Séance de cours

Boucles de coupe en phase : notions de base et applications

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Dans cours

MICRO-428: Metrology

The course deals with the concept of measuring in different domains, particularly in the electrical, optical, and microscale domains. The course will end with a perspective on quantum measurements, which could trigger the ultimate revolution in metrology. ...

Description

Cette séance de cours couvre les principes fondamentaux des boucles de verrouillage de phase (PLL), y compris le fonctionnement de PLL, les détecteurs de phase, les oscillateurs à tension contrôlée et les conditions verrouillées. Il explore également les applications PLL telles que les multiplications de fréquence, la réduction de la broche d'horloge et la réduction des jitters. De plus, la séance de cours s'inscrit dans le concept et le principe de travail des amplificateurs à verrouillage, qui sont utilisés pour extraire des signaux d'environnements bruyants. La présentation se termine par un aperçu des oscilloscopes d'échantillonnage numérique et des analyseurs de spectre, mettant en évidence leurs différences et leurs applications en métrologie électrique.

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Enseignant·e·s (3)

Claudio Bruschini

Claudio Bruschini holds an MSc in high energy physics from the University of Genova and a PhD in Applied Sciences from the Vrije Universiteit Brussel (VUB). He started his career with INFN (Italy, 1993), in the WA92 CERN collaboration (particle physics), and then moved to CERN as a Fellow in the European GP-MIMD2 project, attached to the NA48 collaboration (particle physics, parallel programming, 1994-1995). He then started his close collaboration with EPFL, first in the DeTeC (Demining Technology Center) project (sensors for landmine detection/humanitarian demining, 1996-1997). After DeTeC's end, he started the first of a series of fruitful collaborations with the Vrije Universiteit Brussel (VUB) on humanitarian demining related R&D (1998). This was followed by the EUDEM survey project (The European Union in Humanitarian Demining, 1998), the EUDEM2 three year EC sponsored support measure (www.eudem.info, 2001-2004), and the DELVE support action (www.delve.vub.ac.be, 2007). In parallel he started working within the EPFL's AQUA group (Advanced Quantum Architectures, Edoardo Charbon), on topics as diverse as ultrasonic sensors for in-air application, optical 3D and high speed 2D sensing, sensor networks, or tracking/motion capture systems, in particular for the preparation of research projects. This culminated in the European MEGAFRAME (www.megaframe.eu, FP6, 2006-2010, SPAD arrays and related in-pixel time stamping electronics in deep submicron CMOS technology) and SPADnet (www.spadnet.eu, FP7, 2010-2014, networked SPAD arrays for Positron Emission Tomography) projects, coordinated by EPFL-AQUA. As from 2009 he also worked with Dario Floreano on the management of the CURVACE Curved Artificial Compound Eyes FP7 project (www.curvace.org), coordinated by EPFL-LIS. He was also active with CHUV (Lausanne University Hospital) within EndoTOFPET-US (endoscopic PET) as well as on a CTI project devoted to the development of a new hand-held standalone tool for tracer-guided medical procedures. In 2014 he had also the pleasure of joining the EPFL ICLAB of Christian Enz during its ramp-up phase, collaborating on device related topics (SNF GigaRadMOST) and biomedical R&D (NanoTera WiseSkin). Claudio is now fully with EPFL’s Advanced Quantum Architecture (AQUA). He has also been active as independent scientific consultant, under the label CBR Scientific Consulting, on the preparation of (European) R&D project proposals and the execution of individual studies, and worked in 2006 for a local start-up as operations manager and R&D advisor.... but this is another story. An unauthorized early biography is available at http://lami.epfl.ch/team/claudiob/...

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Concepts associés (32)

Boucle à phase asservie

Une boucle à phase asservie, ou boucle à verrouillage de phase ou BVP (en anglais, phase-locked loop, ou PLL), est un montage électronique permettant d'asservir la phase ou la fréquence de sortie d'un système sur la phase ou la fréquence du signal d'entrée. Elle peut aussi asservir une fréquence de sortie sur un multiple de la fréquence d'entrée. L'invention de la boucle à verrouillage de phase est attribuée à un ingénieur français, Henri de Bellescize, en 1932.

Traitement numérique du signal

Le traitement numérique du signal étudie les techniques de traitement (filtrage, compression, etc), d'analyse et d'interprétation des signaux numérisés. À la différence du traitement des signaux analogiques qui est réalisé par des dispositifs en électronique analogique, le traitement des signaux numériques est réalisé par des machines numériques (des ordinateurs ou des circuits dédiés). Ces machines numériques donnent accès à des algorithmes puissants, tel le calcul de la transformée de Fourier.

Traitement du signal

Le traitement du signal est la discipline qui développe et étudie les techniques de traitement, d'analyse et d' des . Parmi les types d'opérations possibles sur ces signaux, on peut dénoter le contrôle, le filtrage, la compression et la transmission de données, la réduction du bruit, la déconvolution, la prédiction, l'identification, la classification Bien que cette discipline trouve son origine dans les sciences de l'ingénieur (particulièrement l'électronique et l'automatique), elle fait aujourd'hui largement appel à de nombreux domaines des mathématiques, comme la , les processus stochastiques, les espaces vectoriels et l'algèbre linéaire et des mathématiques appliquées, notamment la théorie de l'information, l'optimisation ou encore l'analyse numérique.

Discriminateur de phase

droite|cadre| Détecteurs à quatre phases. Le flux du signal va de gauche à droite. En haut à gauche se trouve une cellule de Gilbert, qui fonctionne bien pour les ondes sinusoïdales et carrées, mais moins bien pour les impulsions. Dans le cas des ondes carrées, il agit comme une porte XOR, qui peut également être fabriquée à partir de portes NAND. Au milieu à gauche se trouvent deux détecteurs de phase : l'ajout de rétroaction et la suppression d'une porte NAND produisent un détecteur temps-fréquence.

Time–frequency analysis

In signal processing, time–frequency analysis comprises those techniques that study a signal in both the time and frequency domains simultaneously, using various time–frequency representations. Rather than viewing a 1-dimensional signal (a function, real or complex-valued, whose domain is the real line) and some transform (another function whose domain is the real line, obtained from the original via some transform), time–frequency analysis studies a two-dimensional signal – a function whose domain is the two-dimensional real plane, obtained from the signal via a time–frequency transform.

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Séances de cours associées (64)

Les boucles en phase fermée : applications et principes

Explore les boucles verrouillées en phase et les amplificateurs de verrouillage en métrologie électrique, ainsi que les oscilloscopes d'échantillonnage numérique et les analyseurs de spectre.

Capteurs intelligents pour l'IoT: ADC Fundamentals

Explore les fondamentaux ADC pour les capteurs intelligents IoT, couvrant la quantification, les non-idéalités et les topologies.

Signalisation, instruments et systèmes

Explore les signaux, les instruments et les systèmes, couvrant ADC, Fourier Transform, échantillonnage, reconstruction des signaux, alias et filtres anti-alias.

Métrologie électrique: Techniques de réduction du bruit

Explore les techniques de réduction du bruit dans la métrologie électrique, couvrant les propriétés de la charge, du courant, de la tension, des sources de bruit et des méthodes de filtrage.

Échantillonnage et reconstruction

Couvre l'échantillonnage, la transformation de Fourier et la reconstruction à l'aide de filtres passe-bas dans le traitement des signaux.

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