Composants à semi-conducteurs Les diodes

Composants à semi-conducteurs Ivan FRANCOIS
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Composants à semi-conducteurs
Les diodes
Composant le plus simple
Très utilisé pour le redressement (conversion AC/DC)
De plus en plus utilisé comme Led (Light Emitting Diode )
1. Description et schéma
Composant à 2 bornes
La diode n'admet de courant que dans le sens A->K
La diode est un composant passif. C'est-à-dire que la diode peut uniquement consommer de
l'énergie.
2. Caractéristique d’une diode
i
M
: intensité du courant i
AK
maximal pouvant traverser la diode
V
M
: tension V
AK
maximale négative pouvant être appliquée à la diode. En dessous de cette
tension, c’est l’avalanche, la diode est détruite.
Eo: tension de seuil: Eo= V
AK
lorsque la diode est conductrice
V
AK
i
AK
Anode Cathode
A K
Etat
Bloqué
La diode est un composant non
-
linéaire
puisque sa caractéristique
n'est pas une droite.
i
AK
V
AK
V
M
Eo
i
M
Etat
passant

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2
0,4V < Eo < 0,8V
3. Caractéristique idéale :
Diode passante : i
AK
>0 et V
AK
=0,6V
Diode bloquée : i
AK
=0 et V
AK
<0,6V
4. Circuit à diode
Ce circuit doit vérifier la loi des mailles
E=V
AK
+V
R
= V
AK
+R.i
AK
Soit
R
EV
i
AK
AK
+
−
=
La diode vérifie l’équation donnée par la caractéristique
Le point de fonctionnement se situe à l’intersection des 2 courbes

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5. Conséquences
Ne jamais appliquer une tension positive seule aux bornes d’une diode. Toujours une
résistance de limitation de courant.
6. Redresseur simple alternance
E<Eo diode bloquée i=0 Vout =0
E>Eo diode passante Vout =E-Eo= E-0,6V soit Vout =E à 0,6V près.

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7. Groupement de diodes
8. Redresseur à pont de diodes
D1 et D2 cathode communes
Lorsque E>0, Va>Vb => D1 conduit
D3 et D4 anode communes
Lorsque E>0, Va>Vb => D4 conduit
Donc Vout= E
Idem lorsque E<0, Vout=-E
• Cathodes communes
i
D1
V
D1
i
D2
V
D2
V
Si
D1 conduit
alors
VD1=0 =>VD2=-
V
D2 est bloquée et V>0
Si D2 conduit alors
VD2=0 =>VD1=+V
D1 est bloquée et V<0
• Anodes communes
i
D1
V
D1
i
D2
V
D2
V
Si
D1 conduit
alors
VD1=0 =>VD2=+V
D2 est bloquée et V<0
Si D2 conduit alors
VD2=0 =>VD1=-V
D1 est bloquée et V>0
La diode dont l’anode est au
potentiel le plus élevé conduit
La diode dont la cathode est au
potentiel le plus bas conduit

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9. Limiteur de tension (écrêteur)
)
.
1
1
(
1
1
1
Rl
R
RlR
Vd
R
E
id
Rl
Vd
R
VdE
id
iL
i
id
+
−=
−
−
=
−
=
Diode passante: E.R L /(R 1 +R L )>V TH
E>0,6. (R1+R
L
)/ R
L
V
L
=0,6V
E.R
L
/(R1+R
L)
V
D
V
TH
E/R1
I
D