Caractéristique de DEL.

Caractéristiques intensité-tension de diodes
Introduction.
A
Notre étude s’est pour l’instant limitée au comportement de dipôles passifs
linéaires : les conducteurs ohmiques dont les caractéristiques intensité-tension
sont des droites passant par l’origine.
On se propose ici de tracer les caractéristiques de quelques diodes :
- une diode de redressement habituellement utilisée comme conducteur
unidirectionnel ; symbole
- deux diodes électroluminescentes (DEL) qui ont en plus
la particularité d’émettre de la lumière : une rouge et une jaune ; symbole
I
D
UAB
B
1. Recherche du sens passant.
On connaît généralement la propriété d’une diode de ne laisser passer le courant que dans un
sens. En réalité elle est bonne conductrice du courant électrique dans un sens, appelé sens direct,
et mauvaise conductrice dan l’autre sens, appelé sens inverse.
Pour tester une diode, on la relie au multimètre, fonction testeur de diode
Noter les résultats obtenus selon le sens du branchement.
Diode de redressement
DEL rouge
DEL jaune
Sens direct
Sens inverse
2. Tracé de caractéristiques.
A
C
47 
Rp
Considérons le circuit schématisé ci-contre.
Pour pallier les insuffisances du
15 V
Diode
potentiomètre du générateur, nous devons
utiliser une source de tension fixe de 9 V et
un montage potentiométrique permettant de
B
régler la tension.
Rp = 470  est une résistance de protection de la diode.
On dispose également du dispositif d’acquisition CassyLab : capteurs ampèremètre et voltmètre.
 Compléter le schéma du montage en y ajoutant les appareils permettant de mesurer la
tension UAB et l'intensité I du courant électrique. Faire figurer en particulier la position de leur
borne "COM".
 Réaliser le montage avec les capteurs CassyLab (attention au sens de branchement de la
diode). Placer également un voltmètre permettant de mesurer la tension UCB. Faire vérifier.
 Paramétrer CassyLab de façon à tracer I = f(UAB). UAB en ordonnée (calibre 0 à 3 V) ; I en
abscisse (calibre 0 à 0,1 A).
Enregistrer sous « caractéristiques de diodes.lab ». Sauvegarder régulièrement.
 Effectuer l’acquisition des valeurs de I et UAB pour des mesures de UCB voisines de celle
indiquées ci-dessous.
UCB (V)
0
0,4
0,8
1,2
1,4
1,6
1,8
2
3
4
5
6
7
8
9
Pour les DEL, essayer de noter les valeurs de la tension UAB à partir desquelles elles brillent
convenablement. Noter ci-dessous les valeurs.
Tensions d’allumage. DEL rouge :
DEL jaune :
 Superposer ainsi sur le même graphique les caractéristiques pour les 3 diodes.
3. Exploitation des résultats.
 Examiner le tableau de valeurs. Lorsque la diode est bloquée comparer les tensions UAB et
UCB. Expliquer.
I
 Observer le graphique. Lorsque la diode est passante, comment
varie UAB lorsque I augmente ?
 Caractéristique simplifiée. On effectue une linéarisation
de la caractéristique conformément au schéma ci-contre.
US est appelée tension de seuil de la diode : si UAB < US,
la diode est bloquée , si UAB  US, la diode est passante.
UAB
Déterminer graphiquement la tension de seuil de chaque
US
diode.
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Exercice.
R (k)
100
10
1
10
100
1000
E (lux)
L’éclairement (unité le lux, se mesure avec un luxmètre) d’une photorésistance (LDR : Light
Dependent Resistor) fait diminuer sa résistance.
On réalise le montage schématisé ci-dessus. L’AO est alimenté sous 15 V / - 15 V.
La caractéristique de la DEL utilisée a été tracée en travaux pratiques.
1. Calculer la valeur Rp de la résistance de protection pour limiter l’intensité du courant dans
la DEL à 10 mA.
2. Calculer la valeur du potentiel VE+ à l’entrée « non inverseuse » de l’AO.
3. Dans l’obscurité évaluer la valeur de la résistance de la LDR. En déduire la valeur du
potentiel VE- à l’entrée « inverseuse » de l’AO.
4. En déduire, en justifiant, l’état de la DEL lorsque la LDR est dans l’obscurité.
5. Mêmes questions si la LDR est éclairée et que l’éclairement est de 100 lux.
6. Donner un nom au montage réalisé et chercher une application possible.