Annexe 1 - Appareils utilisés

Annexe 1 - Appareils utilisés
Tous les appareils utilisés, qu'ils soient destinés à fournir une tension (alimentations), un
signal périodique (générateurs), ou à examiner une tension périodique ou non (oscilloscopes)
possèdent une masse. Les tensions délivrées ou mesurées sont des différences de potentiel par
rapport à un potentiel de référence (celui de la masse) qui est généralement le potentiel de la
carcasse de l'appareil. Cette masse est reliée à la prise de terre du secteur. C'est une obligation
légale pour des raisons de sécurité. Elle n'est malheureusement pas toujours respectée dans les
faits. Il en résulte que, en principe, tous les appareils ont le même potentiel de référence. Cette
masse, matérialisée par une borne noire ou par le conducteur extérieur des câbles coaxiaux,
peut être à l'origine de disfonctionnements dans les montages :
Si les masses de deux appareils sont reliées respectivement à deux points A et B d'un
circuit quelconque, ces deux points sont au même potentiel, c'est à dire en court-circuit.
Les deux voies d'un oscilloscope ont le même potentiel de référence : inutile de tenter de
mesurer les d.d.p. aux bornes de deux portions d'un circuit si ces deux portions n'ont
pas un point commun dont le potentiel sera le potentiel de référence.
Pour isoler la masse d'un appareil de la terre, c'est à dire des autres masses, on peut
utiliser un transformateur d'isolement : en général le secondaire d'un transformateur
n'est pas relié à la carcasse ; on parle de masse flottante.
Avant d'appliquer une source de tension à un montage, i1 est conseillé d'observer la tension
délivrée à l'oscilloscope : composante continue et composante alternative. On en profitera
pour se remettre en mémoire le fonctionnement de l'oscilloscope : calibrage des voies, modes
AC et DC, positionnement de la ligne de base, synchronisation, fonctionnement en bicourbe
ou en XY, etc...
Annexe 2 - Diodes et Transistors
Le Transistor à jonction
- Le transistor est avant tout, du point de vue de l'électronique, une source de courant IC
commandée par un courant, le courant de base IB.
- Un transistor est constitué de deux jonctions accolées dos-à-dos. Il y a donc deux types de
transistors: NPN et PNP, suivant le dopage de la région centrale appelée base. Les régions
extérieures sont appelées collecteur et émetteur et ne sont pas interchangeables car elles ont
des dopages différents.
Deux jonctions tête-bêche ne laisseraient passer aucun courant, car en opposition. Dans le
transistor, la base est, par construction, très étroite et c'est cette proximité qui permet l'effet dit
"effet transistor": le passage d'un courant dans la jonction base-émetteur a pour effet
d'abaisser la barrière de potentiel de la jonction base-collecteur qui devient conductrice "en
inverse", c'est-à-dire qu'elle laisse passer un courant de même sens que le courant baseémetteur, pourvu qu'une tension convenable existe entre le collecteur et l'émetteur. Ce
courant, qui s'ajoute au courant base-émetteur est important et proportionnel au courant baseémetteur.
- On commencera par étudier le circuit de polarisation pour un transistor 2N2219A (ou un
transistor BD 137) considéré dans un premier temps comme un dipôle (collecteur/émetteur)
commandé par le courant de base.
- Lorsque le courant de base est nul, aucun courant ne traverse le dipôle collecteur/émetteur:
on dit que le transistor est à l'état bloqué. Lorsqu'on augmente le courant de base au delà d'une
certaine limite, le courant de collecteur cesse d'augmenter: on dit que le transistor est à l'état
saturé, qui est caractérisé par VCE de l'orde de 0 Volt. Entre ces deux limites, le courant de
collecteur est proportionnel au courant de base.
Les transistors utilisés lors de ces manipulations possèdent un gain en courant de 100 à 300.
Le transistor peut dissiper une puissance de 600 mW au plus et le courant de collecteur ne doit
pas dépasser 600 mA. Si un transistor de type 2N2219A est utilisé, on limitera le courant de
collecteur à 200 mA pour éviter son échauffement étant donné qu'il n'est pas monté sur un
refroidisseur à ailettes. Le potentiel de diffusion de la jonction base-émetteur est de l'ordre de
0,6 Volt. La tension de claquage collecteur/émetteur est de l'ordre de 30 V, la tension de
claquage base/émetteur de l'ordre de 5 V. Pour les caractéristiques des autres types de
transistor, on se reportera aux notices des constructeurs.