Les composants passifs « DIODES » 1)Principe : La diode est un composant semi-conducteur, c’est à dire qu’elle ne conduira le courant que sous certaines conditions. Elle est composée de deux jonctions de dopages opposés : - une jonction dopée N où les électrons sont majoritaires : c’est la cathode. - une jonction dopée P où les trous sont majoritaires : c’est l’anode. Pour que les électrons de la zone N se déplacent vers la zone P et rendent ainsi la diode conductrice, il faut leur donner une énergie minimum en appliquant une différence de potentiel positive suffisante entre les bornes A et K. Remarque : Une jonction PN ne peut être conductrice que dans un seul sens. Une différence de potentiel positive appliquée entre K et A ne fera déplacer que très peu d’électrons et le courant créé sera considéré comme négligeable (quelques nano-ampères). Caractéristiques La diode possède donc 2 régimes de fonctionnement : - si elle laisse passer le courant, on dit qu’elle est passante - si elle ne laisse pas passer le courant, on dit qu’elle est bl Anode (A) Cathode (K) oquée. Ces régimes vont dépendre de la tension VAK aux bornes de la diode et du courant ID la traversant. La différence de potentiel suffisante pour rendre la diode passante est appelée tension de seuil (Vf ou VS). - Fonctionnement Si VAK<Vf alors la diode est bloquée , Si VAK > Vf et ID > 0 alors la diode est passante. Caractéristique I d=f(V d) Remarque : la tension de seuil dépend du matériau semi-conducteur utilisé (typiquement, VF vaut 0,7V pour des diodes en silicium). Etude de circuits à diodes : 1- Dans le réseau de la figure ci-dessous, la diode D est supposée parfaite. Quelle est la valeur de i ? R:1k i D U : 20 V 2- Dans le réseau de la figure ci-dessous, la diode D est supposée parfaite. Quelle est la valeur de i ? R1 : 1 k i U : 20 V R2 : 50 D 3- On considère le montage de la figure ci-dessous où les diodes sont parfaites. Déterminer l’intensité i et la tension aux bornes de chaque diode. D1 u4 : 10 V ud1 D2 ud2 i D3 ud3 u u1 : 30 V u2 : 10 V u3 :5 V 4- Soit le schéma ci-contre. 4.1. Compléter le chronogramme (VS2) 4.2. Donner le nom de la fonction logique réalisée. Remarque : Vcc ≥ VD3seuil et VD4seuil R : 20 Application des diodes - Redressement simple alternance Sur charge purement résistive : La tension n’apparaît aux bornes de la charge que si la tension de la source est positive entraînant une tension positive en sortie. Dès que la tension réseau est négative, la diode est bloquée : la tension aux bornes de la charge et le courant sont nuls. Ce fonctionnement est illustré par les chronogrammes suivants : Tension et courant moyens : Les valeurs moyennes de la tension aux bornes de la charge et du courant sont : …………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… - Redressement double alternance Exercice d’ application
