M21 Séance 3

28/03/2022
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Loi de Schockley
𝒊 𝒗 = 𝒊𝒅𝒊𝒇 𝒗 + 𝒊𝒊𝒏𝒗 𝒗
≈ 𝑰𝒔(𝒆
𝒒𝒆𝒗
𝜼𝑲𝑻 − 𝟏)
Diodes et applications
L'analyse analytique de circuits avec
des composants non linéaires
devient vite compliquée sauf à
utiliser des simulateurs ou des
approximations.
Diodes et applications
Plusieurs niveaux d’approximation peuvent être utilisés en fonction de la
précision désirée et l'amplitude des signaux.
•Le plus simple: la diode idéale.
v<o i=0
i > o v = 0

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Diodes et applications
v<Vd0 i=0
+-
i
v
D idéale Vd0
-
i>o v= Vd0
Vd0
+
•La diode idéale à tension de seuil.
Diodes et applications
𝒗 < 𝑽𝒅𝟎 ⇒ 𝒊 = 𝟎
-
+
+-
i
v
D idéale Vd0 Rd
Rd
Vd0
•La diode linéarisée à tension de seuil.
𝒗
>
𝑽
𝒅𝟎
⇒
𝒊
=
𝒗𝑽𝒅𝟎
𝒓𝒅

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Exemple 1: Considérons D1 et D2 idéales et déterminons I,iD1 et v
Diodes et applications
On suppose que D1 et D2 conduisent.
Le schéma devient:
avec
𝒗 = 𝟎𝑽
𝒊𝑫𝟏 =𝟏𝟎𝑽
𝟏𝟎𝒌𝛀 = 𝟏𝒎𝑨 > 𝟎
𝑰 = −𝒊𝑫𝟏 +𝟏𝟎𝑽
𝟓𝒌𝛀 = 𝟏𝒎𝑨 > 𝟎
Donc la supposition est
juste: Les 2 diodes sont
bien passantes.
Exemple 2: Considérons D1 et D2 idéales et déterminons I,iD1 et v
Diodes et applications
On suppose que D1 et D2 conduisent.
Le schéma devient:
Avec
𝒗 = 𝟎𝑽
𝒊𝑫𝟏 =𝟏𝟎𝑽
𝟓𝒌𝛀 = 𝟐𝒎𝑨 > 𝟎
𝑰 = −𝒊𝑫𝟏 +𝟏𝟎𝑽
𝟏𝟎𝒌𝛀 = −𝟏𝒎𝑨 < 𝟎
Donc la supposition est Fausse
puisque I<0 est impossible
avec D2 passante.

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Exemple 2: On suppose maintenant que D1 est passante et D2 bloquée.
Diodes et applications
Le schéma devient: On a
𝒊𝑫𝟏 =𝟏𝟎𝑽 + 𝟏𝟎𝑽
𝟓𝒌𝛀 + 𝟏𝟎𝒌𝛀 = 𝟏. 𝟑𝟑𝒎𝑨 > 𝟎
Le théorème de Millman donne:
𝒗 =
𝟏𝟎𝑽
𝟓𝒌𝜴 −𝟏𝟎𝑽 𝟏𝟎𝒌𝜴
𝟏
𝟏𝟎𝒌𝜴 +𝟏 𝟓𝒌𝜴
= 𝟑. 𝟑𝟑𝑽
𝒗𝑫𝟐 = 𝟎 − 𝒗 = −𝟑. 𝟑𝟑𝑽
Donc l’état des diodes est correct.
Considérons le montage suivant:
Diodes et applications
En prenant le modèle
affine équivalent:
Si 𝑣< 𝑉
 la diode est bloquée
𝑣= 0
Si 𝑣> 𝑉
 la diode conduit
𝑣
=
𝑅
𝑅
+
𝑟
(
𝑣
−
𝑉
)

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Redressement : C’est une étape pour obtenir une tension continue à
partir d’une ou plusieurs tensions alternatives.
Diodes et applications
redressement
filtrage régulation
charge
Redal, ONEE,…
Redressement mono alternance
+ filtrage + régulation :
Transformateur
abaisseur de tension
Redressement mono alternance:
Diodes et applications
Si 𝒗𝒔(𝒕) = 𝑽𝒔 𝒔𝒊𝒏 𝝎𝒕 les valeurs moyennes de 𝑣et 𝑖sont données par:
𝑣=
∫𝑣𝑡 𝑑𝑡 =  ∫(𝑉
sin 𝜔𝑡 − 𝑉)
𝑑𝑡 + ∫0
𝑑𝑡 =
∫(𝑉
sin 𝜔𝑡 − 𝑉)
𝑑𝑡
≈ 𝟏
𝑻∫𝑽𝒔𝒔𝒊𝒏 𝝎𝒕
𝑻
𝟐
𝟎𝒅𝒕 = 𝑽𝒔
𝝅et par la loi d’Ohm 𝒊𝑹
= 𝑽𝒔
𝝅𝑹
La puissance moyenne absorbée dans la résistance est donc : 𝑷𝑹= 𝑽𝒔𝟐
𝝅𝟐𝑹
La diode est soumise à une tension inverse maximale (Peak Inverse Voltage)
𝑷𝑰𝑽
=
𝑽
𝒔