Recherche des composants électroniques, des abréviations et des symboles de circuit. Lis des définitions simples et suis les liens vers les expériences associées.
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Series circuit
En série, le courant suit un seul chemin sans branche. R1 et R2 s’ajoutent ; aucune ne consomme le courant. I = 5 / (R1 + R2). La plus grande résistance reçoit plus de tension. Leur ordre ne change pas le courant. V(R2) désigne la tension sur R2.
Parallel circuit
Des branches parallèles relient les mêmes deux nœuds et reçoivent chacune 5 V. Un nœud est une connexion électrique continue. I(R1) = 5/R1 et I(R2) = 5/R2. Le courant total est leur somme. Une résistance plus faible prend plus de courant ; ajouter une branche augmente le courant fourni.
Potentiometer / wiper
Un potentiomètre est une résistance variable à trois bornes. Le contact mobile est le curseur. Il divise la piste de 10 kΩ en R1 en haut et R2 en bas. Vout = 5 × position/100. R1 + R2 reste à 10 kΩ : le courant fourni reste à 0,5 mA. Le bouton change le rapport, pas la résistance totale.
Diode / anode / cathode
Une diode conduit surtout dans un sens. D désigne la diode, R limite le courant. La barre du symbole est la cathode ; l’autre borne est l’anode. Le courant direct vaut (5 − 0,7)/R. Inversée, la diode bloque dans ce modèle. V(D), mesurée de l’anode à la cathode, devient négative en inverse. Une vraie diode a une limite de tension inverse.
NTC — Negative Temperature Coefficient / thermistor
NTC signifie Negative Temperature Coefficient, coefficient de température négatif : la résistance baisse à chaud. Une thermistance est une résistance sensible à la température. Ici elle forme un diviseur avec 10 kΩ fixes. R(T) = 10000 × exp[3950 × (1/(T + 273.15) − 1/298.15)]. La formule utilise la température absolue en kelvins. Chauffer réduit la résistance du haut et augmente Vout. Un vrai capteur nécessite un étalonnage. Bêta est une constante du modèle décrivant la sensibilité thermique. K signifie kelvin, unité de température absolue. exp(x) est e à la puissance x ; e vaut environ 2,718. Aucun calcul manuel nécessaire.
Light-emitting diode
Un semi-conducteur qui émet de la lumière quand un courant direct le traverse. Ici, une résistance limite ce courant.
Light-dependent resistor
Une résistance sensible à la lumière. Dans le modèle, plus de lumière réduit sa résistance ; la seconde résistance transforme ce changement en tension.
n-type / p-type / n-type transistor
N–P–N décrit trois régions semi-conductrices : type n, type p, type n. Les porteurs majoritaires sont les électrons dans le type n et les trous dans le type p. Ici, un faible courant de base commande celui de la LED.
Resistor–capacitor circuit
R désigne la résistance, C la capacité. Ensemble, elles déterminent la vitesse de variation de la tension du condensateur.
Analog-to-digital converter
ADC signifie Analog-to-digital converter, convertisseur analogique-numérique : il mesure une tension et fournit un nombre. Analogique signifie une grandeur continue ; numérique, des codes distincts. La référence fixe la plage. Il ne crée pas le signal du capteur ; son entrée doit respecter les limites autorisées.
B = base, C = collecteur, E = émetteur : les trois bornes du transistor. La base commande la conduction ; le courant LED traverse collecteur et émetteur.
VBE est la tension base-émetteur ; VCE, collecteur-émetteur. La seconde borne sert de référence. Ib et Ic sont les courants de base et de collecteur.
Rb est la résistance de base ; Rc, celle de la branche du collecteur. R1 et R2 repèrent des résistances différentes, pas leurs valeurs.
V = volt (tension) ; A = ampère (courant) ; mA = 0,001 A. Ω = ohm (résistance) ; kΩ = 1000 Ω. F = farad (capacité) ; µF = 0,000001 F. s = seconde ; W = watt (puissance). I = courant ; Vs = alimentation ; Vf = tension directe de la diode ; Vout = tension de sortie ; Vc = tension du condensateur ; τ = R × C est la constante de temps.
Electrical power / watt
La puissance est le rythme du transfert d’énergie. Un watt (W) correspond à un joule par seconde. Pour une tension et un courant constants, P = V × I : tension multipliée par courant. Une résistance transforme l’énergie électrique en chaleur ; sa puissance nominale limite la dissipation sûre.
Pull-up resistor
Une résistance relie l’entrée au positif et fixe un niveau haut lorsque l’interrupteur est ouvert. Haut désigne une tension lue comme un 1 logique. Fermer l’interrupteur vers la masse donne un niveau bas, 0 logique ; la résistance limite le courant dans l’interrupteur.
Floating input
Une entrée flotte si rien ne fixe sa tension. De faibles courants de fuite et des signaux proches peuvent modifier la lecture. Un interrupteur ouvert ne garantit pas un 0 logique. Une résistance de rappel vers le positif ou la masse définit un état de repos.
Pulse-width modulation
PWM signifie Pulse-width modulation, modulation de largeur d’impulsion : le signal s’allume et s’éteint périodiquement. La fraction de temps allumé modifie la livraison moyenne à la charge. Les impulsions gardent leur hauteur ; une tension intermédiaire constante nécessite un filtre. Charge et commande ont des limites de courant.
Duty cycle
Le rapport cyclique est le temps allumé divisé par la durée d’un cycle complet, souvent en pourcentage. Avec des impulsions de 0 à 5 V, 25% donne une tension moyenne temporelle de 1,25 V. Cela ne garantit pas la même proportion de luminosité perçue.
Frequency / hertz
La fréquence compte les cycles par seconde. Un hertz (Hz) est un cycle chaque seconde. La période est la durée d’un cycle : fréquence = 1/période. À 100 Hz, la période vaut 10 ms ; une milliseconde est un millième de seconde.
Resolution / bit depth
La résolution décrit la finesse de division de la plage. Un bit est un chiffre binaire, 0 ou 1. Un convertisseur de N bits possède 2^N codes : 8 bits en donnent 256. Davantage de codes réduit le pas sans garantir l’exactitude ni éliminer le bruit électrique.
Quantization
La quantification attribue une mesure continue à un code parmi un ensemble fini. Une petite variation de tension peut laisser le code inchangé. Pour un convertisseur idéal de N bits, le pas nominal vaut plage/2^N. Même des composants parfaits laissent une incertitude ; les frontières réelles dépendent du dispositif.
Resistor–capacitor low-pass filter
RC signifie Resistor–capacitor, résistance et condensateur. Une résistance en série et un condensateur entre sortie et masse suivent les changements lents et atténuent les rapides. La tension du condensateur ne saute pas instantanément. Ces relations supposent une source idéale et une sortie peu chargée.
Cutoff frequency
Pour ce filtre idéal, la coupure vaut 1/(2πRC) : R en ohms, C en farads, π environ 3,1416. À la coupure, l’amplitude sinusoïdale de sortie vaut environ 70,7% de l’entrée. Elle ne disparaît pas brusquement au-dessus de cette fréquence.
555 timer
Le 555 est une puce produisant une impulsion temporisée ou des impulsions répétées. Résistances et condensateur externes fixent le temps. En montage standard, ses comparaisons internes utilisent environ un tiers et deux tiers de l’alimentation. Les versions du 555 ont des limites différentes.
Operational amplifier
Un amplificateur opérationnel amplifie la différence entre ses entrées + et −. Renvoyer une partie de la sortie vers − permet de fixer le gain : variation de sortie divisée par variation d’entrée. Alimentation, plage d’entrée, vitesse et courant de sortie limitent ses possibilités.
Voltage buffer / voltage follower
Un suiveur utilise un amplificateur opérationnel dont la sortie rejoint l’entrée − et le signal arrive sur +. Dans ses limites, la sortie suit la tension en demandant peu de courant à la source. Il réduit l’effet de charge, sans fournir une puissance illimitée.
Voltage comparator
Un comparateur détermine laquelle de deux tensions d’entrée est la plus grande et change sa sortie. Il transforme une tension de capteur progressive en décision marche/arrêt. Plage d’entrée et câblage de sortie dépendent du composant ; un opérationnel n’est pas toujours un bon remplacement.
Hysteresis
L’hystérésis emploie des seuils différents pour activer et désactiver. Entre eux, la sortie conserve son état précédent. Cela évite les commutations répétées près d’une limite avec un signal bruité. Un régulateur thermique peut activer à 30 °C et désactiver à 28 °C.
Metric prefixes and units
Un préfixe change l’échelle : milli (m) vaut 1/1000, micro (µ) 1/1000000 et nano (n) 1/1000000000. mW (milliwatt) mesure la puissance ; ms (millisecond, milliseconde) mesure le temps. nF (nanofarad) et µF (microfarad) mesurent la capacité : aptitude à stocker une charge par volt. Hz (hertz) signifie cycles par seconde. Un bit (binary digit) est un chiffre binaire, 0 ou 1.
Internal resistance
Une source se représente par une tension idéale et une résistance interne Ri en série. Le courant crée une chute I × Ri et une perte I² × Ri. Ce circuit équivalent de Thévenin ne prédit ni la chimie ni l’autonomie d’une pile.
Wheatstone bridge
Quatre résistances forment deux diviseurs de tension. La différence de leurs points milieux révèle le déséquilibre ; des rapports égaux donnent zéro. Un capteur modifie un bras et une résistance de réglage équilibre le pont. Le voltmètre idéal ne charge aucun diviseur.
Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor
MOSFET signifie Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor, transistor à effet de champ métal–oxyde–semi-conducteur. La tension grille–source VGS commande le canal drain–source ; les porteurs mobiles du canal n sont les électrons. RDS(on) est la résistance en conduction. Le seuil marque le début de conduction, pas une faible résistance garantie. VDS est la tension drain–source ; ici la source est à 0 V.
Toutes les leçons: Commande une charge par un champ électrique
Zener diode
La diode Zener est conçue pour le claquage inverse. Une résistance série limite le courant et maintient un nœud près de la tension prévue. Charge et diode partagent le courant disponible. Trop peu de courant Zener fait perdre la régulation ; trop de courant dissipe une puissance excessive.
Resistor Capacitor high-pass filter
RC signifie Resistor Capacitor, résistance–condensateur. Un condensateur série et une résistance à la masse transmettent mieux les changements rapides ; la sortie est sur la résistance. Sans charge, fc = 1/(2πRC), avec environ 70.7% de gain à la coupure. Le continu permanent est bloqué dans le modèle idéal.
Resistor Inductor circuit
Une bobine stocke de l’énergie magnétique et s’oppose aux variations du courant. RL signifie Resistor Inductor, résistance–bobine ; τ = L/R. L est l’inductance en henrys ; mH vaut 1/1000 H. L’énergie vaut L × I²/2 ; mJ vaut 1/1000 joule. Couper le courant peut créer une forte tension, hors du modèle.
Toutes les leçons: Une bobine refuse les changements brusques de courant
Resistor Inductor Capacitor circuit
RLC signifie Resistor Inductor Capacitor, résistance–bobine–condensateur. En série, la réactance inductive XL augmente avec la fréquence et la capacitive XC diminue. La réactance est l’opposition liée au stockage d’énergie, en ohms. À f0 = 1/(2π√(LC)), elles s’annulent ; la résistance limite le courant. La résonance ne crée pas d’énergie.
Full-wave bridge rectifier
AC signifie Alternating Current, courant alternatif changeant de sens. DC signifie Direct Current, courant de même sens dont la valeur peut varier. Un pont à quatre diodes dirige les deux alternances dans le même sens dans la charge ; deux diodes conduisent ensemble. Les pulsations doublent la fréquence et demandent un filtrage supplémentaire pour être lissées.
Inverting operational amplifier
Un amplificateur opérationnel alimenté avec contre-réaction négative inverse la polarité. Son gain idéal linéaire est −Rf/Rin. L’entrée inverseuse reste près de 0 V si l’autre est à la masse : masse virtuelle, sans fil direct à la masse. L’écrêtage aux limites d’alimentation invalide cette approximation.
Non-inverting operational amplifier
Le signal sur l’entrée positive conserve sa polarité. La contre-réaction ramène une fraction de la sortie et fixe le gain idéal 1 + Rf/Rg. Rg va à la masse, Rf à la sortie. Une sortie demandée hors alimentation est écrêtée ; les tensions d’entrée peuvent alors différer.
NOT AND logic gate
NAND signifie NOT AND, NON-ET : inverser le résultat de ET. Seules deux entrées 1 donnent une sortie logique 0 ; les autres paires définies donnent 1. La table de vérité comporte quatre cas. Des portes NAND réalisent d’autres fonctions, mais les composants réels ont seuils et délais.
Monostable one-shot timer
Monostable signifie un seul état de repos stable. Un déclenchement crée une impulsion temporaire avant le retour au repos. Le 555 idéal charge un condensateur aux deux tiers de l’alimentation : T = ln(3) × R × C, environ 1.099RC. R est la résistance, C la capacité ; ms vaut 1/1000 seconde. Le curseur échantillonne une impulsion.
Comparator
Un comparateur compare deux tensions d’entrée et produit un niveau haut ou bas, pas une copie amplifiée de leur différence. La référence est la tension de comparaison ; le seuil est le niveau auquel la décision change. Dans ce modèle pédagogique non inverseur, une entrée supérieure à la référence donne 5 V, une entrée égale ou inférieure donne 0 V. L’égalité est une règle choisie : décalage, bruit, retard et circuit de sortie comptent dans un vrai composant. Les rails d’alimentation sont les tensions qui bornent la sortie.
Schmitt trigger
Un trigger de Schmitt change d’état à deux seuils d’entrée distincts. L’hystérésis signifie que la sortie dépend aussi de son état précédent : entre les seuils, elle le conserve. Ici une entrée d’au moins 3 V impose l’état haut ; une entrée d’au plus 2 V impose l’état bas. Leur écart de 1 V est la bande d’hystérésis. La rétroaction positive renvoie une partie de la sortie pour renforcer le changement ; elle peut créer ces seuils dans un vrai circuit. Ce modèle non inverseur fixe les seuils sans calculer les résistances de rétroaction.
Electromagnetic relay
Un relais électromagnétique utilise le courant d’une bobine pour déplacer des contacts mécaniques qui ouvrent ou ferment un autre circuit. NO signifie Normally Open, normalement ouvert : ouvert lorsque la bobine est relâchée. NC signifie Normally Closed, normalement fermé : fermé lorsque la bobine est relâchée. La bobine est une inductance avec une résistance d’enroulement ; son circuit peut être isolé électriquement des contacts, mais les tensions et courants admissibles restent limités. L’expérience calcule uniquement la décroissance du courant, pas le mouvement ni une isolation certifiée.
Flyback diode
Une diode de roue libre fournit un chemin au courant après la coupure d’une bobine en courant continu. Pendant l’alimentation normale, elle est polarisée en inverse et bloque le courant : la cathode, souvent repérée par une bande, va vers le positif de la bobine ; l’anode, vers son extrémité commutée. À la coupure, la bobine inverse sa tension pour maintenir le courant et la diode conduit. Le modèle fixe une chute directe de 0.7 V et une résistance d’enroulement. Un écrêtage à basse tension peut ralentir le relâchement du relais.
Electromotive Force
EMF signifie Electromotive Force, force électromotrice : tension induite en volts, pas force mécanique. La force contre-électromotrice s’oppose à la variation du courant lorsque le champ magnétique change. Avec la convention passive, la tension de la partie inductive idéale est L × dI/dt : L est l’inductance et dI/dt la vitesse de variation du courant. Un vrai enroulement a aussi une chute résistive. Le chemin de roue libre limite la tension en laissant le courant continuer. L’énergie se dissipe dans l’enroulement et la diode, sans disparaître instantanément.
Contact bounce
Le rebond des contacts est une courte suite d’ouvertures et de fermetures indésirables pendant que les contacts mécaniques se stabilisent après une commutation. Il vient de leur mouvement, pas d’un comparateur changeant d’avis près d’un seuil électrique. L’anti-rebond accepte un état après la fin de ces variations, grâce à une temporisation ou à un circuit adapté. L’hystérésis seule ne garantit pas l’élimination des transitions de pleine amplitude. L’expérience ne modélise ni mouvement ni rebond : la courbe de courant ne prédit pas leur durée.
Set Reset latch
SR signifie Set Reset, mise à un et remise à zéro. Un verrou conserve un bit, un chiffre binaire 0 ou 1. Deux portes NOR (NOT OR, NON OU) renvoient leurs sorties vers l’autre porte. NOR donne 1 seulement avec deux entrées 0. Ici 1 logique vaut 5 V et 0 vaut 0 V. S met à un, R remet à zéro, Q est la sortie mémorisée et Q̅ son complément en fonctionnement valide. S = R = 0 conserve le bit par rétroaction. Les deux commandes à 1 forcent les deux sorties à 0. Entrées idéales actives à 1. S = R = 1 est invalide ; leur relâchement laisse un état incertain jusqu’à une commande distincte. Couper remet ce modèle à 0 ; un vrai verrou n’a pas d’état initial garanti. Sans bruit ni délais. Utilise Relâcher les deux entrées pour ramener S et R à 0 ensemble.
NOT OR logic gate
NOR signifie NOT OR, NON OU : inverse le résultat de OU. OU vaut 1 si une entrée vaut 1 ; NOR vaut donc 1 seulement avec deux entrées 0. Deux portes NOR en rétroaction peuvent conserver un bit. Une porte seule n’a pas de mémoire. Les vraies portes ont seuils de tension, délais et limites de charge.
Digital to Analog Converter
DAC signifie Digital to Analog Converter, convertisseur numérique-analogique : un nombre devient une tension. L’échelle R–2R utilise des résistances R et doubles 2R. Un bit vaut 0 ou 1. LSB (Least Significant Bit), bit de poids faible, pèse 1 ; MSB (Most Significant Bit), bit de poids fort, pèse 8 ici. Quatre bits choisissent 16 niveaux. b0–b3 ont les poids 1, 2, 4 et 8 ; le code est leur somme pondérée. Vout est la sortie et Vref la référence. Un pas LSB vaut Vref/16. Le code 15 reste un pas sous Vref. Échelle idéale quatre bits avec tampon, qui suit la tension sans charger l’échelle. Sortie à vide, référence Vref de 1–5 V. Erreurs, transitoires de commutation, temps d’établissement et limites de courant sont omis.
Least Significant Bit
LSB signifie Least Significant Bit, bit de poids faible, la position binaire au plus petit poids. Dans ce convertisseur quatre bits, b0 pèse 1 dans le code. Changer uniquement b0 de 0 à 1 augmente la sortie idéale de Vref/16. Le pas décrit la résolution, pas une garantie d’exactitude.
Most Significant Bit
MSB signifie Most Significant Bit, bit de poids fort, la position au poids maximal d’un mot. Ici b3 pèse 8. Avec les autres bits à zéro, il donne le code 8 et la moitié de la référence. Dans ce modèle non signé quatre bits, ce n’est pas un bit de signe ; les codes sont non négatifs.
Clock
Une horloge est un signal temporel répété ; CLK abrège Clock. Un front montant passe du 0 logique au 1. Le compteur binaire ajoute un à chaque front reçu. Un bit est un chiffre binaire 0 ou 1 ; quatre bits ont 16 états, de 0000 à 1111. Hz, hertz, compte les cycles par seconde. n compte les fronts reçus. Le compte vaut n modulo 16, le reste de la division par 16. Q0 est le bit de poids faible, Q3 de poids fort. En comptage continu, Q0 fait un cycle en deux fronts, Q3 en seize. Choisis 0–32 fronts déjà reçus ou ajoute-en un avec Impulsion d’horloge. C’est un échantillon d’historique, pas une horloge automatique. La fréquence règle les rythmes répétés des sorties, pas le compte choisi. Sans délais ni rebond de contacts. Impulsion d’horloge s’arrête à 32 fronts reçus. Réinitialiser démarre un nouvel échantillon.
Toutes les leçons: Compte les événements avec quatre lumières
Exclusive OR
XOR signifie Exclusive OR, OU exclusif. Avec deux entrées binaires, la sortie vaut 1 si elles diffèrent et 0 si elles sont identiques. ⊕ désigne cette opération. Deux entrées hautes donnent une sortie basse. Les états 0 et 1 ne calculent ni courant ni délai du circuit.
Truth table
Une table de vérité donne toutes les combinaisons des entrées et leurs sorties. Deux entrées binaires demandent quatre lignes, trois en demandent huit. Elle décrit une règle, pas une chronologie. Vérifier toutes les lignes est plus solide qu’essayer un seul réglage réussi.
Half adder
Un demi-additionneur ajoute deux valeurs d’un bit et produit la somme S et la retenue C. La somme utilise OU exclusif; la retenue vaut 1 si les deux entrées valent 1. Le total vaut S + 2C. Il n’accepte pas de retenue entrante.
Carry bit
La retenue transmet une partie de la somme à la position binaire suivante. 1 + 1 donne 10 en binaire: somme 0, retenue 1. C’est un état binaire de poids deux par rapport à la position actuelle. Ici C signifie retenue, pas capacité ni collecteur.
Full adder
Un additionneur complet ajoute A, B et la retenue entrante Cin: A + B + Cin = S + 2Cout. Deux demi-additionneurs et une fonction OU inclusif peuvent le réaliser. Relier les retenues entre positions permet l’addition de nombres plus larges.
Carry input
Cin signifie Carry input, entrée de retenue venant d’une position inférieure. C’est un troisième terme à ajouter, pas une autorisation. Avec A = B = 0 et Cin = 1, somme 1 et retenue sortante 0. La propagation physique prend du temps.
Multiplexer
MUX abrège Multiplexer, multiplexeur: il choisit une entrée pour la sortie. Ici S = 0 sélectionne A, S = 1 sélectionne B. Il ne fait ni somme ni moyenne. Des composants réels peuvent ajouter une validation et des limites de tension ou vitesse.
Select input
L’entrée de sélection choisit les données traversant le multiplexeur. Elle peut différer des données choisies: S = 0 sélectionne A même si A = 1. Ici S signifie sélection; dans un additionneur, somme. Lire le contexte évite la confusion.
Binary decoder
Un décodeur transforme un code binaire en ligne de sortie sélectionnée. Deux bits choisissent quatre lignes. Ici code = b0 + 2b1, E = 1 autorise la sortie haute choisie, E = 0 les désactive toutes. D’autres composants peuvent employer des polarités différentes.
One-hot encoding
Le codage one-hot utilise exactement un bit haut dans un groupe pour représenter un choix. Quatre lignes représentent quatre choix; deux bits binaires aussi. Dévalider le décodeur donne tous les bits bas: c’est une désactivation, pas un cinquième choix one-hot.
Parity bit
Un bit de parité rend pair ou impair le nombre total de bits à 1. Ici P = 1 si les trois données contiennent un nombre impair de 1, pour obtenir une parité paire. Le récepteur vérifie les données avec le P transmis d’origine. Il ne localise pas l’erreur.
Bit error
Une erreur change 0 en 1 ou inversement. La parité détecte un nombre impair de changements dans le mot, bit de parité compris; un nombre pair peut passer inaperçu. Conserver le P transmis d’origine: le recalculer après corruption masque la démonstration.
Inverting summing amplifier
Un additionneur ajoute les signaux. La contre-réaction renvoie la sortie à l’entrée soustractive. Une masse virtuelle reste proche de 0 V par retour, sans fil à la masse. Op amp signifie Operational Amplifier, amplificateur opérationnel : circuit alimenté qui amplifie la différence de deux entrées. V1 et V2 créent des courants additionnés dans Rf. Gain en valeur absolue g = Rf/10 kΩ ; Vout inverse la somme. Amplificateur idéal, limites ±12 V, deux entrées de 10 kΩ. Le gain fixe la résistance de retour. Sans bruit, charge ni erreurs.
Toutes les leçons: Mélange deux signaux avec des résistances
Virtual ground
Une masse virtuelle est un nœud maintenu près du potentiel de masse par contre-réaction négative, sans fil vers la masse. L’entrée non inverseuse du sommateur idéal est à la masse ; la contre-réaction ajuste la sortie pour garder l’entrée inverseuse près de 0 V. Les courants s’y additionnent et traversent la résistance de retour. Ce n’est ni une borne de masse supplémentaire ni une source d’énergie. Il faut un amplificateur alimenté avec une contre-réaction efficace ; aux limites de sortie, cette approximation peut cesser de fonctionner.
Toutes les leçons: Mélange deux signaux avec des résistances
Difference amplifier
Un amplificateur de différence soustrait les entrées. Le mode commun est leur partie partagée. CMRR signifie Common Mode Rejection Ratio, taux de réjection du mode commun : rejet du commun par rapport à l’amplification de la différence utile. Op amp signifie Operational Amplifier, amplificateur opérationnel : circuit alimenté qui amplifie la différence de deux entrées. Différence V2 − V1 ; Vout = g × (V2 − V1). Augmenter les deux entrées pareil ne change pas le résultat. Quatre résistances dont les deux rapports sont parfaitement appariés, sortie ±12 V. Réjection idéale ; erreurs, plage d’entrée, bruit et vitesse omis.
Common Mode Rejection Ratio
CMRR signifie Common Mode Rejection Ratio, rapport de réjection du mode commun : gain de la différence utile comparé au gain de la tension indésirable commune aux entrées. La composante commune est leur moyenne (V1 + V2)/2. Ajouter la même tension aux deux entrées ne change pas leur différence. Les rapports de résistances exactement appariés et un Operational Amplifier, amplificateur opérationnel, idéal donnent un gain commun nul : le rapport idéal est illimité. Aucun CMRR réel n’est mesuré. Les désaccords de résistances et les imperfections de l’amplificateur créent une erreur à partir du signal commun.
Integrator
Un intégrateur accumule l’entrée dans le temps. Le condensateur de retour conserve la charge accumulée. Une condition initiale est la valeur de départ nécessaire à une évolution ; ici la sortie commence à 0 V. Op amp signifie Operational Amplifier, amplificateur opérationnel : circuit alimenté qui amplifie la différence de deux entrées. R est la résistance, C la capacité ; RC est leur produit, une échelle de temps appelée constante de temps. RC = 0.1 s. Pour Vin constant, sortie demandée −Vin × t/RC. t en secondes ; 100 ms = 0.1 s. Le signe inverse l’accumulation. Entrée constante, R = 10 kΩ, C = 10 µF, limites ±10 V. Le curseur choisit un instant, pas une horloge. Chaque calcul repart à 0 V ; fuite et décalage omis.
Initial condition
Une condition initiale est la valeur de départ nécessaire pour prévoir un système évoluant dans le temps. Pour l’intégrateur, c’est la tension initiale du condensateur et de sortie Vout(0). La sortie ultérieure est cette valeur plus l’effet accumulé de l’entrée. Chaque calcul fixe ici Vout(0) = 0 V ; le curseur de temps choisit un nouvel instant depuis le même départ et ne poursuit pas l’essai précédent. Un condensateur réel peut déjà être chargé et ne commence pas nécessairement à zéro.
Differentiator
Un dérivateur répond à la vitesse de changement, pas à la valeur finale. Une rampe change uniformément la tension en durée finie. La vitesse de balayage est la variation maximale de sortie par temps d’un vrai amplificateur ; elle est omise ici. Op amp signifie Operational Amplifier, amplificateur opérationnel : circuit alimenté qui amplifie la différence de deux entrées. R est la résistance, C la capacité ; RC est leur produit, une échelle de temps appelée constante de temps. ΔV est le changement total, T la durée en secondes. Pente ΔV/T ; sortie demandée −RC × ΔV/T. Une rampe descendante donne une sortie positive. Rampe idéale, R = 100 kΩ, C = 1 µF, RC = 0.1 s. Valeur pendant la rampe, limites ±10 V. Saut instantané, coins, bruit et limites fréquentielles omis.
Slew rate
Slew rate, vitesse maximale de variation de sortie, est la limite de vitesse à laquelle un amplificateur réel change sa tension de sortie. C’est une limite de sortie, pas un autre nom de la pente d’entrée. Même sous les limites d’alimentation, la sortie réelle peut ne pas suivre une variation trop rapide. Le dérivateur calcule la sortie idéale pendant une rampe finie, sans cette limite, limites de fréquence ni effets aux coins. Le changement d’entrée divisé par la durée décrit la pente d’entrée, pas une mesure du slew rate.
Sample and hold
Échantillonnage et maintien capture une tension pour plus tard. Le condensateur garde l’échantillon ; un tampon le suit sans courant d’entrée idéal. La dérive de maintien change la tension gardée ; ici une résistance de fuite vers la masse la diminue. R est la résistance, C la capacité ; RC est leur produit, une échelle de temps appelée constante de temps. Vsample est l’échantillon initial, Rleak la résistance de fuite. Constante de temps τ = Rleak × C. Vhold = Vsample × exp(−t/τ) ; exp(x) est e à la puissance x. Choisis tension initiale et durée de maintien : pas de bouton de capture ni d’historique vivant. C = 1 µF, fuite 100–1000 kΩ. Le RC passif omet les autres fuites réelles.
Hold-voltage droop
Droop, dérive de maintien, est la variation progressive d’une tension pendant la conservation d’un échantillon. Le condensateur garde ici la tension initiale ; une résistance de fuite vers la masse retire sa charge : Vhold = Vsample × exp(−t/(Rleak C)). Rleak est la résistance, C la capacité, t le temps écoulé ; exp(x) signifie e à la puissance x. Leur produit est la constante de temps. Après une constante il reste environ 36.8%. Cette fuite passive donne une décroissance exponentielle. Les interrupteurs, tampons et condensateurs réels peuvent avoir d’autres fuites : toute dérive n’est pas exponentielle ni décrite par une seule résistance.
Window comparator
Un comparateur compare les tensions et décide haut ou bas. Une fenêtre combine deux comparaisons pour détecter entre limites basse et haute. Sa largeur est leur différence. La sortie est haute seulement strictement dedans. Vlow et Vhigh sont les limites. Vout = 5 V si Vlow < Vin < Vhigh, sinon 0 V. Largeur Vhigh − Vlow. Franchir la limite change immédiatement la décision. Décisions idéales 0 V/5 V, sans bruit, délai ni mémoire. Égalité exclue. Deux limites ne créent pas automatiquement l’hystérésis, dépendance à l’état précédent.
Control deadband
Une zone morte de commande est une plage d’entrée où un régulateur n’applique aucune correction. Elle peut éviter une réponse aux petits écarts, selon le régulateur. Elle diffère du détecteur de fenêtre, qui indique ici haut strictement dans une plage autorisée. L’hystérésis fait dépendre la commutation de l’état précédent : des seuils différents peuvent servir en montée et en descente. Une zone morte statique ou deux limites de fenêtre ne créent pas seules cette mémoire. La leçon teste un intervalle sans régulateur ni hystérésis.
Hobby servo
Un servo associe moteur, détection de position et contrôle interne pour orienter un axe vers une cible. L’impulsion sur le fil de commande code cette cible. L’exemple associe 1–2 ms à 0–180° avec une période de 20 ms. Plage, sens et calibration réels varient ; l’angle affiché ne mesure pas un axe et ne simule pas sa mécanique.
Pulse Width
Pulse Width signifie largeur d’impulsion : la durée haute, ici w en millisecondes. ms signifie millisecond, milliseconde, 1/1000 seconde. Elle diffère de la période, cycle entier, et du rapport cyclique, fraction haute de ce cycle. La position demandée au servo dépend de la largeur ; celle-ci ne donne pas sa puissance consommée.
Control lead
Le fil de commande transmet une instruction temporelle à l’électronique du servo. Des fils séparés apportent l’énergie du moteur. Contrôleur et alimentation ont besoin d’une référence commune. GND signifie Ground, masse ou référence du circuit ; le fil de signal ne devient pas une source de puissance moteur. Courant et charge sont omis ici.
Stepper motor
Un moteur pas à pas avance par étapes lorsque le pilote séquence les champs de ses bobinages, fils enroulés. Le pilote dirige les courants de puissance ; la commande choisit quantité et sens. Compter les pas demandés ne prouve pas la position : des pas peuvent manquer. Le curseur sélectionne une commande depuis zéro, pas un mouvement cumulé.
Full step
Un pas entier est une avance complète de la séquence choisie. Ici il vaut 1.8°, donc 200 pas demandent 360°. D’autres moteurs ont d’autres angles. Le sens fixe le signe de l’angle et des tours. Le micropas divise la séquence plus finement ; il est omis, et des commandes plus fines ne garantissent pas plus de précision mécanique.
Bipolar stepper drive
La commande bipolaire inverse le courant dans deux bobinages indépendants. Bipolaire décrit ici le courant, pas les régions semi-conductrices d’un transistor. A et B sont les bobines, + et − les commandes de sens. Les quatre états commencent à une phase 0 choisie. Ce sont des fonctions, pas des courants mesurés ou des broches d’un pilote précis.
Piezoelectric transducer
Piezo abrège piezoelectric, piézoélectrique. Ce matériau change de forme sous tension ; un mouvement répété peut faire vibrer l’air et créer un son. Un piézo passif nécessite une excitation externe variable. Résonances mécaniques et circuit influencent le résultat. Le laboratoire calcule une onde ; son bref son optionnel n’est pas un modèle calibré du piézo réel.
Pitch
La hauteur est la perception d’un son aigu ou grave. Pour un ton répété, plus de cycles par seconde donnent généralement une hauteur plus aiguë. Hz signifie hertz, un cycle par seconde. Hauteur et volume diffèrent. Le rapport cyclique change la forme sans changer la fréquence ; l’appareil et l’auditeur influencent aussi le son.
Square wave
Une onde carrée symétrique alterne deux niveaux durant des temps égaux, avec rapport cyclique de 50%. Ici ce sont 0 et V ; 25% ou 75% donnent une onde rectangulaire générale. T dure un cycle, D est le pourcentage haut. La moyenne V × D/100 n’est ni une tension constante du fil ni un niveau sonore du piézo.
Ultrasonic sound
Ultrason signifie un son au-delà de l’audition humaine habituelle. L’écho est le son réfléchi en retour. TOF signifie Time of Flight, temps de vol d’une onde. Ici le temps choisi inclut aller et retour. T est la température Celsius, c la vitesse du son, t le temps aller-retour en secondes. c = 331.3 + 0.606T; distance = c × t/2. Le retour explique /2. 1 ms = 0.001 s; mètres × 100 donnent centimètres. Approximation pour l’air sec à 0–40 °C. Écho valide choisi ; pas de détection d’obstacles, faux échos ou humidité. Calcul statique, pas capteur actif.
Reflected sound
Un écho est un son réfléchi vers un récepteur. Le retard donne une longueur de trajet si la vitesse est connue. Forme, orientation et milieu influencent le retour ; plusieurs réflexions peuvent perturber la mesure. La leçon part d’un temps valide choisi, sans prévoir la détectabilité d’un objet.
Time of Flight
TOF signifie Time of Flight, temps de vol d’une onde. Il peut être simple ou aller-retour : la convention doit être annoncée. Ici les deux trajets sont inclus, donc distance = vitesse × temps/2. La température donne une approximation d’air sec, pas un modèle complet d’humidité, vent ou réflexions.
Wheatstone bridge
Un pont de Wheatstone compare deux diviseurs de tension, chacun avec deux résistances. Équilibre signifie tensions médianes égales, différence nulle. Vs est l’alimentation, Rs la résistance choisie du capteur. mV signifie millivolt, un millième de volt : 0.001 V. Vleft = Vs/2; Vright = Vs × Rs/(1000 + Rs). Différence signée Vright − Vleft en millivolts. Augmenter la résistance en bas à droite élève son point médian. Trois résistances 1000 Ω et une choisie 800–1200 Ω. Mesure sans courant absorbé. Aucun amplificateur, mesure réelle de déformation, échauffement ou erreur.
Bridge balance
Équilibre signifie tensions médianes égales, différence nulle même loin de la masse. Les rapports des diviseurs doivent coïncider ; les quatre résistances ne doivent pas toujours être identiques. Ici trois valent 1000 Ω, donc la quatrième équilibre à 1000 Ω. Différence nulle ne signifie pas alimentation nulle.
Strain gauge
Une jauge de déformation change de résistance quand le matériau fixé s’étire ou se comprime. La déformation relative est le changement de longueur divisé par la longueur initiale. Le pont en fait une différence de tension. Ici on choisit la résistance sans étalonnage ni mesure de force, poids ou déformation. Température et fixation influencent aussi les mesures réelles.
Universal Asynchronous Receiver/Transmitter
UART signifie Universal Asynchronous Receiver/Transmitter, émetteur-récepteur asynchrone universel : bits successifs sans fil d’horloge commun. Un octet contient huit bits. Baud est le nombre de symboles par seconde, ici un bit par symbole binaire. 8N1 signifie huit bits de données, No parity, aucun bit de contrôle de parité, un bit d’arrêt. LSB signifie Least Significant Bit, bit de poids faible envoyé d’abord. ASCII signifie American Standard Code for Information Interchange, code américain normalisé d’échange d’information à 7 bits : 65 est A, 85 U, 255 hors ASCII. Repos 1, départ 0, données b0…b7, arrêt 1 : dix périodes. Bit = 1000000/baud µs ; trame = 10000/baud ms. Pauses de repos exclues. Trame logique statique, pas émetteur actif. µs est microseconde, 0.000001 s ; ms milliseconde, 0.001 s. Bruit, niveaux électriques et erreurs de temps omis.
Baud rate
Baud compte des symboles par seconde, pas les transitions de niveau. Chaque symbole binaire UART porte ici un bit : baud égale débit total de bits. 8N1 occupe dix périodes pour huit bits utiles ; 9600 baud sans pauses permet jusqu’à 960 octets/s. Le contenu ne change pas la période.
American Standard Code for Information Interchange
ASCII signifie American Standard Code for Information Interchange, code américain normalisé d’échange d’information : 7 bits, valeurs 0–127. Certaines commandent des actions sans caractère imprimé. A vaut 65, U 85 ; dans un octet le poids fort est zéro. 255 est hors ASCII standard. UART ne décide pas du sens des caractères.