Enseignement d’électronique de Première Année IUT de Chateauroux Dipôles Enseignement d’électronique de Première Année IUT de Chateauroux

Dipôles usuels Résistance Symbole - Unité Relation courant / tension Unité : l’Ohm (W) Relation courant / tension Loi d’Ohm : Diagramme de Fresnel U et I sont en phase

Dipôles usuels Capacité Symbole - Unité Relations Diagramme de Fresnel Unité : le Farad (F) Relations impédance (régime harmonique) : en régime harmonique : en régime transitoire (temporel) : énergie stockée : Diagramme de Fresnel U est en retard de p/2 sur I

Dipôles usuels Inductance Symbole - Unité Relations usuelles Unité : le Henry (H) Relations usuelles impédance (régime harmonique) : en régime harmonique : en régime transitoire (temporel) : énergie stockée : Diagramme de Fresnel U est en avance de p/2 sur I

Dipôles réels Introduction Les dipôles réels peuvent se comporter différemment de leurs homologues parfaits Le modèle équivalent d’un dipôle renseigne sur ses réelles aptitudes Fréquence maximale de fonctionnement Tenue en charge (pour les capacités) Pertes actives (pour les capacités et inductances)

Résistance réelle axiale 3 Technologies Carbone composite et film carbone Caractéristiques typiques fort coefficient de température (Tc = 5000 ppm/°C) R = R0(1+Tc T) où T est la température et R0 la résistance de référence de R bruit élevé grande plage de valeurs possible, tolérance de 2% à 10% très faible coût (0.03 € pièce / 1000) bon respect des caractéristiques jusqu’au MHz Utilisation circuit de polarisation, circuit de décharge pour capacité, tirage en logique

Résistance réelle axiale 3 Technologies (suite) Film métallique Caractéristiques typiques faible coefficient de température (de 10 à 100 ppm/°C) bonne tolérance (de 0.1% à 1%) valeurs de 10.0 à 301k très bonnes caractéristiques jusqu’à 100MHz faible bruit Utilisation pont de mesure circuit oscillateur filtre actif

Résistance réelle axiale 3 Technologies (suite) Wirewound resistor (résistance à enroulement) Caractéristiques types grande précision (0.01%) grande stabilité en température (<10 pppm/°C) utilisable jusqu’à 50kHz (forte capacité parasite en HF) valeurs de 0.1 à 1.2M Utilisation circuit accordé atténuateur de précision

Résistance réelle Modèle équivalent Notes L : inductance série parasite C : capacité parallèle parasite Eth1, Eth2 : effet thermocouple aux extrémités Notes L et C affectent la résistance en hautes fréquences Eth1, et Eth2 nécessitent de placer les 2 bornes de la résistance à des températures égales pour voir leur effet annuler dans les applications nécessitant une forte précision (précision requise de l ’ordre du mV)

Résistance réelle Remarque En dissipant de la puissance, la résistance élève sa température (auto réchauffement) la datasheet indique ce pouvoir à l’aide du paramètre « thermal resistance » ou « thermal derating » (Rth en °C/W) exemple pour une résistance métallique de 9.9k datasheet donne Rth = 125°C/W et Tc = 75ppm/°C le circuit impose 9.9v aux bornes de la résistance puissance dissipée : P = 9.9mW élévation de la température : DT = P x Rth = 1.24°C variation de R : DR = R0 Tc DT = (9900 . 75.10-6 . 1.24) soit 0.012%

Capacité réelle Modèle équivalent d’une capacité réelle LESR : inductance série RESR : résistance série RL : résistance de fuite RDA, CDA : résistance et capacité du modèle d’absorption diélectrique

Capacité réelle Résistance de fuite (RL) Résistance série (RESR) Provoque la décharge lente d’une capacité chargée (mauvais pour un stockage précis) Permet au courant continu de passer au travers de la capacité (mauvais pour les applications de couplage AC) Résistance série (RESR) Limite l’aptitude de la capacité à fournir rapidement de l ’énergie Est responsable des pertes dans la capacité

Capacité réelle Inductance série (LESL) Peut impliquer des comportements oscillatoires dans les amplificateurs HF Limite l’aptitude de la capacité à fournir rapidement de l’énergie Absorption diélectrique (RDA, CDA) Caractérise l’effet mémoire d’une capacité : on charge C sous une tension V = E = cte pendant DT1 on court circuite instantanément C pendant DT2 on place la capacité à vide : on observe alors l ’apparition d ’un phénomène de charge de C vers une valeur plus petite que E mais proportionnelle à E

Technologie des capacités Inconvénients Avantages DA

Technologie des capacités Inconvénients Avantages DA