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Diode à jonction  Diode à jonction –Rappels  Montages de bases –Redressement –Détection d’enveloppe –Restauration de la valeur continue.

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1 Diode à jonction  Diode à jonction –Rappels  Montages de bases –Redressement –Détection d’enveloppe –Restauration de la valeur continue

2 Rappels diode à jonction  Équations et courbes ID=f(VD)  Symbole électronique  Modèles –Modèle diode idéale –Modèle diode simplifiée –Polarisation

3 Symbole  Symbole de la diode AK A=> ANODE K=> CATHODE Vd Rappel s

4 Courbes  ID=F(VD) Vseuil  0,6V Vbreak  40V VD ID Vseuil Vbreak Rappel s

5 Polarisation  Polarisation directe: si VD >Vseuil => Si VD ID=0  Polarisation inverse:VD ID=0 Si VD > Vz alors claquage de la jonction Vd ID Rappel s

6 Modèle Diode idéal Si VD >= 0 passante,résistance nulle Si VD < 0 bloquée, résistance infinie VD ID Rappel s

7 Modèle diode simplifiée  Si VD ID =0  Sinon ID=(VD-Vseuil)/RD Vseuil ID VD Vseuil Rappel s

8 Polarisation de la diode(1)  Point de fonctionnement: –Intersection de la droite de charge et la caractéristique de la diode simplifiée Vseuil ID VD ID0 VD0 Rappel s ID0

9 Polarisation de la diode(2)  Droite de charge:  Caractéristique diode: On a alors: ID VD0 Vseuil VD ID0 Rappel s

10 Montages de bases  Redressement simple alternance  Redressement doubles alternances –A deux diodes –A quatre diodes  Détection d’enveloppe  Écrêtage et protection  Générateur d’impulsions  Restaurateur de niveau

11 Redressement simple alternance  Montage à une diode et graphe temporel Montages de base

12 Redressement double alternances  Montage à 2 diodes et graphe temporel Montages de base Vseuil

13 Redressement double alternances  Montage pont de Gretz: –Avantage transformateur sans point milieu –Désavantage: perte de 2xVseuil –4 diodes au lieu de 2 2xVseuil Montages de base

14 Détection d’enveloppe  Redressement et filtrage –V2>Vs => diode passante, C se charge Vs  V2 –V2 diode bloquée, C se décharge Montages de base Vs

15 Détection d’enveloppe  Courant de charge  Equation de décharge  Pente Période T Montages de base

16 Taux d’ondulation  taux d’ondulation:  Approximation sur une période Vmax Vmin Vmoyen Montages de base

17 Écrêtage et protection  Limite la tension de sortie à +/- VD  Ex: protection entrées AOP Montages de base

18 Écrêtage et protection  Limitation du signal de sortie –Vmax = Vcc +VD, Vmin =-VD –Ex: protection circuits contre les surtensions Montages de base

19 Exemples protections  Mesure du courant moteur –Si le shunt R2, s’ouvre : entrées AOP = +/-VD Montages de base

20 Exemples protections  Entrées portes logique : Vcc=5V,Vss=0V –U1 comparateur de deux signaux analogiques –Si V1 > V2 => +12V, Si V2>V1 =>-12V V1 V2 Montages de base

21 Générateur d’impulsions  Si RC <

22 Restaurateur de niveau  Après la première alternance négative: –C1 se charge à Vc = 2V  En régime établi Vs = Ve+Vc –Ve = -2V =>Vs= 0V, Ve=4V=>Vs=6V Vc Vs Ve Montages de base

23 Diode Zener  Diode Zener –Rappels  Montages de base –Régulateur de tension –Écrêtage

24 Rappels diode Zener  Équations et courbes ID=f(VD)  Symbole électronique  Modèles –Modèle diode simplifiée –Polarisation

25 Symbole diode Zener  Symbole de la diode Zener AK VD VZ

26 Courbes Zener  ID=F(VD) identique diode jonction Diode fortement dopée Vz faible VD ID Vseuil Vbreak=Vz Rappel s

27 Fonctionnement Zener  La diode zener se comporte: –En sens direct comme une diode classique –En sens inverse en diode zener  Ex: Zener 2,5V

28 Modèle Zener idéal  Si VZ >0 => passante, résistance nulle  Si VZ0 bloquée,résistance infinie  Si VZ0 =VZ => passante,résistance nulle VZ IZ VZ0 VZ IZ

29 Modèle Zener simplifié  On s’intéresse à la caractéristique inverse VZ IZ VZ0 VZ VZ0

30 Polarisation diode Zener(1)  Intersection avec la droite de charge VZ IZ VD0 V VZ VD0ID0

31 Polarisation diode Zener(2)  En utilisant le modèle simplifié VZ0 ID0 VD0

32 Montages de base  Écrêtage et protection (idem diode)  Régulateur de tension

33 Régulateur de tension (1)  Ce montage consiste à réguler VL: –En fonction de VE •Régulation amont (ligne) => –En fonction de la charge IL •Régulation aval (charge) => VL IZIZ ILIE VE VL

34 Régulateur de tension(2)  Deux façons de voir: –Interprétation graphique –Calculs avec modèle simplifié

35 Interprétation graphique (1)  Application du théorème de Thévenin VL IZIZ ILIE

36 Interprétation graphique (2) SI VE varie ETH varie: régulation amont –La droite de charge se déplace parallèle à elle même

37 Interprétation graphique (3)  RL varie : régulation aval – la droite de charge pivote autour d’un point fixe : –Si =>

38 Calculs modèle simplifié (1)  Application du théorème de Millman Régulation amont: Régulation aval : IL VZ0 IZ VZ0 VZ

39 Conditions limites  La diode ne régule plus lorsque IZ=0  Cela se produit quand: – IL est maximum : ILMax –VE est minimum : VEMin  On en déduit  En pratique on défini un IZMin  R devient: IL VZ0 IZ VZ0 VZ

40 Exercice : Régulation zener  On désire obtenir une tension régulée VL  7,5V  Pour cela on utilise une diode zener dont les caractéristiques sont les suivantes: –VZ= 7,5V pour IZ= 20mA et RZ=10   VE varie entre 15 et 25V  IL varie entre 0 et 15mA  Questions: –Trouver la tension interne VZ0 de la diode –Dimensionner R en prenant Izmin = ILmax/3 –Calculer les coefficients de régulation amont et aval


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