L’objectif est d’apprendre les principes de la conception d'un circuit imprimé assurant la transmission correcte des signaux rapides. L’intégrité de signal s’occupe des problèmes posés par la transmission des signaux dans des circuits imprimés et dans différents conducteurs. La CEM (compatibilité électromagnétique) étudie les couplages non intentionnels engendrés quand deux dispositifs fonctionnent en même temps. Ces phénomènes gênent le transfert des signaux rapides. Il est étudié un cas concret de circuit imprimé multicouches utilisant un FPGA et des mémoires DDR3. La transmission des signaux entre le FPGA et les mémoires est étudiée avec les logiciels Cadence Allegro et Hyperlynx. Les composants sont représentés par leurs modèles Ibis. Compétences visées : Identifier les problèmes posés par l'intégrité du signal. Comprendre les problèmes de propagation, diaphonie, modélisation des entrées-sorties par des modèles Ibis. Notions de conception des circuits imprimés multicouches.

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FRANÇAIS / FRENCH

Ce cours présente les schémas électroniques spécifiquement inventés et mis en oeuvre dans le cadre de la conception de circuits analogiques intégrés sur puce silicium. Ces schémas sont présents dans les chaines de traitement du signal analogique (pour des applications de capteurs ainsi que dans les dispositifs de télécommunication). Après une présentation des concepts utilisés (comme par exemple ceux de charges actives, miroirs de courant, montage cascode..), le cours aborde des exemples de conception d'amplificateurs ( classe A et amplificateurs différentiels) et de filtres avec une mise en œuvre pratique sous le logiciel Cadence-Orcad. Le cours couvre une bonne partie de l'analyse de fonctionnement d'un amplificateur opérationnel.

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FRANÇAIS / FRENCH

Le cours présente les principes fondamentaux des FPGA et leur utilisation dans la conception de systèmes numériques reconfigurables. Les étudiants apprennent à modéliser et simuler des circuits logiques en utilisant le langage VHDL. Les travaux pratiques sont réalisés avec le logiciel Vivado, permettant la synthèse et l’implémentation sur FPGA. Le module comprend la réalisation de projets et d’applications pratiques, permettant d’expérimenter directement les concepts étudiés. Ce cours développe des compétences concrètes en conception numérique et validation de circuits FPGA.

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FRANÇAIS / FRENCH

Ce cours vise à explorer les possibilités offertes par les technologies des semi-conducteurs, en alliant les fondements physiques essentiels aux avancées technologiques les plus récentes. Il vise à donner une compréhension intégrée des matériaux, des dispositifs et des architectures électroniques qui sous-tendent les innovations actuelles dans les domaines des communications, de la photonique et du calcul avancé. L’enseignement met particulièrement l’accent sur les applications à fort impact technologique. Parmi celles-ci figurent les technologies hautes fréquences – hyperfréquences et bandes millimétriques – indispensables au déploiement des réseaux 5G et 6G, ainsi que les dispositifs optoélectroniques utilisés pour la détection et l’imagerie (infrarouge, vision numérique, capteurs intelligents). Le cours aborde également les systèmes de communication à haut débit, qu’ils reposent sur la fibre optique, le LiFi, la Radio-sur-Fibre, ou qu’ils soient destinés aux applications émergentes telles que les communications satellitaires ‘satcom’ et les véhicules autonomes. Une partie significative du programme est consacrée aux architectures de calcul numérique dédiées à l’intelligence artificielle et aux applications cybernétiques, domaines où la miniaturisation, la vitesse et l’efficacité énergétique des semi-conducteurs jouent un rôle central. Sur le plan technologique, le cours couvre les principales familles de matériaux et procédés : technologies à base de silicium, semi-conducteurs composés de type III-V, dispositifs bipolaires et circuits CMOS avancés. Il introduit également les perspectives offertes par le calcul quantique, l’optoélectronique intégrée et la photonique. Enfin, une approche physique approfondie des phénomènes fondamentaux du semi-conducteur complète la formation, tout en fournissant les bases nécessaires à la compréhension des procédés de fabrication, de la conception de circuits et de l’ingénierie des dispositifs modernes.

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FRANÇAIS / FRENCH

Ce cours explore l’autonomie énergétique des capteurs communicants en se concentrant sur trois axes principaux : la caractérisation de leur consommation énergétique, la réduction de cette consommation à tous les niveaux de l’architecture (matériel, logiciel et système d’exploitation), et l’augmentation de leur autonomie grâce à la récupération d’énergie ambiante. Un focus particulier est mis sur l’énergie électromagnétique, incluant les techniques de transfert d’énergie sans fil en champs proche et lointain, ainsi que sur l’énergie mécanique et vibratoire via la transduction électrostatique, piézoélectrique et triboélectrique. Le cours aborde les principes, dispositifs et topologies associés, ainsi que les considérations de conception pour alimenter durablement des capteurs IoT, et prépare à la conception de systèmes communicants autonomes et efficaces énergétiquement.

Ce cours porte sur des micro-capteurs avancés basés sur différents principes physiques et appliqués au suivi de la qualité de l’air et de l’eau ou à des applications biologiques (aide au diagnostic médical). Les phénomènes physiques exploités sont d’une part des phénomènes mécaniques (vibration, masse), des phénomènes électromagnétiques aux fréquences optiques ou RF (spectroscopie diélectrique), ou font appel à des mesures impédancemétriques à des fréquences plus basses. Les dispositifs présentés s’appuient sur les travaux de recherche des intervenants. Il s’agit de capteurs innovants et à l’état de l’art. Ils sont positionnés par rapport à d’autres solutions développées.

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ANGLAIS / ENGLISH

Conception de circuits intégrés au niveau des transistors. Méthode de conception d’un circuit intégré en vue de sa fabrication. Conception de cellules de circuit intégré pour des bibliothèques utilisées par les outils de conception : Saisie de schéma, simulation, layout. Principe de fonctionnement des principaux transducteurs MEMS - TP de dimensionnement de structures MEMS sous le logiciel Coventor - Découverte des procédés de fabrication en salle blanche.

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FRANÇAIS / FRENCH

Ce cours débute par une présentation des principes, propriétés et domaines d’application des différentes méthodes numériques de modélisation utilisées en électromagnétisme. En particulier, les équations résolues par les différentes méthodes sont présentées, ainsi que le paramétrage nécessaire lors de l’étude d’un problème spécifique, et le compromis entre la précision recherchée et le coût numérique de la méthode est examiné. Ceci permet d’établir des critères de choix de méthodes de modélisation adaptées à l’application visée. Des méthodes particulières sont approfondies lors de cours, travaux dirigés et de travaux pratiques. Il s’agit des méthodes les plus couramment utilisées, à savoir une méthode temporelle (FDTD), une méthode fréquentielle (méthode des éléments finis) et une méthode asymptotique. Des travaux pratiques seront réalisés à l’aide des logiciels commerciaux CST et HFSS.

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FRANÇAIS / FRENCH

Paramètres fondamentaux des antennes et caractéristiques des différents types d’antenne. Calcul d’un bilan de liaison. Le cas des petites antennes utilisées dans les objets communicants sera abordé en raison de leurs spécificités et de leurs performances limitées. TP effectué sous le logiciel NEC. Après une phase de prise en main du logiciel, simulation d’une petite antenne et détermination de ses performances. La mesure de l’efficacité de rayonnement d’une antenne par la méthode de la Wheeler cap sera également vue en travaux pratiques.

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FRANÇAIS / FRENCH

Cette unité d’enseignement a pour objectif d’initier les étudiants à la conception et à l’analyse de circuits analogiques destinés aux applications RF et micro-ondes. Le cours couvre les principaux blocs que l’on retrouve dans les chaînes d’émission-réception : amplificateurs, mélangeurs, oscillateurs, filtres et circuits de synthèse de fréquence. Les notions de linéarité, de non-linéarité, d’adaptation d’impédance et de stabilité y sont abordées de manière appliquée. Une large place est consacrée à la conception et à la simulation avec le logiciel ADS (Advanced Design System), afin de mettre en œuvre les concepts étudiés et de relier la théorie à la pratique. À la fin de ce cours, les étudiants seront capables de concevoir et d’analyser des circuits analogiques RF utilisés dans les systèmes de communication actuels.

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FRANÇAIS / FRENCH

Choix optionnel fait par l'étudiant parmi les unités d'ouverture proposées par l'université.

Ce cours s’intéresse à l’évaluation des impacts environnementaux dans un contexte de prise en compte des limites planétaires et des besoins humains à satisfaire (théorie du Donut). Les indicateurs d’impact considérés sont tout d’abord détaillés et illustrés. La méthodologie d’Analyse de Cycle de Vie d’un bien ou d’un service est présentée, et les bases de données utilisées sont manipulées. Après de premiers calculs d’impact effectués manuellement, l’utilisation d’un logiciel permet d’approfondir l’analyse des résultats obtenus. Ceux-ci sont illustrés dans le cas des équipements numériques, de l’industrie textile, ainsi que des transports, en insistant en particulier sur les ordres de grandeur à retenir. Certaines notions associées sont définies tels que l’indice de réparabilité et l’éco-conception, et la fin de vie des objets, en particulier des DEEE, est abordée. Le cours s’oriente ensuite vers un indicateur d’impact particulier avec le bilan carbone, en se situant dans un contexte de changement climatique et d’objectifs de réduction des émissions. Le bilan carbone d’une entreprise est réalisé à l’aide d’un logiciel professionnel (Toovalu). Les ordres de grandeur des émissions et les leviers d’action font l’objet de mises en situation des étudiants. Les principes de l’économie circulaire sont par ailleurs exposés, et des notions d’éthique de l’ingénieur sont présentées notamment par des mises en situation. Un engagement des étudiants est recherché par l’intermédiaire d’une forte interactivité, des mises en situation et deux ateliers d’intelligence collective (la fresque du numérique et l’atelier 2tonnes).

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FRANÇAIS / FRENCH

Ce cours sera consacré à une introduction à l’IA. Le langage Python est largement utilisé dans ce domaine. On commencera donc par rappeler les bases de Python et l’utilisation des librairies comme numpy, bibliothèque de fonctions mathématiques et pyplot consacrée à la visualisation de données. Après un bref historique des méthodes d’intelligence artificielle, les bases du Machine Learning seront ensuite abordées. On appréhendera en particulier l’apprentissage supervisé/non supervisé, la résolution de problèmes de régression ou de classification, les notions d’entraînement et de test. Une première méthode de Machine Learning, basée sur les arbres de décision, sera étudiée avant de se focaliser sur le Deep Learning très largement utilisé actuellement. On débutera par les notions fondamentales comme le neurone formel, le perceptron multi-couche, la propagation (feed forward) et la rétropropagation (backpropagation). On détaillera ensuite le travail pouvant être accompli à la fois sur les données et sur les méthodes. Toutes ces méthodes seront abordées avec les langages Python, scikitLearn et keras. Les notions seront introduites en CM et une large part sera faite au TP (programmation et utilisation des méthodes abordées sur machine). L’évaluation sera faite sous forme de projet.

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FRANÇAIS / FRENCH

Compétences visées en anglais lu, écrit et parlé. Les leçons portent sur le vocabulaire et la grammaire, en s'appuyant sur des lectures d'articles et le visionnage de vidéos traitant de sujets d'actualité ou de sujets scientifiques.

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ANGLAIS / ENGLISH

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FRANÇAIS / FRENCH