Le pôle électronique du département MCBT est spécialisé dans la conception et la réalisation d’instruments de très haute sensibilité permettant la mesure de très faibles signaux dans des expériences où la puissance admissible est extrêmement réduite. Ses membres ont des compétences en électronique analogique et numérique. Ils doivent concevoir des instruments spécifiques pour les études des expérimentateurs. Ils interviennent aussi dans la réalisation des interfaces informatiques nécessaires au pilotage des expériences.
Les expériences de physique, surtout aux très basses températures, nécessitent souvent la création d’instruments de mesure spéciaux. Le niveau d’énergie thermique admissible est si faible que des méthodes de mesure particulières doivent être mises en oeuvre et des appareils spécifiques réalisés (mesures au niveau du nV ou du pA). Ces derniers se distinguent principalement par :
le très faible niveau des signaux mises en jeu dans les mesures,
leur grande sensibilité et leur très bas niveau de bruit,
leur haute protection contre les perturbations électromagnétiques.
Dans certains cas, la nécessité d’atteindre une sensibilité extrême ou l’impossibilité de ramener directement le signal à l’extérieur du cryostat impose de placer des dispositifs d’amplification à basse température.
La principale mission du pôle électronique est donc de concevoir et de réaliser cette instrumentation électronique très spécifique et indispensable aux expérimentateurs. Il s’efforce aussi de développer de nouveaux procédés de mesure, d’étudier et de mettre au point des instruments parfaitement adaptés en tirant profit des progrès réalisés dans le domaine des composants et des moyens informatiques. Il s’est plus particulièrement spécialisé en circuit analogique bas niveau, en mesure de précision et en traitement du signal.
Par ailleurs, le pôle électronique apporte son aide technique auprès des chercheurs dans le choix des méthodes de mesure, le choix des instruments achetés, pour la résolution des problèmes de protection des montages contre les perturbations électromagnétiques et pour la maintenance d’une partie de l’appareillage.
Le pôle électronique conseille aussi des laboratoires extérieurs à l’Institut Néel via sa participation à l’animation du réseau national et du réseau régional des électroniciens du CNRS.
Formation
Bon nombre de membres du pôle assurent des cours et des TP sur :
l’électronique analogique.
l’électricité
la physique
la programmation
à l’IUT (Départements de Génie Thermique, Mesures Physiques, Génie Électrique) et en licence professionnelle.
Certains membres du pôle ont à leur actif des actions de formation :
formation de base en électronique
cours sur le bruit
Préamplificateurs bas bruit EPC1
Dans la gamme des préamplificateurs différentiels avec une impédance d’entrée d’au moins 300 MOhms, l’EPC1 créé en 1997 offre un niveau de bruit notablement plus faible que celui des préamplificateurs disponibles sur le marché.
Régulateur de température TRMC2
Pour permettre un fonctionnement confortable des expériences à 10 mK, le service électronique a mis en application les progrès technologiques pour développer le régulateur de température TRMC2. Créé en 1997 et commercialisé sous licence CNRS en 1999 -, il a été vendu à plus de 110 exemplaires.
Système de régulation de température iMACRT
documentation et mises à jour logiciel du système iMacRT (MMR3, MRHT, MGC3)
Descriptifs
Dans ses locaux, situés au troisième étage du bâtiment E, le service dispose de bureaux d’étude et de conception assistée par ordinateur. Il utilise notamment des logiciels de simulation type Spice, de conception de carte Pads, de programmation de circuit logique Altera, de programmation de driver C et Labview.
Un atelier rassemble les outils pour la réalisation des cartes circuits imprimés et leur montage en boîtier.
Il dispose aussi d’une liste d’instruments proposés par ailleurs pour le prêt aux équipes de recherche.
Conception
le Pôle électronique dispose de divers outils de conception tels que :
– CAO (Pads, Altium Designer…)
– Simulation (Orcad, PSpice…)
– Conception de FPGA (Altera, Xilinx…)
– Programmation de micro Controlleurs Microchip, SciLab….
– Outils de developpement d’application sur diverses platformes Unix/Linux, Windows, RTOS…
Le personnel du Pôle électronique a developpé des compétences en :
– conception d’électronique bas-bruit, analogique ou numerique
– routage de cartes complexes analogiques/numériques
– programmation de FPGA (HDL, VHDL)
– programmation C, C++, Python… sur diverses plateformes (du microcontrolleur au PC en passant par les processeurs ARM)
– programmation (HTML, Php, MySQL…) d’interface web
Fabrication
le Pôle électronique dispose de différents moyens de réalisation de cartes électroniques :
– Gravure chimique
– Gravure mécanique
– Station de soudage/déssoudage
– Binoculaire
Appareillage
le Pôle électronique dispose de multiples appareillage de tests et d’analyse :
– Multimetres
– Alimentations
– Générateurs de signaux, d’impulsions
– Oscilloscopes analogiques, numeriques, mixtes
– Analyseurs logiques, de spectres
la plupart de ces appareils sont empruntables par les équipes de recherche et pôles
