Electronique - TP N°1

Septembre 2002
1/4
Electronique - TP N°1
Redressement - Filtrage
Diode Zener
1.0 Matériel
Matériel par poste de travail:
•1 alimentation variable
•1 oscilloscope
•1 multimètre
•1 transformateur secteur 220V
•1 diode 1N400x (x= 1..7)
•2 diodes zener de la série BZX79xx ou BZX85xx. Valeurs: 4,7V et >5,1V
•1 capacité de 100µF chimique polarisée, tension de service 25V minimum
•1 capacité de 2200µF chimique polarisée, tension de service 25V minimum
•1 résistance 100Ω 3W
•Résistances diverses
Matériel pour l’ensemble des postes de travail:
•Un pont d’impédance HP4276A
2.0 Préparation
Elle se résume à une bonne maîtrise des notions présentées lors du TD EA2.

2/4
3.0 Manipulations: le transformateur
Figure 1. Mesures sur le transformateur
Réalisez le circuit de la figure 1. Relevez la valeur le la tension aux bornes de RL pour RL=100Ω et RL infinie.
En déduire les paramètres du schéma équivalent pour le transformateur utilisé.
4.0 Manipulations: le redressement simple alternance
Figure 2. Redressement simple alternance
Réalisez le circuit de la figure 2. Relevez à l’oscilloscope les formes d’onde aux points 1 et 2 pour RL=100Ω..
Expliquez les résultats obtenus, notamment la valeur de la tension de seuil de la diode.
5.0 Manipulations: le filtrage
Dans un premier temps, mesurez la valeur exacte de vos deux capacités à l’aide du pont d’impédance
HP4267A. Vous prendrez une fréquence de mesure de 100Hz.
Figure 3. Redressement simple alternance et filtrage
T1
secteur
220Vrms
50Hz
RL
T1
secteur
220Vrms
50Hz
RL
1 2
T1
secteur
220Vrms
50Hz RL
1 2
D1
C1

3/4
Réalisez le circuit de la figure 3. Relevez à l’oscilloscope les formes d’onde aux points 1 et 2 pour RL=100Ω.
Expliquez les résultats obtenus en ce qui concerne le type de décharge du condensateur. Mesurez la valeur de l’ondu-
lation résiduelle que vous comparerez avec celle calculée pour la valeur réelle des capacités dont vous disposez.
Pour mesurer avec précision d’ondulation résiduelle, utiliser le couplage AC sur la voie concernée
Figure 4.Mesure du courant dans la diode
Ajoutez au circuit de la figure 3 la résistance
Rm (cf figure 4). Relevez à l’oscilloscope les
formes d’onde aux points 1 et 2 pour
RL=100Ω. Commentez les résultats obtenus.
Un choix correct du point de masse est fondamental dans ce cas afin de ne pas court-circuiter Rm. La tension
aux bornes de Rm sera dans ce cas inversée par rapport au sens désiré, il faudra utiliser l’inversion de la voie 2
pour obtenir un affichage correct.
6.0 Manipulations: extraction des paramètres de la diode Zener
Figure 5. Visualisation de la caractéristique de la diode Zener
Dans le circuit de la figure 5, la diode Zener DZ1 est polarisée alternativement en direct et en inverse. La résis-
tance Rp sert à limiter le courant dans le dispositif afin d’éviter sa destruction si Vac devient trop important. En outre,
cette résistance est traversée par le même courant que la diode DZ1, il est donc possible de mesurer ce dernier sans
avoir à ouvrir le circuit:
Utilisez l’oscilloscope en mode X-Y. Les mêmes remarques que précédemment s’appliquent ici.
Réalisez le circuit de la figure 5. Visualisez à l’oscilloscope et relevez la caractéristique Vz = f(Iz) de la diode
DZ1 pour la diode dont Vzo=4,7V et la diode de Vzo>5,1V (vous calculerez Rp de façon a obtenir un courant maxi-
mum de l’ordre de 30mA dans la diode). A quoi est due la différence de forme observée à la transition bloquée/pas-
sante en inverse? Estimez la valeur de Vzo dans les deux cas. Est-ce cohérent avec les valeurs prévues? En déduire
pour quelles valeurs de courant la diode présentera les meilleures caractéristiques en régulation. Proposez un circuit et
une méthode pour obtenir par la mesure la valeur de rz dans cette plage de courant.
T1
secteur
220Vrms
50Hz RL
2
1
D1
C1
Rm 1Ω
GND
T1
secteur
220Vrms
50Hz
2
1
DZ1
Rp
GND
Vac

4/4
7.0 Manipulations: la stabilisation de tension par diode Zener
7.1Etude à vide
Figure 6. Stabilisation de tension: étude à vide
Pour le schéma de la figure 6, calculez Rp pour obtenir un courant d’environ 10mA dans DZ1. Mesurez
l’ondulation en Vnr et l’ondulation résiduelle en Vreg. Confrontez ce résultat aux valeurs théoriques.
7.2Etude sous charge fixe
Figure 7. Stabilisation de tension: étude sous charge fixe
Pour le schéma de la figure 7, calculez Rp pour obtenir un courant d’environ 10mA dans DZ1. Tracez Vreg =
f(Vnr) pour Vnr compris entre 0 et 15V. Expliquez l’allure de la courbe et confrontez les résultats aux valeurs théori-
ques.
7.3Etude sous charge variable
Figure 8. Stabilisation de tension: étude sous charge variable
Pour le schéma de la figure 8 et pour la même valeur de Rp que précédemment, tracez Vreg = f(RL) pour diffé-
rentes valeurs comprises entre 150Ω et 10kΩ. Expliquez l’allure de la courbe et confrontez les résultats aux valeurs
théoriques.
T1
secteur
220Vrms
50Hz
D1 1N400x
C1 DZ1
Rp
100µFVzo>5,1V
Vreg
Vnr
DZ1
Rp
Vzo>5,1V
Vreg
Vnr
12V nominal RL
1kΩ
DZ1
Rp
Vzo>5,1V
Vreg
Vnr
12V RL
fixe