MPI5-diode-regr

TRACE DE LA
CARACTERISTIQUE D’UNE
DIODE A L’AIDE DE REGRESSI
MATERIEL
une alimentation stabilisée
une platine à circuit
dipôles ohmiques pour platine
diode pour platine
3 multimètres
fils à fiches banane
Symbole
But de la manipulation
Tracer et exploiter, grâce à un logiciel adapté (ici Regressi), la caractéristique courant-tension d’un dipôle
appelé diode.
A - ÉTUDE PRELIMINAIRE DU MONTAGE
Une diode est une petite chose fragile….
Les dipôles ont tous des contraintes de fonctionnement. Ils ne doivent pas être soumis à une tension
et/ou à une intensité trop élevées. Les conditions de fonctionnement sans détérioration doivent
donc être étudiées AVANT le branchement pour que le composant soit utilisé sans risque pour sa
santé. La réalisation d’un circuit passe donc nécessairement par une étude préliminaire.
Les contraintes de la diode étudiée ici sont les suivantes : Imax = 0,1 A
1. Schématiser un circuit permettant l’étude de la caractéristique de la diode. Placer les appareils de
mesures nécessaires. Définir et schématiser les grandeurs à mesurer.
2. Afin de maîtriser les valeurs de l’intensité, on place dans le circuit un résistor. Sachant que la tension du
générateur ne dépasse pas 12 V, calculer R0 la résistance minimale nécessaire pour ne pas dépasser les
capacités de la diode. Ce genre de résistance s’appelle résistance de protection.
3. Afin de travailler largement sous les limites de sécurité, on souhaite que l’intensité ne dépasse pas
30 mA. Calculer la résistance minimale de protection nécessaire. Choisir dans les résistors disponibles,
une valeur appropriée Rp et schématiser à nouveau le circuit.
Orphy n’est pas un multimètre
Ici les mesures sont manuelles, mais en général par la suite elles seront automatisées par Orphy.
Orphy est un capteur de tension. Il ne peut mesurer directement des intensités. Cependant le logiciel
Regressi est parfaitement capable d’effectuer des calculs à partir des données de tension enregistrées.
Il faut remplacer la mesure de l’intensité par une mesure de tension
1. Quelle tension du circuit permet de calculer simplement l’intensité ? Comment ?
2. Remplacer sur le schéma du montage l’ampèremètre par un voltmètre placé de façon à permettre le
calcul de l’intensité à partir d’une mesure de tension. Grâce à ce stratagème on transforme le capteur
de tension en capteur de courant. Ici on entre les données manuellement mais ce circuit permettrait
l’acquisition directe comme il sera étudié par la suite.
3. Vérifier que le schéma final est conforme à l’étude : générateur, diode, résistor de protection,
voltmètres, grandeurs mesurées et grandeurs recherchées.
MPI caractéristique d’une diode
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B - MESURES
1. Réaliser le circuit sur la plaquette et le faire vérifier par le professeur.
2. Effectuer une série de 20 mesures en faisant varier la tension d’alimentation du générateur de –10 V à
+10 V.
C - EXPLOITATION INFORMATIQUE
1. Allumer l’ordinateur et lancer le logiciel Regressi. Des menus et des icônes sont disponibles dans ce
logiciel, regarder les info-bulles qui s’affichent lors du passage de la souris sur les icônes. Tester les
menus déroulants disponibles.
2. Choisir le menu <fichier> <Nouveau> <Clavier>. Créer les deux grandeurs mesurées et entrer les
mesures effectuées.
3. Un double affichage simultané des mesures et de la courbe est possible. Par défaut les tensions mesurées
vont s’afficher l’une en fonction de l’autre. Suivre l’évolution du graphique en même temps que la
saisie.
4. Dans la fenêtre des données, créer une nouvelle variable calculée à partir des données, pour obtenir
l’intensité dans le circuit.
D - RESULTATS
1. Dans la fenêtre du graphe, modifier les coordonnées de la courbe pour obtenir la caractéristique
désirée.
2. Travailler les options de la courbe et faire effectuer un tracé grâce au lissage.
3. Imprimer le tableau de mesures et la courbe. Attention, ils doivent respecter les mêmes critères que
ceux réalisés à la main (il est possible de compléter le document imprimé à la main).
4. Quelle valeur particulière de la tension (appelée tension seuil) apparaît sur le graphique ? Déterminer
graphiquement sa valeur.
E - CONCLUSION
1.
2.
3.
4.
Quelles sont les propriétés de la diode, mises en évidence par le tracé de la caractéristique ?
Ce composant vérifie-t-il la loi d’Ohm ? A quoi peut-il servir dans un circuit ?
Qu’appelle-t-on tension seuil ?
Justifier les dénominations de "sens passant" et "sens bloquant" attribuées à ce composant. On dit
souvent que la diode en "sens bloquant" est un interrupteur fermé et en "sens passant", un interrupteur
ouvert. Discuter cette affirmation.
CONSEILS DU PROFESSEUR SHADOKO
Vérifier que les schémas sont complets
Définir toutes les notations utilisées (grandeurs à
mesurer, à calculer, paramètres de la manipulation)
Bien répartir les mesures
Suivre les consignes éternelles de rédaction d’un
compte-rendu
MPI caractéristique d’une diode
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