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Conception de radio basse consommation pour l'IoT

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Dans cours

MICRO-461: Low-power radio design for IoT

The basic function of an IoT node is to collect data and send it through a wireless channel to the cloud. Since the power consumption of an IoT node is largely dominated by the wireless communication, it is therefore key to understand the trade-offs faced ...

Description

Cette séance de cours couvre la conception de systèmes radio de faible puissance pour l'Internet des objets, en se concentrant sur les oscillateurs et leurs paramètres critiques. Il explique les critères de Barkhausen, les différents types d'oscillateurs et l'analyse de l'oscillateur à 3 points. La séance de cours explore également l'impact de la perte de conductance de sortie, du locus d'impédance et des composantes harmoniques dans le courant de drain. Il se termine par des discussions sur l'analyse non linéaire de l'oscillateur Pierce, la transconductance pour la composante fondamentale et le déplacement du courant de biais de faible à forte inversion.

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Concepts associés (32)

Oscillation

Une oscillation est un mouvement ou une fluctuation périodique autour d'une position d'équilibre stable. Les oscillations sont soit régulières (périodiques) soit décroissantes (amorties). Elles répondent aux mêmes équations quel que soit le domaine. Une oscillation est une "variation d'une grandeur mécanique, électrique, caractérisée par un changement périodique de sens". Le cycle d'une oscillation est le temps écoulé entre deux passages successifs par la position d'équilibre.

Oscillateur (électronique)

vignette|Un oscillateur intégré à quartz. Un oscillateur électronique est un circuit dont la fonction est de produire un signal électrique périodique, de forme sinusoïdale, carrée, en dents de scie, ou quelconque. L'oscillateur peut avoir une fréquence fixe ou variable. Il existe plusieurs types d'oscillateurs électroniques ; les principaux sont : oscillateurs à circuit LC et un étage amplificateur, HF le plus souvent ; oscillateurs à déphasage avec étage RC, qui délivrent des signaux sinusoïdaux : l'exemple-type est l'oscillateur à pont de Wien ; générateur de créneaux ; oscillateur à quartz, très stable et de haute précision grâce à des résonateurs à micro-onde ; ils sont utilisés dans les horloges atomiques.

Quartz (électronique)

En électronique, un quartz est un composant électronique qui possède comme propriété utile d'osciller à une fréquence stable lorsqu'il est stimulé électriquement. Les propriétés piézoélectriques remarquables du minéral de quartz permettent d'obtenir des fréquences d'oscillation très précises, qui en font un élément important en électronique numérique ainsi qu'en électronique analogique. Les propriétés piézoélectriques du quartz qui sont à la base de son emploi en électronique sont découvertes par les frères Pierre et Jacques Curie en 1880 : le cristal leur sert d'abord de détecteur des très faibles impulsions électriques.

Oscillateur Pierce

Un oscillateur Pierce est un oscillateur électronique utilisé pour réaliser des oscillateurs à quartz. L'oscillateur Pierce, du nom du physicien américain George Washington Pierce (1872-1956), utilise un résonateur à quartz en mode parallèle. C'est le plus simple des oscillateurs à quartz. Le FET est monté en amplificateur source commune. À haute fréquence, on utilise fréquemment une inductance RFC à une résistance comme charge. Cet oscillateur convient particulièrement aux oscillateurs à quartz en fréquence fondamentale, du fait qu'il ne nécessite pas de self.

Nonlinear control

Nonlinear control theory is the area of control theory which deals with systems that are nonlinear, time-variant, or both. Control theory is an interdisciplinary branch of engineering and mathematics that is concerned with the behavior of dynamical systems with inputs, and how to modify the output by changes in the input using feedback, feedforward, or signal filtering. The system to be controlled is called the "plant".

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Séances de cours associées (44)

Multivibrateurs et générateurs de fonctions

Explore les multivibrateurs, les générateurs de fonctions, les circuits OPAMP non linéaires et les minuteurs en utilisant des exemples de circuits pratiques.

Principes de base des oscillateurs

Couvre les principes fondamentaux des oscillateurs, y compris les générateurs de signaux, les circuits oscillateurs OPAMP RC et les multivibrateurs.

Oscillateurs harmoniques : énergie et mouvement

Explore les oscillateurs harmoniques, l'énergie et le mouvement, en mettant l'accent sur les oscillations non endommagées et les conditions de mouvement harmonique.

Colpitts et oscillateurs à couplage croisé

Couvre l'analyse des Colpitts et des oscillateurs à couplage croisé, en se concentrant sur les effets non linéaires et le bruit de phase.

Circuits AC : Analyse d'impédance complexe

Couvre l'analyse des circuits AC, en mettant l'accent sur l'impédance complexe et les différences de phase entre le courant et la tension.

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Concepts associés (32)

Oscillation

Oscillateur (électronique)

Quartz (électronique)

Oscillateur Pierce

Nonlinear control

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