Master IST - Université Paris-Sud 11
Master IST - Université Paris-Sud 11
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Spécialité "Electronique pour les télécommunications et les microcapteurs"<br />
<strong>Master</strong> <strong>IST</strong> – Université <strong>Paris</strong>-<strong>Sud</strong> <strong>11</strong> – Habilitation 2010-2013<br />
Parcours SECI (R&P) : l'objectif de ce parcours est de former les étudiants aux méthodes de<br />
conception et d'optimisation globale de systèmes à base de capteurs intégrés (MEMS, magnétiques,<br />
rétines optiques artificielles) où le concepteur peut intervenir à tous les niveaux de la chaine<br />
(dimensionnement du capteur, de l'électronique de conditionnement et du traitement du signal de<br />
manière à optimiser les performances globales en termes de précision, de coût et de consommation).<br />
Le fil conducteur sera la conception, la réalisation et la caractérisation d'un système de mesure<br />
intégré au cours de la formation, en s'appuyant sur la Centrale Technologique Universitaire (CTU)<br />
Minerve, le CMP (Circuits Multi projets – service de fonderie mutualisé entre différents<br />
laboratoires français) et sur les outils fournis par le CNFM (Coordination Nationale pour la<br />
Formation en Micro et nanoélectronique).<br />
Le tableau et les fiches descriptives pour ce parcours sont donnés dans les pages suivantes.
Tableau du parcours 2.3 Sytèmes Électroniques pour les Capteurs Intégrés<br />
(Finalité Professionnelle)<br />
Responsable : Hervé MATHIAS<br />
Sigle Intitulé de l’UE Sem. ECTS<br />
PhysI-J00 Remise à niveau (R&P) S0 0<br />
PhysI-C01 Intégration de Systèmes numériques (R&P) S2 4<br />
PhysI-C02 Conception de systèmes intégrés analogiques et mixtes (R&P) S1 5<br />
PhysI-J03 Processeurs et périphériques embarqués (R&P) S2 4<br />
PhysI-J04 Bus et Interfaces embarqués (P) S1 3<br />
PhysI-J05 Traitement du signal et applications sur DSP (R&P) S1 5<br />
PhysI-J06 Traitement d'image pour applications embarquées (P) S2 5<br />
PhysI-J07 Electronique des capteurs intégrés (R&P) S1 4<br />
PhysI-J08 Conception de microsystèmes (R&P) S1 5<br />
PhysI-J09 Fabrication et caractérisation de MEMS (R&P) S1 3<br />
PhysI-C20 Formation générale (P) S1 5<br />
PhysI-C21 Management de projet et projet (P) S2 5<br />
PhysI-C22 Stage (P) S2 12<br />
12/06/12<br />
2
Nom de l’UE : Intégration de Systèmes numériques<br />
Responsables : Hervé Mathias<br />
Mention : Information, Systèmes et Technologie (EEA)<br />
PhysI-C01<br />
type d’UE : CM + TP<br />
UE commune aux parcours SET et SECI(R&P)<br />
Objectifs :<br />
− Sensibiliser aux différents problèmes liés à la conception de circuits intégrés numériques (partitionnement<br />
logiciel/matériel, test…) et présenter les différentes alternatives pour réaliser des ASICs numériques.<br />
− Acquérir les méthodes de conception et d'optimisation des parties numériques intervenant au sein de systèmes sur<br />
puce (SoC) : compromis performances/taille/consommation/temps de conception.<br />
− Présenter des outils permettant l'automatisation de la conception (synthèse architecturale) et du dessin des masques<br />
(synthèse logique).<br />
Contenu des enseignements (avec nb d’heures) Cours TD TP<br />
♦ Les outils de CAO pour les systèmes sur puce :<br />
6 h<br />
− démarche de conception d’un système électronique<br />
− simulation de circuits logiques<br />
− synthèse de circuits logiques<br />
− simulation électrique<br />
− automatisation du dessin des masques<br />
− test et testabilité<br />
♦ Circuits intégrés numériques :<br />
18 h<br />
− FPGA<br />
− optimisation structurelle des circuits numériques : familles CMOS, mémoires<br />
intégrées<br />
− optimisation architecturale des performances : architectures parallèles, pipeline…<br />
− architectures faible consommation<br />
− Impact des technologies sub-micrométriques : Design for Yield<br />
♦ TP : conception et synthèse sur FPGA d'un système numérique<br />
16 h<br />
Enseignants : H. Mathias (MC), L. Lacassagne (MC), F. Thomas (Cadence), A. Mérigot (PR), M. Burlisson (Nexter<br />
Systems), X. Checoury(MC)<br />
Prérequis : Connaissance de VHDL<br />
Nombre maximum d’inscrits :<br />
Contrôle des connaissances : écrit (2/3) + TP (1/3)<br />
nb d’heures : 40 h<br />
ECTS : 4<br />
12/06/12<br />
3
Nom de l’UE : Conception de systèmes intégrés analogiques et mixtes<br />
PhysI-C02<br />
Responsables : Ming Zhang<br />
type d’UE : CM /TD/TP<br />
Mention : Information, Systèmes et Technologie (EEA)<br />
UE commune aux parcours SET et SECI(R&P)<br />
Objectifs : Plus de 75% des circuits intégrés de type systèmes sur puces (SoC) contiendront prochainement des<br />
fonctions analogiques. Ces fonctions réalisées sur technologie CMOS seront surtout utilisées pour les interfaces avec le<br />
monde extérieur (capteurs et actionneurs). L'objectif de ce cours est de fournir les connaissances indispensables à<br />
l'utilisation et la conception de ces fonctions analogiques : bruit, méthodes, fonctions intégrées, couplages avec les<br />
parties numériques, outils. L'objectif de la partie pratique sera la réalisation d'une partie d'un ASIC envoyé en fonderie<br />
dans le cours de l'année.<br />
Contenu des enseignements (avec nb d’heures) Cours TD TP<br />
♦ Introduction :<br />
4 h<br />
− évolution de la technologie MOS et des modèles de composants<br />
− intégration de capteurs, actionneurs, MEMS<br />
♦ Circuits intégrés analogiques :<br />
18 h<br />
− Techniques de dessin des masques analogique<br />
− Bruit dans les composants<br />
− Macro-fonctions analogiques (amplificateurs, comparateurs, filtres, références de<br />
tension, VCO …)<br />
− Circuits à capacités commutées<br />
− Architecture des circuits programmables analogiques (FPAA)<br />
♦ TP :<br />
− conception et simulation et dessin des masques d'un circuit intégré mixte (logiciel<br />
CADENCE) : par exemple PLL, conditionnement de capteur intégré<br />
− tests comparatifs entre l'ASIC et la même fonction réalisée sur FPAA<br />
28 h<br />
Enseignants : H. Mathias (MC), M. Zhang (MC), Nicolas Zérounian (MC)<br />
Prérequis : UE PhysI-436 ou équivalent<br />
Nombre maximum d’inscrits :<br />
Contrôle des connaissances : écrit (1/2) + TP (1/2)<br />
nb d’heures : 50 h<br />
ECTS : 5<br />
12/06/12<br />
4
Nom de l’UE : Formation générale<br />
Responsables : Nicolas Zérounian<br />
Mention : Information, Systèmes et Technologie (EEA)<br />
PhysI-C20<br />
type d’UE : CM + labo<br />
UE commune aux parcours SET et SECI(P)<br />
Objectifs :<br />
♦ Préparer les étudiants à l'écriture d'un CV et d'une lettre de motivation. Préparer les étudiants à un entretien<br />
d'embauche, Donner aux étudiants les bases de la communication dans les entreprises, la place de l'ingénieur<br />
dans l'entreprise, le contrat de travail.<br />
♦ Préparer au TOEIC. Améliorer le niveau d’anglais dans les 4 compétences de base : expression et compréhension<br />
écrites, expression et compréhension orales.<br />
Contenu des enseignements (avec nb d’heures) Cours TD TP<br />
♦ Anglais<br />
30 h<br />
− Test d'évaluation du niveau<br />
− Preparation au TOEIC (Test Of English for International Communication)<br />
− Rappels de grammaire (en fonction du niveau)<br />
− Lecture, compréhension et analyse de texte (articles, rapports...)<br />
− Compréhension orale<br />
− Participation orale<br />
− Débats et discussions<br />
− Exposé en anglais avec powerpoint...<br />
− Écriture d’un CV<br />
− Écriture d’une lettre de motivation<br />
− Préparation à un entretien d’embauche<br />
♦ Communication, droit du travail et droit des brevets<br />
20 h<br />
− Techniques d'écriture (écrire pour communiquer) et notes de synthèse<br />
− L'entreprise, la place de l'ingénieur<br />
− Contrat de travail, les conventions dans les entreprises<br />
− Rédaction de CV<br />
− Simulation d’entretien d’embauche<br />
− Lettre de motivation<br />
− Techniques d'exposé oral et conduite de réunion<br />
− Techniques d'entretiens et de négociation<br />
− Jeu de rôle<br />
♦ Recherche de stage : Les étudiants doivent fournir avant leur départ en stage un<br />
dossier résumant leurs démarches de recherche (annonces et CV/lettres de<br />
motivation correspondants)<br />
Enseignants : enseignants du laboratoire de langues (M. Oriol), J. Lemaitre, M. Cros (avocat)<br />
Prérequis : −−−<br />
Mise en commun : commun aux M2P du <strong>Master</strong> <strong>IST</strong><br />
Nombre maximum d’inscrits :<br />
Contrôle des connaissances : Anglais : exercices pendant les cours + TOEIC (1/2)<br />
Communication : participation, CV, lettre de motivation, simul. entretien (1/2)<br />
Nombre d’heures : 50 h<br />
ECTS : 5<br />
12/06/12<br />
5
Nom de l’UE : Gestion de projet et projet<br />
Responsables : Nicolas Zerounian<br />
Mention : Information, Systèmes et Technologie (EEA)<br />
PhysI-C21<br />
type d’UE : CM + TP +Projet<br />
UE commune aux parcours SET(P) et SECI(P)<br />
Objectifs :<br />
♦ Gestion de projet : Fournir aux étudiants les bases de la gestion d’un projet industriel.<br />
♦ Projet : Mettre les étudiants dans une situation de gestion et de réalisation de projets industriels<br />
Contenu des enseignements (avec nb d’heures) Cours TD TP<br />
♦ EC 1 - Gestion de projet :<br />
9 h 6 h<br />
− notion de projet :<br />
o définition; enjeu, objectif, but, acteur, le cycle de vie du projet<br />
o méthodologies, exemples de projets, exemples de non-projets, exemple fil<br />
rouge : un régulateur de climatisation automobile<br />
− spécificités des projets logiciels : objectifs et spécifications, notions de production<br />
et livraison, cycle de maintenance, gestion de configuration<br />
− qualité<br />
o notion de qualité, gestion documentaire (PAQL, DoD178), les 7 outils (causeeffets,<br />
Ishikawa, Pareto...), normes & standards<br />
(PAQL/SPICE/POSIX/C/CGNS, relations humaines)<br />
o chef de projet, équipe, communication, encadrement/délégation, conduite de<br />
réunion<br />
− estimation/pilotage : définition des objectifs, structure/ressources,<br />
prévision/livrables/jalons, gestion des priorités/risques<br />
− le suivi de projet : contrôler/suivre/prévoir/alerter, capitaliser l'acquis<br />
− Outil MS project : tâches, estimation coûts, ordonnancement, ressources/calendriers<br />
planification GANTT, PERL, suivi, édition de rapports, redéfinir les tâches, redéfinir<br />
les ressources, sous-traitance<br />
♦ EC 2 – Projet : mise en pratique des connaissances techniques acquises tout au long du 4 semaines<br />
cursus de l'étudiant, le projet pourra notamment être l'occasion de finaliser le système<br />
électronique conçu tout le long de l'année dans le cadre des TP des différentes UE :<br />
typiquement, il pourrait s'agir de la caractérisation de l'ASIC développé et du<br />
développement de l'électronique de mise en œuvre sur FPAA et FPGA.<br />
Enseignants : enseignants de la formation, M. Poinot (Ing.)<br />
Prérequis : −−−<br />
Mise en commun : EC 1 commun aux M2 R&T (UE Erreur ! Source du renvoi introuvable.60), 3I (Erreur ! Source<br />
du renvoi introuvable.95) du master <strong>IST</strong><br />
UE commune aux M2P SECI et SEE du master <strong>IST</strong><br />
Nombre maximum d’inscrits : −−−<br />
Contrôle des connaissances : Gestion de projet : contrôle continu en TP (1/5)<br />
Projet : travail (2/5) + rapport (1/4) + soutenance (1/5)<br />
nb d’heures : 15 h + projet de 4 semaines<br />
ECTS : 5<br />
12/06/12<br />
6
Nom de l’UE : Stage<br />
Responsables : Nicolas Zérounian<br />
Mention : Information, Systèmes et Technologie (EEA)<br />
PhysI-C22<br />
type d’UE : Stage<br />
UE commune aux parcours SET et SECI(P)<br />
Objectifs : Stage de 4 à 6 mois dans le domaine du parcours suivi<br />
Contenu des enseignements (avec nb d’heures) Cours TD TP<br />
♦ Stage :<br />
− mise en pratique des connaissances techniques acquises tout au long du cursus de<br />
l'étudiant<br />
− rédaction d'un rapport.<br />
− soutenance orale<br />
Enseignants : Un tuteur universitaire suit le stagiaire à distance durant toute la durée du stage<br />
Prérequis : −−−<br />
Nombre maximum d’inscrits : −−−<br />
Contrôle des connaissances :<br />
Evaluation : travail (6/12), rapport (3/12) et soutenance (3/12)<br />
nb d’heures :<br />
ECTS : 12<br />
12/06/12<br />
7
Nom de l’UE : Remise à niveau<br />
Responsables : Hervé Mathias<br />
PhysI-J00<br />
type d’UE : CM + TP<br />
Mention : Information, Systèmes et Technologie (EEA)<br />
Objectifs : Remise à niveau en informatique, en langages de modélisation et en électronique analogique intégrée<br />
Contenu des enseignements (avec nb d’heures) Cours TD TP<br />
Informatique 15h 15h<br />
♦ Bases du C<br />
♦ Bases du C++<br />
Langages de modélisation (VHDL)<br />
6h<br />
♦ VHDL pour la modélisation de systèmes numériques<br />
Electronique analogique intégrée<br />
4h<br />
♦ Transistor MOS: modèle statique et petit signaux<br />
♦ Cellules de bases (source commune, drain commun, grille commune, miroir de courant)<br />
Enseignants : H. Mathias (MC), M. Zhang (MC), S. Bouchafa (MC)<br />
Prérequis : −−−<br />
Mise en commun : les parties langages de modélisation et électronique analogique intégrée sont communes<br />
entre les parcours SET et SECI (R&P)<br />
Nombre maximum d’inscrits : −−−<br />
Contrôle des connaissances :<br />
nb d’heures : 40 h<br />
ECTS : 0<br />
12/06/12<br />
8
Nom de l’UE : Processeurs et périphériques Embarqués<br />
Responsables : Hervé Mathias<br />
Mention : Information, Systèmes et Technologie (EEA)<br />
PhysI-J03<br />
type d’UE : CM +TD+ TP<br />
UE commune aux parcours SET et SECI(R&P)<br />
Objectifs : Présenter les différentes architectures de processeurs embarqués et les spécificités liées à leur mise en<br />
œuvre : optimisation de l'architecture en fonction des besoins, personalisation du jeu d'instructions par adjonction de<br />
circuits numériques développés en VHDL, implantation d'IP et périphériques embarqués associés.<br />
Contenu des enseignements (avec nb d’heures) Cours TD TP<br />
♦ Architecture et mise en œuvre de processeur embarqué :<br />
9h<br />
En se basant sur le processeur utilisé en TP:<br />
− Organisation du processeur<br />
− Possibilités de personnalisation: modifications architecturales, jeu d'instruction<br />
− la gestion mémoire (segmentation et pagination)<br />
− les mémoires cache<br />
− la commutation de tâches, commutation de tâches par interruptions<br />
− Mise en œuvre et programmation en C<br />
♦ IP et périphériques embarqué :<br />
En se basant sur le système utilisé en TP:<br />
− DMA<br />
− Ports d'entrée/sortie<br />
− Contrôleurs de mémoire : SDRAM, Flash<br />
− Temporisateur<br />
− Mise en oeuvre<br />
3h<br />
♦ Travaux pratiques<br />
− Mise en œuvre d'un processeur embarqué compatible avec les outils de<br />
développement utilisés en électronique numérique (par exemple NIOS II avec les<br />
outils Altera (Quartus)) – Mini projets sur plusieurs séances pour la mise en œuvre de<br />
systèmes de contrôle de périphériques externes ou de systèmes de traitement d'image<br />
28 h<br />
Enseignants : S. Bouaziz (MC), A. Elouardi (MC), H. Mathias (MC)<br />
Prérequis :<br />
Nombre maximum d’inscrits :<br />
Contrôle des connaissances : écrit (1/2) + TP (1/2)<br />
nb d’heures : 40 h<br />
ECTS : 4<br />
12/06/12<br />
9
Nom de l’UE : Bus et interfaces embarqués<br />
Responsables : Abdelhafid Elouardi<br />
PhysI-J04<br />
type d’UE : CM + TP<br />
Mention : Information, Systèmes et Technologie (EEA)<br />
Objectifs : Former les étudiants aux différents protocoles d'échange de données et de commande que l'on peut<br />
rencontrer dans les systèmes embarqués.<br />
Contenu des enseignements (avec nb d’heures) Cours TD TP<br />
10 h 20 h<br />
♦ Bus et interfaces<br />
4h<br />
8h<br />
− UART<br />
− JTAG<br />
− bus actuels : PCI, AGP x1-x8 (architecture, performances, commandes, protocoles)<br />
− interfaces périphériques : USB 1 et 2, Fire-Wire, PCMCIA<br />
− interfaces périphériques : série, parallèle, GPIB/HPIB<br />
♦ Bus CAN : système on chip et Bus CAN (commun M2P SII)<br />
− les microcontrôleurs enfouis à base de SOPC dédiés à l'Internet : exemple BECK<br />
− présentation générale du bus CAN<br />
− historique, avantages, utilisation industriel, modèle OSI/ISO, caractéristique<br />
Physique<br />
− exemples de circuits CAN<br />
− mise en œuvre d'un module "cannisé" à base de périphérique CAN (exemple :<br />
SJA1000)<br />
− mise en œuvre du bus CAN au travers de microcontrôleurs "cannisés" : le 80C592 de<br />
Philips<br />
− étude détaillée d'un système enfoui multiplexé par un bus CAN<br />
− architecture détaillée du 80C592, ses divers périphériques on chip (timer,<br />
interruptions, I/O)<br />
− le contrôleur CAN on chip du 80C592, mise en œuvre logicielle, mécanisme<br />
d'optimisation d'échanges de données (DMA)<br />
− TP : prise en main de l'environnement logiciel pour la conception de programmes en<br />
C (famille de microcontrôleurs 80C5XX) ; mécanismes d'échanges de données sur le<br />
bus CAN, Trames REMOTE et DATA ; mécanismes pour la sécurisation des échanges<br />
de données sur le bus CAN<br />
6h<br />
12h<br />
Enseignants : S. Bouaziz (MC), L. Lacassagne (MC), A. Elouardi (MC), H. Mathias (MC)<br />
Prérequis : −−−<br />
Mise en commun : partie Bus CAN commun parcours M2P SII du master <strong>IST</strong>, voir descriptif et nbre heures et ECTS<br />
Nombre maximum d’inscrits : −−−<br />
Contrôle des connaissances : examen écrit (1/2) et TP (1/2)<br />
nb d’heures : 30 h<br />
ECTS : 3<br />
12/06/12<br />
10
Nom de l’UE : Traitement du signal et applications sur DSP<br />
Responsable : Thomas Rodet<br />
Mention : Information, Systèmes et Technologie (EEA)<br />
PhysI-J05<br />
type d’UE : CM + TD-TP<br />
UE commune aux parcours SET et SECI(R&P)<br />
Objectifs : Cette UE, au cœur de l’informatique industrielle, fournit des outils théoriques élaborés de<br />
modélisation, d’estimation et de traitement du signal tout en insistant sur l’implantation de ces outils sur des<br />
dispositifs de traitement numérique. Une part importante est accordée à l’expérimentation, dans un premier<br />
temps dans un environnement de simulation (Matlab) puis sur une maquette réelle centrée sur un DSP (de la<br />
famille TMS).<br />
Contenu des enseignements (avec nb d’heures) Cours TD-TP<br />
20 h 30 h<br />
♦ DSP ( commun M2 P SII) :<br />
8 h<br />
− approche architecture : caractéristique des processeurs modernes (cache, DMA,<br />
unités de calcul rapide)<br />
− architecture des ordinateurs<br />
− registres, unités de calculs<br />
− particularités des architectures parallèles VLIW (8 unités de calcul), impact sur le<br />
code<br />
− outils de développement (compilateur, assembleur, simulateur, débogueur)<br />
− problème des entrées-sorties (cache DMA)<br />
− techniques d’optimisation logicielles<br />
− problème des entrées-sorties (cache DMA)<br />
− étude de différents cas d’école<br />
♦ Traitement du signal :<br />
12 h<br />
− modélisation, estimation paramétrique, identification de processus<br />
− moindres carrés, moindres carrés récursifs, estimation au sens du maximum de<br />
vraisemblance, filtrage de Kalman<br />
− estimation spectrale<br />
− approche non paramétrique, approche paramétrique<br />
− éléments de théorie de la décision<br />
− tests d’hypothèses, critères de Bayes, de Neyman-Pearson, MinMax<br />
♦ Approche TS en Matlab, puis implantation sur DSP :<br />
26 h<br />
− compression du son avec algorithme de type LPC (modélisation, estimation<br />
paramétrique)<br />
− estimation spectrale : reconnaissance de notes de musiques (analyse spectrale non<br />
paramétrique / analyse spectrale paramétrique)<br />
− théorie de la décision : reconnaissance de touche DTMF avec/sans bruit (analyse<br />
spectrale, filtrage adapté, estimation au sens du maximum de vraisemblance)<br />
♦ Tracking (si caméra) de cible, asservissement du servo-moteur (filtrage de Kalman) ;<br />
impact du bruit du capteur, si tracking impossible, TP d’architecture<br />
4 h<br />
Enseignants : T. Rodet (MC), L. Lacassagne (MC)<br />
Prérequis : UE Erreur ! Source du renvoi introuvable.51ou Erreur ! Source du renvoi introuvable.52 du M1 <strong>IST</strong> ou<br />
équivalent<br />
Mise en commun : parcours M2P SET du master <strong>IST</strong><br />
partie DSP parcours 5.2<br />
Nombre maximum d’inscrits : −−−<br />
Contrôle des connaissances : examen écrit (2/3) + moyenne des TP (1/3)<br />
nb d’heures : 50 h<br />
ECTS : 5<br />
12/06/12<br />
<strong>11</strong>
Nom de l’UE : Traitement d'image pour applications embarquées<br />
Responsable : Samia Bouchafa<br />
PhysI-J06<br />
type d’UE : CM +TP<br />
Mention : Information, Systèmes et Technologie (EEA)<br />
Objectifs : Former les étudiants aux techniques, méthodes et algorithmes de reconstruction et de restauration de<br />
signaux, d’images et de séquences vidéo. La majeure partie du cours concerne les techniques les plus courantes et la<br />
dernière partie concerne des méthodes plus modernes.<br />
Contenu des enseignements (avec nb d’heures) Cours TD TP<br />
38 h 12 h<br />
♦ Applications possibles, problèmes génériques :<br />
− imagerie médicale (IRM, scanner), astronomique, satellitaire, en évaluation nondestructive.<br />
− déconvolution, sur résolution, synthèse de Fourier, tomographie…<br />
♦ Méthodes et algorithmes :<br />
−<br />
moindres carrés et filtrage inverse<br />
− pénalisation quadratique, solution de Hunt et filtrage de Wiener<br />
interprétation bayésienne : moindres carrés, pénalisation / vraisemblance, loi a<br />
posteriori.<br />
♦ Travaux pratiques :<br />
− Reconstruction d'une image sur-résolue à partir d'une séquence vidéo prise à l'aide<br />
d'une webcam : Estimation du mouvement dans la scène, reconstruction sur-résolue<br />
(deux séances de 3 heures)<br />
Enseignants : S. Bouchafa (MC), T. Rodet (MC), G. Le Besnerais (Onéra)<br />
Prérequis : UE PhysI-451 ou PhysI-452 du M1 <strong>IST</strong> ou équivalent<br />
Nombre maximum d’inscrits :<br />
Contrôle des connaissances : examen écrit (3/4) + TP (1/4)<br />
nb d’heures : 50 h<br />
ECTS : 5<br />
12/06/12<br />
12
Nom de l’UE : Electronique des capteurs intégrés<br />
Responsable : Hervé Mathias<br />
PhysI-J07<br />
type d’UE : CM +TP<br />
Mention : Information, Systèmes et Technologie (EEA)<br />
Objectifs : Former les étudiants aux techniques de mise en œuvre des capteurs optiques et MEMS. Présentation de la<br />
physique de transduction associée et modélisation des différents éléments de la chaîne de mesure jusqu'à la conversion<br />
Analogique/Numérique afin de permettre une optimisation globale des performances de cette chaîne.<br />
Contenu des enseignements (avec nb d’heures) Cours TD TP<br />
28 h 12 h<br />
♦ Cours :<br />
− Caractéristiques d'une chaîne de mesure : sensibilité, dynamique, linéarité,<br />
résolution, méthodes de linéarisation et de calibration<br />
3h<br />
− Electronique des capteurs optiques: principe de détection, topologies de pixels,<br />
circuits de lecture, architecture des capteurs CCD et imageurs CMOS<br />
6 h<br />
− Electronique des MEMS : principes d'actionnement et de détection, piézorésistivité,<br />
conception de circuits de détection faible bruit, architectures d'oscillateurs intégrés<br />
à base de résonateurs MEMS<br />
6h<br />
− Conversion Analogique/Numérique : bruit de quantification, linéarité, convertisseur 6h<br />
−<br />
−<br />
flash, convertisseur à approximations successives, convertisseur sigma-delta<br />
Optimisation d'une chaîne de mesure intégrée à base de MEMS<br />
Langage de modélisation (VHDL-AMS)<br />
4h<br />
3h<br />
♦ TP :<br />
−<br />
−<br />
Modélisation en VHDL-AMS d'une chaîne de mesure intégrée<br />
Mise en œuvre sur FPAA de la chaîne de mesure modélisée<br />
8h<br />
4h<br />
Enseignants : H. Mathias (MC), A. Elouardi (MC), N. Llaser (PRAG), A. Dupret (MC), M. Poirier Quinot (MC)<br />
Prérequis :<br />
Nombre maximum d’inscrits :<br />
Contrôle des connaissances : écrit (2/3)+ TP (1/3)<br />
___________________________________________________________________________<br />
nb d’heures : 40 h<br />
ECTS : 4<br />
12/06/12<br />
13
Nom de l’UE : Conception de microsystèmes<br />
Responsable : Hervé Mathias<br />
Mention : Information, Systèmes et Technologie (EEA)<br />
PhysI-J08<br />
type d’UE : CM +TP<br />
UE partiellement commune Nanosciences et SECI(R&P)<br />
Objectifs : Former les étudiants aux techniques de conception et de simulation de dispositifs MEMS. Après des<br />
notions rapides sur la physique des MEMS (mécanique) et sur les méthodes de modélisation numériques<br />
correspondantes, les étudiants verront les démarches de conception du système complet incluant celle du<br />
microdispositif et de l'électronique associée, afin d'optimiser de manière globale les performances.<br />
Contenu des enseignements (avec nb d’heures) Cours TD TP<br />
26h<br />
24h<br />
Conception des MEMS et NEMS<br />
18h<br />
♦ Physique des microsystèmes: contraintes, déformations, equation de Poisson, de Navier<br />
Stokes …<br />
♦ Méthodes de résolution numérique d'équations aux dérivées partielles: éléments finis,<br />
éléments frontières, méthode de Fourier<br />
♦ Conception et simulation de MEMS/NEMS : prise en compte des couplages, des nonlinéarités<br />
♦ Travaux pratiques: établissement d'un modèle d'ordre réduit de microsystème<br />
12h<br />
(Matlab/Simulink); Modélisation de dispositifs MEMS par éléments finis (ANSYS);<br />
Conception globale d'un microsystème<br />
8h<br />
♦ Prise en compte des non-idéalités de l'électronique associée<br />
♦ Mise en équation des caractéristiques du microsystème : détermination des<br />
caractéristiques (sensibilité, biais, linéarité) de la chaîne globale; études de sensibilité<br />
pour dimensionner et choisir les différents éléments.<br />
♦ Détermination de la résolution : étude globale du bruit du système<br />
♦ Travaux pratiques : Conception d'un microsystème (par exemple accéléromètre) et de<br />
son électronique associée sous Coventor avec obtention du dessin des masques du<br />
dispositif MEMS<br />
12h<br />
Enseignants : H. Mathias (MC), J. Juillard (Supélec)<br />
Pré requis : −−−<br />
Mise en commun : la partie Conception des MEMS et NEMS est commune au parcours Nanodispo<br />
Nombre maximum d’inscrits : −−−<br />
Contrôle des connaissances : examen écrit (2/3) + TP (1/3)<br />
nb d’heures : 50 h<br />
ECTS : 5<br />
12/06/12<br />
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Nom de l’UE : Fabrication et caractérisation de MEMS<br />
Responsables : Élisabeth Dufour-Gergam<br />
Mention : Information, Systèmes et Technologie (EEA)<br />
PhysI-J09<br />
type d’UE : CM + TP<br />
UE commune Nanosciences et SECI(R&P)<br />
Objectifs : Former les étudiants aux techniques de fabrication et de caractérisation de dispositifs MEMS. La plus<br />
grande partie de cette UE se fera sous forme de TP en salle blanche. Le cadre de cette UE est l'UE projet techno<br />
logique du parcours Nanosciences mais avec un contenu lié aux dispositifs conçus dans les autres modules.<br />
Contenu des enseignements (avec nb d’heures) Cours TD TP<br />
6 h 24 h<br />
♦ Fabrication de MEMS<br />
6 h 16 h<br />
− Photolithographie<br />
− Gravure : RIE, gravure humide<br />
− Bonding<br />
♦ Caractérisation<br />
− Caractérisation optique et électrique des dispositifs fabriqués<br />
8 h<br />
Enseignants : É. Dufour-Gergam (PU), H. Mathias (MC), F. Parrain (MC)<br />
Prérequis : −−−<br />
Nombre maximum d’inscrits : −−−<br />
Contrôle des connaissances : examen écrit (2/3) + TP (1/3)<br />
nb d’heures : 30 h<br />
ECTS : 3<br />
12/06/12<br />
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