TP électronique II: diodes
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29 sept. 2008 Les diodes sont des composants passifs non-linéaires i.e. le courant n'est pas pro- portionnel `a la tension appliquée. Une diode idéale se ...
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Pour qu'une diode se bloque il faut que le courant qui le traverse s'annule ; Ia = 0. I-2- Les thyristors. Le thyristor est un élément commandé en courant. Il
Electronique 1
Dans le sens inverse la fonction test diode affiche l'infini ou la tension Zener. Page 4. TP Electronique 1. (SP2 11-12) 7/20. TP 2. : Transistors à jonction
TP électronique II: diodes
7 oct. 2013 TP électronique II: diodes. S. Orsi J.A. Aguilar
TP 2: Diodes
Travaux Pratiques Avancés (TPA) d'Electronique la cathode diode en polarisation inverse)
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Département d'électronique. Licence 2 : électronique. UEM : TP électronique fondamentale. Volume horaire : 1h30. TP 02 : Etude d'une Diode Zener.
6 exercices corrigés dElectronique de puissance sur le redressement
2- On branche au secondaire du transformateur un pont redresseur constitué de deux diodes. secteur. 230 V. 50 Hz. D1. D. 2. R.
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TRAVAUX PRATIQUES DELECTRONIQUE 2 Année
T.P. No 2 : APPLICATIONS DE L'AMPLIFICATEUR OPERATIONNEL EN REGIME LINEAIRE est l'équivalent de 20 transistors 15 résistances
![TP 2: Diodes TP 2: Diodes](https://pdfprof.com/Listes/16/17677-16TP2.pdf.pdf.jpg)
Travaux Pratiques Avanc
´es (TPA) d"Electronique
Ann´ee 2015-16
TP 2: Diodes
Sergio Gonzalez Sevilla
*, Antonio Miucci D ´epartement de Physique Nucl´eaire et Corpusculaire (DPNC)Universit
´e de Gen`eve (Facult´e des Sciences, Section de Physique)*Sergio.Gonzalez@unige.chIntroductionLes diodes sont des composants`a deux bornespassifs non-lin´eaires,i.e.le courant n"est pas directement
proportionnel`a la tension appliqu´ee. Une diode consiste en une jonctionpn, dans laquelle le courant circule du
mat´eriel de typep(anode) vers celui de typen(cathode). Une diode id´eale se comporte comme un interrupteur
command´e par une tension, produisant un circuit ouvert dans une direction (l"anode est n´egative par rapport`a
la cathode, diode en polarisation inverse), et un court-circuit dans l"autre (l"anode est positive par rapport`a la
cathode, diode en polarisation directe).1Diodecharacteristics
differences? R 1kScope X
axisVoltage
Scope Y
axisCurrent
2Rectifiers
2.1Half-waverectifier
currentmightcausethediodetobreak.Symboles de la diode. La "fl`eche" (symbole de gauche) pointe dans la mˆeme direction que le sens conven-
tionnel du courant. La direction de la diode est parfois indiqu´ee par une bande dessin´ee sur une des extr´emit´es du
composant´electronique (symbole de droite).1. Caract´eristique des diodes
1.1Diode au Silicium
1.Prenez une diode au Silicium (e.g.1N914, 1N4148) et mesurez sa r´esistance`a l"aide du multim`etre, dans
la direction normale et dans la direction inverse1. Expliquez vos observations. 2.Montez une r´esistanceR=1kWet une diode au Silicium en s´erie avec une source de tension continue
Vcc(figure2 ). Notez les sp´ecifications fournies par le fabriquant quant au courant, tension et puissance
maximaux que la diode peut soutenir.V cc1kWV dFIGURE2.Circuit`a diode. 3.Faites la courbe caract´eristique tension-courant (courantIdde la diode en fonction de la tensionVd) en
variantVcc. Commencez avecVcc=0, puis prenez au moins 10 points lorsqueVdse situe entre 0.25 et0.7 V.Prenez soin de ne pas exc´eder le courant maximal que peut accepter la diode!1
. Si vous utilisez la fonction"Mesure de R´esistance"du multim`etre, assurez-vous que le voltage fourni est suffisant pour polariser
votre diode. TPA´Electronique (2015-16) TP 2: Diodes - 2/7
(a)En utilisant les lois de Kirchoff, exprimez la tension aux bornes de la r´esistanceRet le courantI
circulant dans le circuit en fonction deVccetVd. (b) D ´eterminez latension thermiqueVT, donn´ee par : VT=kBTq
o`ukBest la constante de Boltzmann,Tla temperature dans le laboratoire etqla charge´el´ementaire.
(c)D´ecrivez la forme de la courbe (Vd,Id) et comparez-l`a avec le mod`ele th´eorique (approximatif) de la
diode, donn´e parl"´equation de Shockley : I d=Is(eV dhVT1) dI ddV d=IshVTeV dhVTo`uhest la constante de la diode ("ideality factor" en anglais) etIsle courant d"´echelle ("reverse
bias saturation current"). (d) Comment la courbe ( Vd,Id) se compare-t-elle avec celle d"une r´esistance seule? 1.2Dr oitede c harge
La droite de charge ("load line") donne le point de fonctionnement d"un composant plac´e dans un circuit
donn´e. Son utilit´e deviendra plus´evidente avec les transistors, mais en attendant, les diodes permettent de bien
illustrer le concept. 1. D´eterminez la droite de charge (figure3 ) du circuit utilis´e pr´ec´edemment (figure2 ). Pour ceci :
(a) Ecri vezles lois de Kirchof fdes noeuds et de maille du circuit. (b) (Vd=0). 2. Lepoint de fonctionnement("working point", ou"quiescent point"ou"Q-point") de la diode corres-pond au point d"intersection entre la courbe de polarisation (Vd,Id) et la droite de charge du circuit (voir
figure 3). Ce point de fonctionnement repr´esente le courant que parcourt la r´esistance et la diode.DVDIQ (point de fonctionnement)ristique de la diodeeCaractDroite de chargeFIGURE3.
La droite de charge coupe la caract´eristique de la diode au point de fonctionnement. L"example montre une
diode en polarisation directe.Pour deux tensions d"entr
´ee diff´erentes (Vcc=2 V etVcc=4 V) :
(a) D ´eterminez graphiquement le point de fonctionnement de la diode.Sergio.Gonzalez@unige.ch
TPA´Electronique (2015-16) TP 2: Diodes - 3/7
(b)Mesurez le courantIet comparez votre r´esultat au point de fonctionnement trouv´e ci-dessus, en
tenant compte des tol´erances sur les divers composants. 3.Produisez une autre droite de charge en changeant la valeur deR, en prenant soin de ne pas exc´eder le
courant maximal que peut accepter la diode. Prenez des valeurs diff´erentes de vos voisins. Pr´edisez le
courant traversant la diode. 4.Montez ce nouveau circuit et comparez le courant mesur´e avec celui pr´edit grˆace`a la courbe de charge, en
tenant compte des tol´erances sur les divers composants. 5. Mesurez la courbe (Vd,Id) d"une diode au Germanium et d"une LED, et comparez les avec la droite decharge trouv´ee pr´ec´edemment. Comparez vos observations sur les diff´erents types de diode.
1.3Diodes par ticuli
`eres 1.Lesdiodes Zenersont conc¸ues pour fonctionner en polarisation inverse, r´egime dans lequel un tout petit
changement de tension peut causer un tr`es grand changement de courant. (a) Montez une diode Zener en s´erie avec une source de tension continue et une r´esistance, mais montez-la en sens inverse (voir figure 4 ). Mesurez sa courbe (Vd,Id), en polarisation directe et inverse.R V ccFIGURE4.Circuit avec r´esistance et diode Zener en s´erie. (b)Produisez la droite de charge pour une tension d"entr´eeVcctelle que la diode soit en polarisation
inverse et qu"un courant circule. Superposez la courbe (Vd,Id)`a la droite de charge et d´eterminez le
point de fonctionnement. Comparez celui-ci au courantImesur´e. A quoi correspond la pente de la courbe (Vd,Id) dans cette r´egion? 2.Lesdiodes´electroluminescentes("Light Emitting Diodes"ou LEDs) sont actives lorsqu"elles sont plac´ees
dans le sens du courant (polarisation directe), qui contrˆole l"intensit´e de la lumi`ere´emise. Ces diodes
doiventˆetre prot´eg´ees d"un exc`es de courant en plac¸ant une r´esistance en s´erie.
(a) Choisissez une LED et prenez note du courant maximalImqu"elle peut soutenir. Grˆace aux lois deKirchoff, d´eterminez la valeur de la r´esistanceRn´ecessaire pour limiter le courant afin de ne pas
endommager la LED pourVcc= 5 V (voir figure5a ). (b)Ajoutez cette LED et la r´esistanceRen s´erie avec la diode Zener en polarisation inverse (figure5b ).
Mesurez la courbe (Vd,Id) pour la LED en variantVcc(en commenc¸ant avecVcc=0). Expliquez lavaleur de la tension`a laquelle la LED s"allume. Comparez ce r´esultat avec la courbe (Vd,Id) mesur´ee
pr´ec´edemment.V ccR (a)V ccR (b) FIGURE5.(a) Circuit avec LED et r´esistance. (b) Circuit avec LED, r´esistance et diode Zener.Sergio.Gonzalez@unige.ch
TPA ´Electronique (2015-16) TP 2: Diodes - 4/72. Applications 2.1Redressement simple alternance Une des applications principales des diodes consiste`a transformer un signal alternatif, dans lequel le sens de
circulation des´electrons s"inverse`a chaque demi-p´eriode, en un signal dans lequel les´electrons circulent en sens
unique. 1.Montez le circuit de la figure
6 . Produisez un signal d"entr´ee sinuso¨ıdal avec le g´en´erateur d"onde, et observez le signal de sortieVout. Expliquez.V out1kWFIGURE6.Circuit redresseur`a simple alternance : diode et r´esistance. 2. Modifiez le circuit en ajoutant un condensateur de 5mF (figure7 ). Observez le signal de sortie enchoisissant la fr´equence du signal d"entr´ee de fac¸on`a pouvoir observer l"ondoiement (comme montr´e`a la
figure 7 ), et expliquez pourquoiVmaxoutNotez la fr
´equence et l"amplitudeVripplede l"ondoiement (ripple), et montrez que : V ripple=VmaxoutVminout=Vmaxout1expt2RC
5. R ´ep´etez la mesure avec des r´esistances de 270Wet 10 kW, et montrez que : V rippleVin0:7fRC 6.Choisissez de nouvelles valeurs def,RetCde fac¸on`a amplifier l"ondoiement, et de fac¸on`a l"´eliminer le
mieux possible. Montrez que dans le dernier cas, il est pr´ef´erable de choisirRCt2(o`ut2T).Sergio.Gonzalez@unige.ch
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