La diode 1.Caractérisation du composant 1.Présentation : les différents composants 2.La diode à jonction 3.Les autre diodes 2.Polarisation d’une diode 3.Etude en régime dynamique 1. Comportement vis-à-vis des petits signaux 2. Schéma petits signaux basse fréquence 3. Comportement haute fréquence 4.Comportement non-linéaire

Présentation du composant Dipôle : 1 courant et 1 tension Diode « classique » (jonction PN) Utilisation courante (basse fréquence) : non linéaire et linéaire Diode SchottkyUtilisation en haute fréquence Diode ZenerStabilisation de tension LED/photodiodeoptoélectronique I U I U I U I U Type de diode SymboleUtilisation

La diode (jonction PN) Caractéristique courant-tension : I V - I S Avec : A T = 300 K : U T =25 mV I U V > 0 : I = - I S V > 0 :  Composant non-linéaire

La diode à jonction : les différents modèles (grands signaux) Modèle sans seuil : Modèle avec seuil : Modèle avec pente : I V I V I V VTVT Pour une diode signal : V T # 0.6 V Pour une LED : V T dépend de Pour une diode Schottky : V T <0.6 V V T : tension correspondant à un courant de 1 mA (Voir exercice 1)

La diode à jonction : les limites I V Puissance dissipée max Zone de claquage

Autres diodes (1/2) : diode Zener I V VTVT VZVZ La diode Zener supporte la tension Inverse V Z V Z : tension Zener Typ. -10V < V Z < -3V Utilisation : stabilisation en tension

Autres diodes (2/2): LED et Photodiode I U  I V  = 0  ≠ 0 I ph Générateur : P<0 I V 1 2 I U NP LEDPhotodiode

Connexion d’une diode à un circuit : point de polarisation E th R th I I V - La diode impose sa caractéristique I=f(V) - Le circuit impose sa caractéristique I=g(V) → Point d’équilibre (I 0,V 0 ) : c’est le point de fonctionnement (point de repos) I V I0I0 V0V0 Solution mathématique Solution graphique (Voir exercices 2,3 et 4)

La diode en régime dynamique (1/3) : petits signaux E th R th I I V e I V I0I0 V0V0 E I V t t E = E th + e I = I 0 + i V=V 0 + v Inverse de la pente de la tangente (résistance dynamique)

La diode en régime dynamique (2/3) : basse fréquence - Linéarisation de la caractéristique de la diode autour du point de fonctionnement (si les signaux variables sont de faible amplitude) - superposition de signaux constants (polarisation) et de signaux variables (dits « petits signaux ») - la diode se comporte pour les petits signaux comme une simple résistance (comme un composant linéaire) E th R th I I V e E th R th I0I0 I0I0 V0V0 i i v = + e rdrd PolarisationPetits signaux On peut donc traiter les deux schémas séparément.

La diode en régime dynamique (3/3) : haute fréquence -En haute fréquence, la diode possède des capacités internes qui vont limiter son utilisation i i Petits signaux v  rdrd C = C T +C D v

Régime Non-linéaire Utilisation en grands signaux (non-linéaire) : 1°) Redressement de signaux (apparition d’une composante continue) Exemple : redressement mono-alternance 2°) Détecteur d’enveloppe (ou de crêtes) 3°) Transmission d’information en tout ou rien (LED) 4°) Stabilisation de tension (diode Zener), cf exo 4 R e(t) s(t) i VdVd