Master Electronique, Energie électrique et Automatique
Microsystèmes et capteurs communicants
Pour y accéder
Etudiants ayant validé un bac+3 scientifique pour le M1 et un bac+4 scientifique pour le M2. Recrutement sur dossier.
Les plus de la formation
La formation s'appuie sur les compétences fortes du laboratoire ESYCOM dans les matières enseignées, et propose ainsi des enseignements de pointe sur des thématiques de recherche.
La formation s'appuie par ailleurs sur des intervenants industriels, notamment via des séminaires sur des domaines en forte évolution.
Une partie des enseignements techniques est donnée en langue anglaise, préparant ainsi les étudiants à leur entrée dans le monde industriel ou de la recherche.
Compétences visées
Connaissances théoriques : physique des matériaux pour la micro-technologie, physique des composants électriques et optiques, systèmes de communication, dispositifs hyperfréquences.
Connaissances méthodologiques : conception de circuits intégrés analogiques, conception de circuits numériques, compatibilité électromagnétique dans les circuits et systèmes.
Connaissances pratiques : technologies de salle blanche, caractérisation hyperfréquence, modélisation (mécanique, hyperfréquence ou des composants), logiciels dédiés à la conception de circuits, programmation de circuits numériques (VHDL), langage Java.
Modalités d'accès
Pour les candidats en France, les dossiers de candidature sont à déposer sur l'application eCandidat de l'Université Gustave Eiffel.
Pour les candidats résidant à l'étranger, les dossiers de candidature sont à déposer via Etudes en France pour l'Université Gustave Eiffel.
Lieu(x) de la formation
Calendrier
La période d'enseignements théoriques et pratiques, de mi-septembre à fin mars, est suivie d'un stage obligatoire de 4 à 6 mois débutant en avril.
Après la formation
Les types d'emplois accessibles sont ingénieur d'étude, ingénieur de recherche, chef de projet dans des entreprises, chercheur, enseignant-chercheur.
Les secteurs d'activités ouverts sont les suivants :
- Secteurs nécessitant des circuits et des capteurs évolués et miniaturisés (transports, instrumentation médicale…).
- Domaines industriels nécessitant l'utilisation de capteurs ou de bancs de mesure (contrôle de qualité, tests, domotique, énergie).
- Domaine des télécommunications : développement de dispositifs de communication, contrôle de la qualité des liaisons.
Une orientation vers la recherche est également possible. Les secteurs d'activité sont alors ceux de la recherche et développement, public ou privé, ainsi que l'enseignement et la recherche.
Insertion professionnelle
Les types d'emplois accessibles après cette formation sont : ingénieur d'étude, ingénieur de recherche, chef de projet dans des entreprises, chercheur, enseignant-chercheur. Les secteurs d'activités ouverts pour cette formation sont :
- Secteurs nécessitant des circuits et des capteurs évolués et miniaturisés (industries automobile, aéronautique, ferroviaire, instrumentation médicale, suivi environnemental…)
- Domaine industriel non spécialisé dans l'électronique mais nécessitant l'utilisation de capteurs et de bancs de mesure (contrôle de qualité, tests, domotique, énergie, ville connectée).
- Domaine des télécommunications : développement de dispositifs de communication, contrôle de la qualité des liaisons
Par ailleurs, en fonction du type de stage effectué, une orientation vers la recherche est également possible. Les secteurs où les diplômés peuvent occuper des emplois sont alors les secteurs de la recherche et développement, public ou privé, ainsi que l'enseignement et la recherche, dans des universités ou écoles.
Objectifs de la formation
Ce master prépare à la fonction de concepteur de systèmes électroniques évolués, tels les systèmes communicants ainsi que ceux intégrant des capteurs évolués et miniaturisés. Les titulaires de ce diplôme peuvent prétendre à un emploi dans les secteurs nécessitant des circuits électroniques spécifiques et des capteurs évolués et miniaturisés (transport, habitat, applications médicales, suivi environnemental), les domaines industriels nécessitant des dispositifs de mesure (contrôle de qualité, énergie, ville connectée), ainsi que celui des télécommunications (développement de systèmes, contrôle de la qualité des liaisons).
Les technologies évoluant rapidement de ce domaine, des compétences solides en physique, en technologie et en conception sont apportées.
Cette spécialité donne aux étudiants une double compétence sur les micro-technologies utilisées et sur les aspects de conception de systèmes de communication. Les connaissances dans ce domaine font apparaître plusieurs niveaux. Tout d'abord, des connaissances théoriques solides sont apportées en physique (physique des matériaux et des composants), ainsi que sur les systèmes de communication et les dispositifs hyperfréquences. Ensuite, les aspects méthodologiques sont abordés, avec les méthodes de conception de circuits analogiques et numériques, la programmation de circuits, et la prise en compte des problèmes de compatibilité électromagnétique dans les circuits et systèmes. Enfin, un savoir-faire expérimental est acquis, sur le plan technologique, des mesures, de la modélisation et des outils informatiques.
Cette spécialité a une double orientation professionnelle et recherche, avec toutefois une coloration professionnelle plus importante.
Disciplines majeures
Conception de circuits électroniques analogiques intégrés, circuits HF, circuits numériques programmables, composants électroniques, micro-capteurs MEMS, technologies de fabrication de micro-dispositifs, langage Java, antennes, modélisation (mécanique, électromagnétique, de circuits, de composants).
Organisation de la formation
Cette formation est prévue en tant que formation initiale ou continue. Elle est constituée d'une période de cours théoriques et pratiques, de mi-septembre à fin mars, et d'une période de stage en entreprise ou laboratoire, d'avril à septembre.
Modalité d'admission en FC :
Les candidats en FC sont soumis aux mêmes procédures d'admission que ceux en FI.
Modalité d'admission en FI :
Sélection sur dossier de candidature, celui-ci devant être déposé via les applications eCandidat ou Etudes En France.
Les options
En deuxième année, une option de 2ECTS est à choisir parmi 3 options proposées :
- Liaisons optiques pour le très haut débit
- Transmissions HF
- Gestion d'entreprise
Internationalisation de la formation
Dans le cadre d'une convention avec ESIEE-Paris, des cours sont mis en commun entre cette spécialité et des cours ouverts à des étudiants inscrits dans cette école dans le cadre d'échanges Erasmus. Ceci correspond à 71h de cours donnés en langue anglaise (auxquelles s'ajoutent 21,5h de cours de langue anglaise).
Par ailleurs, les étudiants ont la possibilité d'effectuer leur stage à l'étranger et bénéficient pour cela du soutien du Service des Relations Internationales de l'université.
Enfin, les étudiants qui le souhaitent peuvent effectuer leur deuxième année à l'étranger, dans le cadre d'une convention établissant les équivalences entre unités. Celle-ci s'établit en concertation avec le responsable de parcours et le Service des Relations Internationales de l'université.
Environnement de recherche
Cette formation est en lien étroit avec les activités de recherche du laboratoire ESYCOM, et bénéficie d'une forte implication de ses enseignants-chercheurs, et ceci quelque soit leur établissement de rattachement (Université Gustave Eiffel, le CNAM).
Partenariats :
ESIEE-Paris
Semestre 3
| Enseignements | ECTS | CM | TD | TP |
|---|---|---|---|---|
| Conception de systèmes RF Après avoir souligné les raisons de la différence de comportement des composants électriques en hautes fréquences par rapport aux basses fréquences, les méthodes d'analyse et techniques de conception adaptées aux hautes fréquences sont présentées et appliquées. Afin de couvrir les différents composants d'un circuit, un émetteur-récepteur radio est considéré. Chaque bloc de la chaîne est étudié en tenant compte de ses propriétés fonctionnelles individuelles et de son interaction avec d'autres composants voisins dans la chaîne, ainsi que des différentes contraintes et des compromis à faire. Le cours est divisé en 5 chapitres : Introduction aux circuits RF, Questions relatives à la conception RF, Amplificateurs, Mélangeurs, Oscillateurs. Séminaire: Sources hyperfréquences. Les TP sont effectués sous le logiciel ADS.
Langue de l'enseignementANGLAIS / ENGLISH | 3 | 21h | 2h | 8h |
| Initiation aux MEMS et à la micro-électronique Intégration au niveau transistor, Concpetion en vue de la fabrication, Conception des mémoires. Concevoir des cellules de bibliothèque : Saisie de schéma, simulation, layout, Réalisation en salle blanche.
Langue de l'enseignementFRANÇAIS / FRENCH | 2 | 18h | 8h | 2h |
| Micro-capteurs MEMS I. Bases de la fabrication des MEMS : Rappel des procédés (CM et TD) II. MEMS inertiel: accéléromètre MEMS (CM et TD), TP sous le logiciel Coventor sur l' accéléromètre MEMS, gyroscope MEMS, TP sous le logiciels ANSYS sur le gyroscope MEMS III. Autres applications des MEMS : capteurs MEMS pour l'environnement, la santé, la biologie, l'énergie, la contamination de l'air.
Langue de l'enseignementANGLAIS / ENGLISH | 3 | 17h | 7h | 6h |
| Composants électroniques et optiques avancés L'objectif de ce cours est de découvrir les possibilités des technologies des semi-conducteurs avec un approfondissement des aspects physiques et des développements technologiques. Les applications visées concernent les technologies hautes fréquences (domaines hyperfréquences et millimétriques) pour la 4G et la 5G, l'optoélectronique pour les capteurs (infrarouge, vision, images), les communications rapides (par fibre, LiFi, radio-sur-fibre pour la 5G), et le calcul numérique pour l'intelligence artificielle et les applications cybernétiques. Ce cours présente les technologies silicium, III-V, bipolaire et CMOS avancé, ainsi que le calcul quantique et les technologies optoélectroniques et photoniques. Ce cours traite de la physique du semi-conducteur de manière approfondie tout en présentant les bases de compréhension des aspects technologiques.
| 3 | |||
| Composants électroniques avancés | 17h | 10h | 3h | |
| Composants optiques | 6h | 2h | ||
| Conception de circuits intégrés analogiques Ce cours présente les techniques de conception des circuits analogiques pour des applications de capteurs ainsi que dans les dispositifs de télécommunication. Après une présentation des concepts utilisés, il aborde des exemples de conception de circuits, avec une mise en œuvre pratique. Sont abordés le montage cascode, l'amplificateur différentiel intégré, la cellule de Gilbert. Les TP sont effectués sous le logiciel Cadence. Langue de l'enseignementFRANÇAIS / FRENCH | 3 | 13h | 4h | 8h |
| Circuits intégrés numériques Conception de circuits intégrés numériques : Architecture des systèmes numériques ; VHDL, description et simulation d'un système numérique ; Synthèse logique : méthodologie ; Tests des circuits digitaux. Conception de circuits testables ; Circuits programmables de type FPGA ; applications pratiques sur cible FPGA. Acquisition de données : Chaine élémentaire d'acquisition de données ; Conversion analogique-numérique, électronique d'interface ; Flux de données ; Exemples de systèmes d'acquisition de données complexes. | 2 | |||
| Conception de circuits intégrés numériques | 8h | 10h | ||
| Acquisition de données | 4h | 6h | ||
| Technologies des circuits programmables et mémoires Technologies permettant de rendre un circuit numérique programmable et propriétés associées. Technologies et propriétés des mémoires. Langue de l'enseignementFRANÇAIS / FRENCH | 1 | 10h | 4h | |
| Informatique Programmation en langage Java. Langue de l'enseignementFRANÇAIS / FRENCH | 3 | 12h | 15h | |
| Anglais Anglais oral et écrit. Langue de l'enseignementANGLAIS / ENGLISH | 3 | 20h | ||
| PCB et intégrité de signal L’objectif est d’apprendre à concevoir 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 de dernière génération 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.
Langue de l'enseignementFRANÇAIS / FRENCH | 3 | 12h | 2h | 16h |
| Antennes : fonctionnement et propriétés Ce cours présente dans un premier temps les différentes caractéristiques d’antennes (directivité, gain, efficacité de rayonnement, impédance d’entrée…) afin d’être capable de choisir une antenne pour une application spécifique. Dans un deuxième temps, il se concentre sur le rayonnement d’un dipôle élémentaire et le calcul théorique de ses propriétés. Enfin, une introduction aux réseaux d’antennes est présentée (facteur de réseau). Langue de l'enseignementFRANÇAIS / FRENCH | 1 | 9h | 3h | |
| Méthodes de modélisation en électromagnétisme Principes et propriétés des différentes méthodes de modélisation en électromagnétisme. Etude des méthodes FDTD, Méthode des éléments finis fréquentielle, Méthode des Moments. TP sous Ansoft Designer (Méthode des éléments finis) et sous Matlab (Méthode des Moments). Langue de l'enseignementFRANÇAIS / FRENCH | 1 | 12h | 6h | |
| Séminaires industriels Séminaires industriels sur des sujets de pointe en lien avec la formation. Langue de l'enseignementFRANÇAIS / FRENCH | 24h | |||
| Les éléments ci-dessous sont à choix : | ||||
| Liaisons optiques pour le très haut débit Bases nécessaires à la conception de liaison optique pour le très haut débit, via une double compétence, à savoir hautes fréquences dans le domaine électrique et dans le domaine optique d’autre part puisque le support de transmission est la fibre optique. Caractéristiques des composants clefs de cette liaison (source laser, le photodétecteur, les différents modulateurs, la fibre optique). Architectures possibles (modulation directe/détection directe, modulation de phase/détection cohérente…) et leurs avantages respectifs. Outils (formulations mathématiques) pour comprendre l’impact des sources de bruit et non-linéarités des différents composants sur la qualité d’une liaison optique microondes. Langue de l'enseignementFRANÇAIS / FRENCH | 2 | 12h | ||
| Transmissions HF Rappels sur les caractéristiques des principaux supports de transmission (paire torsadée, coaxial, fibre optique…) Principales relations déduites de l’étude des lignes de transmission (impédance ramenée, ROS, dispositifs d'adaptation en puissance, réflexion…), résolution par utilisation de l’abaque de Smith. Caractérisation des dispositifs RF par la matrice [S]. Matrice de chaîne pour la mise en cascade de quadripôles. Définitions des pertes d’isolation, d’insertion, puissances. Exemple sur un coupleur 3 dB. Transmission par ondes rayonnées. Rappels sur les caractéristiques des composantes de champs rayonnés et sur les antennes (gain, directivité, diagrammes…). Influence de l’environnement sur la propagation des ondes. Applications et exemples sur des bilans de liaison. Langue de l'enseignementFRANÇAIS / FRENCH | 2 | 9h | 3h | |
| Gestion d'entreprise Présentation de l'entreprise (fonction, statut), styles de management, grandes fonctions de l'entreprise, droit du travail, activité commerciale. Etude d'un cas pratique. Langue de l'enseignementFRANÇAIS / FRENCH | 2 | 4h | 9h |
Semestre 4
| Enseignements | ECTS | CM | TD | TP |
|---|---|---|---|---|
| Stage Stage d'une durée de 4 à 6 mois | 30 |
RICHALOT-TAISNE Elodie (M1-M2)
Responsable de mentionRICHALOT-TAISNE Elodie (M2)
Responsable de formationSPAENS Julia (M1-M2)
Secrétaire pédagogiqueMaster Electronique, Energie électrique et Automatique
M2Microsystèmes et capteurs communicants
En résumé
- Diplôme
- Master
- Domaine(s)
- Sciences, technologies, santé
- Discipline(s)
- Electronique, Energie électrique et Automatique
- Modalités
- Formation Initiale / Formation Continue / VAE / Formation en Alternance
- Lieu(x) de formation
- Ecoles, UFR, Instituts
- Institut Gaspard Monge (IGM)
Une formation de
Partenaire(s)
