Diode à jonction Diode à jonction Montages de bases Rappels

Présentation au sujet: "Diode à jonction Diode à jonction Montages de bases Rappels"— Transcription de la présentation:

1 Diode à jonction Diode à jonction Montages de bases Rappels
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 Rappels Symbole Symbole de la diode A K Vd A=> ANODE K=> CATHODE

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

5 Polarisation Polarisation directe:
Rappels Polarisation Polarisation directe: si VD >Vseuil => Si VD< Vseuil =>ID=0 Polarisation inverse:VD<0 => ID=0 Si VD > Vz alors claquage de la jonction ID K = constante de Boltzmann= 1, joules/Kelvin T= température absolue en °K= 273+°C Q=charge de l’electron = 1,610-19 On pose VT=KT/Q à 20°C VT=25,2mV Pour une diode ayant une tension direct de 0,68V à 20°C, trouver Isat (1, ) Vd

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

7 Modèle diode simplifiée
Rappels Modèle diode simplifiée Si VD <Vseuil => ID =0 Sinon ID=(VD-Vseuil)/RD Vseuil Vseuil ID VD

8 Polarisation de la diode(1)
Rappels 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 ID0 VD0 Vseuil

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

20 Exemples protections Entrées portes logique : Vcc=5V,Vss=0V V1 V2
Montages de base 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

21 Générateur d’impulsions
Montages de base Générateur d’impulsions Si RC <<T, le montage dérive l’entrée La diode écrête l’impulsion négative

22 Restaurateur de niveau
Montages de base 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

23 Diode Zener Diode Zener Montages de base Rappels 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 VZ A K VD

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

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

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

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

30 Polarisation diode Zener(1)
Intersection avec la droite de charge ID0 VD0 V VZ VZ VD0 ID0 IZ

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

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 IZ IL IE 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 IZ IL IE

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 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 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