CARACTERISTIQUE D'UNE DIODE ZENER

CARACTERISTIQUE D'UNE DIODE ZENER
Le but du TP est d’obtenir directement sur l’écran de l’ordinateur la caractéristique intensité-tension
d' une diode Zéner en utilisant ORPHY-GTI.
I°/ Installation de la chaîne d’acquisition :
Bouton rotatif
du potentiomètre
Module de raccordement
Câble gris
Orphy-GTI
Voie analogiques
EA0, EA1
-
Il n’est pas nécessaire d’utiliser un capteur puisque les grandeurs physiques étudiées sont des
tensions.
On utilise l’interface ORPHY-GTI. La brancher.
La relier au boîtier bleu, (que l’on posera dessus), par l’intermédiaire du ruban gris que l’on fait
pénétrer soigneusement dans l’orifice rectangulaire de l’interface à gauche. Les bornes EA0,
EA1,….. ou entrées analogiques sont en liaison directe avec ORPHY.
Etablir la liaison série entre ORPHY-GTI et un port série à l’arrière de l’ordinateur (COM1 ou
COM2)
Allumer ORPHY-GTI.
Allumer l’ordinateur.
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-
II°/ Réalisation du circuit électrique :
a/ Montage :
V
G
=
potentiomètre -12 V + 12 V
B
A
EA0
EA1
A LEQUITTE
M
200 Ω
ref = 0 V
ENCPB
Le potentiomètre au niveau des sorties analogiques du boîtier bleu
permet de disposer d’une source de tension continue dont on peut faire
varier la valeur entre -12 V et + 12 V . La borne positive P est la borne
rouge juste à côté du potentiomètre, la masse N est la borne noire ou
ref = 0 V.
La diode Zener doit être branchée de telle sorte que lorsque l’intensité
du courant est >0, la tension aux bornes du dipôle AM doit être
aussi > 0.
Laboratoire 14-30
Année 2003-2004
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On relie la masse du circuit aux bornes de ref = 0 V du boîtier bleu. On relie le point A du circuit à la
borne EA0 ( choisir dans la liste déroulante le calibre ± 10 V ), puis le point B entre la diode et la
résistance à la borne EA1 (calibre ± 5V ).
b/ Questions :
La tension U est la tension aux bornes de la diode : U = UAB.
La tension UR est la tension aux bornes de la résistance RBM
La tension Utot est la tension aux bornes du dipôle AM Utot = UAM
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•
Représenter la tension U par une flèche tension sur le schéma du circuit.
Mesurer la résistance RBM à l’ohmmètre.
RBM =
Représenter la tension UR = UBM par une flèche tension sur le schéma du circuit.
Quelle est la tension ( U, UR, ou Utot ) mesurée sur la voie EA0?
Quelle est la tension ( U, UR, ou Utot ) mesurée sur la voie EA1?
Que constatez-vous de particulier pour la diode Zéner, lorsque vous faites varier la tension du
potentiomètre entre – 12 V et 12 V ? En quoi est-ce différent de la diode au Silicium déjà
étudiée ?
III°/ Manipulation :
a/ Manipulation avec le logiciel Régressi-GTI:
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Fichier-Nouveau-GTI
-
En haut, à droite du système d’axes, faire un clic gauche sur Mode ; dans la fenêtre qui s’ouvre,
choisir le mode d’acquisition : point par point
l’abscisse : EA0 U0 = EA0
l'ordonnée : EA1 U1 = EA1
Il doit apparaître alors un système d’axes avec U0 en abscisse correspondant à la tension mesurée
entre EA0 et la référence 0V
U1 en ordonnée correspondant à la tension
mesurée entre EA1 et la référence 0V
A droite du système d’axes, il doit apparaître aussi en bas de l’écran U1 = EA1 ± 5V
U0 = EA0 ± 10V
Si ce n'est pas le cas, cliquer dans ces fenêtres, pour faire les modifications nécessaires.
Adapter le système d’axes ; en particulier choisir zéro centré.
-
Pour changer quoique ce soit, dans le mode acquisition, il suffit d’un clic gauche, dans la fenêtre
correspondante.
Chaque acquisition se fera en appuyant sur la barre d’espace ou avec un clic sur acquisition.
On positionne au départ le bouton du potentiomètre complètement à gauche. Puis on
augmente régulièrement la valeur de la tension délivrée par le potentiomètre, en tournant le
bouton du potentiomètre vers la droite
On essaiera d’avoir un maximum de points, si possible tous les 0,1 ou 0,15 V, la courbe obtenue sera
plus facile à lisser par la suite.
A LEQUITTE
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Si on est satisfait de son acquisition, cliquer sur l’icône : enregistrer dans Régressi ; écrire un
commentaire dans la fenêtre qui s’affiche et sélectionner nouveau fichier.
Si on n’est pas content, recommencer l’acquisition en cliquant sur l’icône adéquate.
Une fois dans Régressi par mesure de précautions enregistrer le fichier sous forme d’un fichier rw3
b/ Tracé du graphe I = f ( U ) dans Régressi :
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Créer une nouvelle grandeur U, tension aux bornes de la diode : aller dans fenêtre, puis grandeur
et cliquer sur l’icône Y+
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Remplir la fenêtre; choisir grandeur calculée.
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Donner l’expression de U en fonction de U0 et U1
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Créer une nouvelle grandeur I : aller dans fenêtre, puis grandeur et cliquer sur l’icône Y+
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Remplir la fenêtre
-
Donner l’expression numérique de I en fonction de U1
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Cliquer sur l’icône: Coordonnées
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A côté de U, dans la fenêtre des coordonnées, on peut cliquer sur l’ampoule à gauche qui permet
de choisir un certain nombre d’options pour le graphique notamment le lissage, indispensable.
Abscisse :
Ordonnée :
U =……
I =…….
U
I
IV°/ Questions :
La tension seuil Us, de la diode est la valeur de la tension minimale qu’il faut appliquer aux bornes
de la diode pour qu’elle soit traversée par un courant dans le sens passant.
La tension Zener UZ, est la valeur de la tension minimale >0 qu’il faut appliquer aux bornes de la
diode pour qu’elle soit traversée par un courant dans le sens inverse.
-
D’après le graphique obtenu, montrer que la diode Zener est passante dans le sens direct dit
passant et dans le sens inverse.
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Dans les parties linéaires de la courbe où I est différent de 0, tracer deux droites. Utiliser la liste
déroulante.
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Quelle est la valeur de la tension seuil de la diode Zener (utiliser le réticule)? Us =…..
-
Quelle est la valeur de la tension Zener de la diode Zener (utiliser le réticule)? UZ =…..
-
Imprimer le graphique lissé obtenu, avec le tracé des droites et la valeur des tension seuil et
Zéner.
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