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Cours exposé
FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques
email : nasser_baghdad @ yahoo.fr
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FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 2
Contenu du programme
Chapitre I : Généralités
Chapitre II : Régime continu
Chapitre III : Régime alternatif sinusoïdal
Chapitre IV : Les quadripôles
Chapitre V : Les filtres passifs
Chapitre VI : Les diodes
Chapitre VII : Le transistor bipolaire
Chapitre VIII : L’amplificateur opérationnel
Partie A Circuits électriques
Partie B Circuits électroniques
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Chapitre VI
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I. Généralités sur les diodes
II. Fonctionnement d’une diode à jonction
III. Applications de la diode à jonction
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Sommaire
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1°) Définition de la diode à jonction
2°) L’anode et la cathode
3°) Fonctionnement
4°) Le seuil de la jonction
5°) Tension de claquage
6°) Les différents type de diode
7°) Utilisation des diodes
8°) Conclusion
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► Une diode est le plus simple des composants dit actif, qui fait partie de la famille
des semi-conducteurs.
► Les diodes standards sont essentiellement fabriquer soit du silicium, ou le
germanium qui est désormais bien moins utilisé.
► Le silicium : Le silicium, est un élément qui se trouve abandonnement dans la
nature,
► On le trouve, principalement, associer à l’oxygène pour former la silice,
constituant de certaines roches, et des innombrables grains de sable de nos plages
et de nos rivières.
► Le silicium est connu pour être un bon conducteur de l’électricité ainsi il offre des
caractéristiques électriques exceptionnelle entre celles des autre conducteurs,
comme les métaux, et celles des isolants : on l’appelle un semi-conducteur.
1°) Définition de la diode à jonction
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► En incorporant, au silicium pur, de très faibles proportions d’autres éléments
convenablement choisis (phosphore, gallium, etc.) on modifie ses propriétés.
► Par cette méthode, on sait fabriquer deux types de semi-conducteurs : le type P
pour « positif », et le type N pour « négatif ».
► Une diode est un petit cristal rassemblant cote à cote, une zone P et une zone N, la
mince région de transition, de quelques micromètres d’épaisseur, constitue la
jonction PN.
► Une diode fait référence à tout composant électronique doté de deux électrodes.
► Il s'agit d'un composant polarisé qui possède donc deux électrodes, une anode et
une cathode.
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► La connexion du cristal qui sort de la zone P, appelée l’anode, elle est symbolisée
par la lettre A ; l’autre est la cathode, qu’on représente par la lettre K.
► Pour les distinguer sur la diode, on imprime, sur le boitier, un anneau situé à
proximité de la cathode.
2°) L’anode et la cathode
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► Une diode permet de contrôler la circulation du courant.
► On peut dire qu’une diode laisse passer le courant lorsqu’elle est branchée en
polarisation directe et bloque le passage du courant lorsque la polarisation est
inverse, à une tension donnée.
► Cette caractéristique permet de redresser un courant alternatif, pour ne laisser
passer que l'alternance positive ou que l'alternance négative (selon l'orientation de la
diode).
Symbole :
La diode est représentée par son symbole normalisé :
3°) Fonctionnement
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► Il correspond à la tension de seuil ou la diode commence à conduire dans le sens
passant, c’est à dire qu’il faut un minimum de tension directe pour rendre la diode
conductrice : c’est le seuil de la jonction.
► Pour une diode au silicium, ce seuil est de l’ordre de 0,6 V.
► Tant que la diode reste passante, la tension à ses bornes garde une valeur voisine
de 0,6 à 0,7V.
4°) Le seuil de la jonction
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► En polarisation inverse, on constate que si l’on dépasse une certaine valeur de
tension, il apparait également un courant : c’est le claquage de la jonction (tension de
claquage).
► Ce phénomène est du soit à l’effet d’avalanche, soit à l’effet Zéner. le claquage
n’est pas destructif à condition que le courant soit limité à une valeur raisonnable par
une résistance.
5°) Tension de claquage
polarisation inverse Polarisation directe
Vclaquage
La valeur Vclaquage pour une diode à jonction est de l’ordre de – 150 à 300 V
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6°) Différents type de diodes
► Il existe plusieurs catégories de diodes semi-condutrices, parmi elles, on y trouve :
■ la diode à jonction PN
■ la diode Zener
■ la diode DEL (ou LED)
■ la photodiode
■ la diode Tunnel
■ la diode schottky
■ la diode varicap
■ la diode Impatt,
■ la diode PIN
■ la diode Gunn, etc… Diode Schottky
DEL ou LED
Diode à jonction
Diode Tunnel
Diode Zener
Photodiode
Diode Varicap
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Remarque :
Les composants électroniques sont fabriqués avec des matériaux semi-conducteurs
purs du groupe IV tels que le silicium, germanium … ou de semi-conducteurs
composites combinant un ou plusieurs éléments du groupe : III-V ou II-VI ou I-VII ou
IV-VI ou V-VI ou II-V…
Les semi-conducteurs composites présentent un grand intérêt en raison de leurs
propriétés : meilleurs mobilités, robustesse, conductivités thermiques élevées, bruit,
puissance, la …
Exemple : groupe III-V
La colonne III (bore, gallium, aluminium, indium, etc.)
La colonne V (arsenic, antimoine, phosphore, etc.)
Alliages binaires tels que : AsGa, AsIn…
Alliages ternaires tels que : InGaAs, AlGaAs…
Alliages quaternaires tels que : AlGaInP, InGaAsP…
Alliages quinaires tels que : GaInNAsSb, GaInAsSbP…
Le cours se limitera à l’étude du fonctionnement de la diode à jonction.
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Avec tous ces types de diodes, on constate que la diode à plusieurs domaines
d’utilisation :
■ le redressement et le filtrage des signaux, cette fonction rencontré surtout dans les
alimentations.
■ détecte les amplitudes des tensions pour aider au référencement de la tension.
■ elle peut servir de protection contre les surtensions.
■ la régulations des tensions simples pour les différant montages.
■ peut générer de signaux à haute fréquence.
■ elle permet d’émettre de la lumière (LED) pour l’affichage…etc.
7°) Utilisation des diodes
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La diode se présente comme un composant électronique très imposant et en même
temps très utile pour les différents montages car son domaine d’utilisation est très
varié et plus pratique.
8°) Conclusion
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1°) Symbole et convention
2°) Linéarité
3°) Caractéristique I(V) réelle
4°) Équation électrique de la diode
5°) Polarisation de la diode
6°) Montage pratique
7°) Association de diodes
8°) Influence de la température
9°) Linéarisation de la caractéristique I(V)
10°) Point de fonctionnement
11°) Différents classes de fonctionnement
12°) Différents modèles linéaires
13°) Modèle idéal
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■ L’extrémité de la flèche est au potentiel VA de l’Anode.
■ L’origine de la flèche est au potentiel VK de la Cathode.
■ V est la tension aux bornes de la diode (ou d.d.p.), signifie V = VA – VK
Symbole
Convention de signe
V = VA – VK = VAK
Tension :
2 bornes ou 2 électrodes :
A : Anode
K : Cathode
1°) Symbole et convention
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0 VVV KA 0 VVV KA
Sens du Courant et signe de tension
I circule de A vers K I circule de K vers A
Tension V positive Tension V négative
Les deux flèches, de
tension et du courant,
sont dans le sens
contraire
Les deux flèches, de tension
et du courant, sont dans le
même sens
0V 0V
C’est la convention récepteur : la diode est un récepteur actif
V = VA - VK
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V = VA - VK
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Dipôle linéaire : résistance
I = f(V) ce que l’on veut
sauf une droite
Dipôle non linéaire : diode
I = f(V) est une droite
A B
V = VA - VB
I R
I
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1/R
I
V
2°) Linéarité
V = VA - VK
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I = f(V) ce que l’on veut
sauf une droite
I ~ 0 V < 0
I = f(V) est une droite
I = - V / R V < 0
I
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I
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La diode est un dipôle non linéaire et non symétrique
A B
V = VA - VB
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V = VA - VK
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GeàV
SiàV
4,02,0
7,05,0
0
0
10qcqàqcqderd
diodeladeseuildetensionV :0
Grandeurs Caractéristiques de la diode :
3°) Caractéristique I(V) réelle
I
V V0
V > 0
I A K
V < 0
I A K
ΔV
ΔI
En inverse En direct
UN
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N II
CA
SAB
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CA
– F
AC
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ES E
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MO
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IQU
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PR
. A
. BA
GH
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D -
DEP
AR
TEM
ENT
GEN
IE E
LEC
TRIQ
UE
FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 25
Is : courant de saturation ~ (qcq nA) négligeable
q = │e-│charge élémentaire de l’électron = 1,6 10-19 C
K : constante de Boltzmann = 1,38 10-23 J/K
T : température (K)
1exp
KT
VqII s
275)()( CTKT
mVtéCàudevaleurlaetq
kTuposeOn
liquideHeliumK
liquideazoteK
KCetKC
TT 25tan25
?4
?77
3002529520
1exp
T
sU
VII
4°) Équation électrique de la diode
UN
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N II
CA
SAB
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CA
– F
AC
ULT
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DA
D -
DEP
AR
TEM
ENT
GEN
IE E
LEC
TRIQ
UE
FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 26
5°) Polarisation de la diode
Polarisation directe ou positive
Polarisation inverse ou négative
P N A K
+ -
A K
+ -
VA > VK
P N A K
+ -
A K
+ -
VA < VK
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– F
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. BA
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D -
DEP
AR
TEM
ENT
GEN
IE E
LEC
TRIQ
UE
FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 27
Polarisation directe ou positive
E : tension d’alimentation
R : Résistance limitatrice du courant
D : diode à jonction PN
VA > VK ===> V > 0
Les flèches de I et de V sont contraires VA > VK
E = R I + V V = E – R I ≠ E
KT
VqII s exp
V < E : Il y a de la chute de
tension dans la résistance R
6°) Montage de polarisation de la diode
+
- E : f.e.m
R
E > 0 V D
I
A
K
UN
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D -
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AR
TEM
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GEN
IE E
LEC
TRIQ
UE
FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 28
Discussion :
■ Le + de E est de côté de A (l’anode) et le – de E et de côté de K (la cathode), VA > VK
V > 0 la diode est donc polarisée positivement ou en direct.
■ La diode n’est conductrice qu’à partir de V > V0 . Elle est dite également passante
ou allumée.
■ A partir de V > V0 , elle se comporte comme une très faible résistance : le semi
conducteur peut être considéré dans ce cas comme étant un conducteur.
■ En revanche, si 0 < V < V0 , la diode est bloquée en direct, elle se comporte comme
une très forte résistance : le semi conducteur peut être considéré dans ce cas comme
étant un isolant.
* DBD si 0 < V < Vs
* DCD si V > Vs
I
V V0
0 < V < V0 V > Vs
DBD DCD
KT
VqII s exp
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D -
DEP
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IE E
LEC
TRIQ
UE
FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 29
Les flèches de I et V ont le même sens VA < VK
VA < VK ===> V < 0
sII
E = RI - V soit V = - E + RI = - E car I = 0 et V < 0 car E > 0
+
- E : f.e.m
R
E > 0
E : tension d’alimentation
R : Résistance limitatrice du courant
D : diode à jonction PN
Il n’y a aucune chute
de tension dans la
résistance R
Polarisation inverse ou négative
V D
I
A
K
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TEM
ENT
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TRIQ
UE
FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 30
0 IqcqnAII s
I
V
DBI si V < 0
■ Le - de E est de côté de A (l’anode) et le + de E et de côté de K (la cathode), VA < VK
V < 0 la diode est donc polarisée négativement ou en inverse.
■ La diode est non conductrice ou non passante. Elle est dite également bloquée ou
éteinte.
■ A partir de V < 0 , elle se comporte comme une très forte résistance ou résistance
de fuite de forte valeur : le semi conducteur peut être considéré dans ce cas comme
étant un isolant.
Discussion :
UN
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D -
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TRIQ
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FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 31
Variante :
sII
E = - R I + V soit V = E + R I = E car I = 0 et V < 0 car E < 0
Les flèches de I et V ont le même sens VA < VK
E : tension d’alimentation
R : Résistance limitatrice du courant
D : diode à jonction PN
Il n’y a aucune chute
de tension dans la
résistance R
VA < VK ===> V < 0
+ -
E : f.e.m
R
V D
I
A
K
E < 0
UN
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D -
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TRIQ
UE
FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 32
Association en série
Aucun intérêt pratique car le courant I traverse la diode dont la tension de seuil est la
plus faible. Une diode en trop.
Association en parallèle
Si V > V01 + V02 Vs = V01 + V02
I
V
D1 D2 Déq
V01 + V02 V01 V02
R
Les diodes ne sont conductrices qu’à partir de V > V01 + V02
7°) Association de diodes
+
- E V D1
I A1
K2
D2
V1
V2
+
- E V
R
D1
I
A
K
D2
ou
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CA
– F
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. BA
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D -
DEP
AR
TEM
ENT
GEN
IE E
LEC
TRIQ
UE
FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 33
La caractéristique se rapproche de l’axe des courants quand T augmente
TTVVetIITT TT 00'
''
Pour une tension V fixe, le courant augmente
8°) Influence de la température
I
V
T’ T
I(T)
I(T’)
V0(T’) V0(T’)
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– F
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D -
DEP
AR
TEM
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GEN
IE E
LEC
TRIQ
UE
FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 34
IrVVVV
abscissesdesEchelle
d 0'''
:
I
V V0
I
V V0
On néglige l’effet du
coude linéarisation
Équation d’une droite
KT
VqII s exp
0' VV IRV d''
V
9°) Linéarisation de la caractéristique I(V)
Équation électrique
UN
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GH
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D -
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TEM
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IE E
LEC
TRIQ
UE
FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 35
Une diode est un récepteur actif, elle est
symbolisée par le circuit électrique suivant :
V0 : f.c.e.m.
rd : résistance interne modélisant l’effet joule
Diode
Circuit électrique équivalent d’une diode
I
V V0
Circuit électrique
+ - V0
Rd
I
V
IRVV d 0
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D -
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ENT
GEN
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TRIQ
UE
FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 36
La diode à jonction PN est un récepteur actif, la tension de seuil V0 dans le schéma
électrique équivalent doit être obligatoirement une f.c.e.m.
Le courant I de conduction direct doit être reçu par la borne + de la V0 car c’est une
f.c.e.m.
+
- E V
R
D
I
A
K
rd
V0
+
+
- E V
R I
A
K
Circuit équivalent
-
E : f.e.m +
- V0 : f.c.e.m
+
-
Générateur E : émetteur actif Diode V0 : récepteur actif
10°) Point de fonctionnement
rd ri
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LEC
TRIQ
UE
FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 37
► On utilise la droite de charge du générateur (ou du circuit).
► L’intersection de cette droite avec la caractéristique de la diode donne le point de
fonctionnement.
directenonpolarisaticarVkT
qIIdiodeladetiqueCaractéris
R
VEIRIEVVVRIEgénérateurdutiqueCaractéris
s
AK
exp:
:
La diode fonctionne en polarisation directe uniquement
+
- E
R
RD
V0
+
+
- E V
R I
Circuit
équivalent
- V D
I
A
K
A
K - Point de fonctionnement
- Point de polarisation
- Point de repos
I
V V0
R
EI
E
I
V V0
R
EI
ECourbe réelle Modèle linéaire
UN
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D -
DEP
AR
TEM
ENT
GEN
IE E
LEC
TRIQ
UE
FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 38
I
V
V
I
Classe A
Classe B
I
V
Classe C
La diode conduit durant une demi période du signal d’entrée.
La diode conduit durant moins d’une
demi période du signal d’entrée.
La diode conduit en permanence
11°) Différents classes de fonctionnement
UN
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CA
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NC
ES E
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MM
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MO
DU
LE :
E 1
41
– C
IRC
UIT
S É
LEC
TRIQ
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PR
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. BA
GH
DA
D -
DEP
AR
TEM
ENT
GEN
IE E
LEC
TRIQ
UE
FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 39
12°) Différents modèles linéaires
A K A K
V
I
Caractéristique inverse
Caractéristique directe
V0
V0 En direct :
+ -
V V = V0 + Rd I
Rd I I
UN
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NC
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IP –
MO
DU
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E 1
41
– C
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UIT
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PR
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GH
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D -
DEP
AR
TEM
ENT
GEN
IE E
LEC
TRIQ
UE
FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 40
A K
En direct :
V
A K
V0
+ -
V = V0 + Rd I
Rd I I
En inverse :
A K
V = Vmax < 0
I = 0 A K
V
I
UN
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CA
– F
AC
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MO
DU
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41
– C
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D -
DEP
AR
TEM
ENT
GEN
IE E
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TRIQ
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FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 41
12°) Modèles linéaires
VF
A K A K
V
I
Caractéristique inverse
Caractéristique directe
V0
V0 + -
V = V0
I
En direct :
UN
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41
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PR
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DA
D -
DEP
AR
TEM
ENT
GEN
IE E
LEC
TRIQ
UE
FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 42
A K
En direct :
V
A K
V0
+ -
V = V0
I I
En inverse :
A K
V = Vmax < 0
I = 0 A K
V
I
UN
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N II
CA
SAB
LAN
CA
– F
AC
ULT
E D
ES S
CIE
NC
ES E
T T
ECH
NIQ
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MO
HA
MM
EDIA
D
EUST
- M
IP –
MO
DU
LE :
E 1
41
– C
IRC
UIT
S É
LEC
TRIQ
UES
ET
ÉLE
CTR
ON
IQU
ES
PR
. A
. BA
GH
DA
D -
DEP
AR
TEM
ENT
GEN
IE E
LEC
TRIQ
UE
FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 43
12°) Différents modèles linéaires
A K A K
V
I
Caractéristique inverse
Caractéristique directe
0
En direct :
V V = V0 + Rd I
Rd I I
UN
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N II
CA
SAB
LAN
CA
– F
AC
ULT
E D
ES S
CIE
NC
ES E
T T
ECH
NIQ
UES
MO
HA
MM
EDIA
D
EUST
- M
IP –
MO
DU
LE :
E 1
41
– C
IRC
UIT
S É
LEC
TRIQ
UES
ET
ÉLE
CTR
ON
IQU
ES
PR
. A
. BA
GH
DA
D -
DEP
AR
TEM
ENT
GEN
IE E
LEC
TRIQ
UE
FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 44
A K
En direct :
V
A K
V = Rd I
Rd I
I
En inverse :
A K
V = Vmax < 0
I = 0 A K
V
I
UN
IVER
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HA
SSA
N II
CA
SAB
LAN
CA
– F
AC
ULT
E D
ES S
CIE
NC
ES E
T T
ECH
NIQ
UES
MO
HA
MM
EDIA
D
EUST
- M
IP –
MO
DU
LE :
E 1
41
– C
IRC
UIT
S É
LEC
TRIQ
UES
ET
ÉLE
CTR
ON
IQU
ES
PR
. A
. BA
GH
DA
D -
DEP
AR
TEM
ENT
GEN
IE E
LEC
TRIQ
UE
FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 45
13°) Modèle idéal
A K A K
V
I
Caractéristique inverse
Caractéristique directe
0
UN
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CA
SAB
LAN
CA
– F
AC
ULT
E D
ES S
CIE
NC
ES E
T T
ECH
NIQ
UES
MO
HA
MM
EDIA
D
EUST
- M
IP –
MO
DU
LE :
E 1
41
– C
IRC
UIT
S É
LEC
TRIQ
UES
ET
ÉLE
CTR
ON
IQU
ES
PR
. A
. BA
GH
DA
D -
DEP
AR
TEM
ENT
GEN
IE E
LEC
TRIQ
UE
FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 46
A K
En direct :
V
I
En inverse :
A K
V = Vmax < 0
I = 0 A K
V
I
A K
V = 0
I = Imax
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. BA
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GEN
IE E
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TRIQ
UE
FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 47
A K
A K A K
A K A K
En direct : V > 0
En inverse : V < 0
CC
CO
V = 0 V
I = 0
V
I max
V max
I
I
P = V . I = 0
P = V . I = 0
Une diode idéale peut être considérée comme un interrupteur électronique qui ne
dissipe aucune puissance.
A K
interrupteur électronique
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FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 48
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FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 49
1°) Redressement simple alternance
2°) Redressement double alternance avec 2 diodes
3°) Redressement double alternance avec 4 diodes
4°) Circuit d’écrêtage
5°) Circuit limiteur
6°) Caractéristiques des signaux périodiques
7°) Redressement et filtrage
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FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 50
1°) Redressement simple alternatif
et)
temps +Emax
-Emax
mono alternance e(t) s(t)
st)
temps +Smax
-Smax
e(t) = E sinωt
2°) Redressement double alternatif avec 2 diodes
et)
temps +Emax
-Emax
double alternance
avec 2 diodes e(t) s(t)
e(t) = E sinωt st)
temps +Smax
-Smax
3°) Redressement double alternatif avec 4 diodes
et)
temps +Emax
-Emax
double alternance
avec 4 diodes e(t) s(t)
e(t) = E sinωt st)
temps +Smax
-Smax
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FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 51
Principe
vet)
temps +E
-E
mono alternance
ve(t) vs(t)
vst)
temps +E
-E ve(t) = E sinωt
Montage pratique Redressement simple alternance
1°) Redressement simple alternance
D
(1) (2)
R Secteur 230 V
~ eg vet) vst)
ve(t) = E sinωt
A K
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PR
. A
. BA
GH
DA
D -
DEP
AR
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ENT
GEN
IE E
LEC
TRIQ
UE
FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 52
Tracé de Vs(t)
CCpassanteD
vvealorsT
tsi KA
:
02
0
CObloquéeD
vvealorsTtT
si KA
:
02
ve(t)
temps
+ E
- E
vs(t)
ve(t) = E sinωt ve > 0
ve < 0
0tvs tvtv es
CC
R vet) vst)
CO
R vet) vst)
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LEC
TRIQ
UE
FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 53
Redressement simple alternance
Tracé de Vs = f(Ve)
ve > 0 vs = ve ve < 0 vs = 0
+ E
- E
- E + E
vs
ve
Courbe de transfert direct en tension
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FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 54
Principe
Montage pratique Redressement double alternance à 2 diodes
2°) Redressement double alternance avec 2 diodes
temps +E
-E
vet)
temps +E
-E
double alternance
ve(t) vs(t)
ve(t) = E sinωt
vst)
(1)
v1 > 0 et v2 < 0
Secteur 230 V
~ eg
vs
D1
D2 (2)
v1
R
v2
Transformateur à point milieu
A1 K1
A2 K2
v1(t) = E sinωt et
v2(t) = E sin(ωt+π)
v2(t) = E sin(ωt+π)
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. A
. BA
GH
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D -
DEP
AR
TEM
ENT
GEN
IE E
LEC
TRIQ
UE
FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 55
CObloquéeDetCCpassanteD
vetvalorsT
tsi
::
002
0
21
21
v1(t)
temps
+ E
- E
vs(t) v2(t)
v1 > 0 et
v2 < 0
CCpassanteDetCObloquéeD
vetvalorsTtT
si
::
002
21
21
tvtvs 2 tvtvs 1
vs
CC
CO
v1
R v2 v
CO
CC
v1
R v2
Tracé de Vs(t)
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PR
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. BA
GH
DA
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TEM
ENT
GEN
IE E
LEC
TRIQ
UE
FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 56
et)
temps +E
-E
double alternance e(t) s(t)
e(t) = E sinωt st)
temps +E
-E
Redressement double alternance à 4 diodes
3°) Redressement double alternance avec 4 diodes
A
N M
B
vs
D1 D2
D4 D3
(1) (2)
ve Secteur 230 V
~ eg
Mono-transformateur
ve(t) = E sinωt
Principe
Montage pratique
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FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 57
bloquéesDetDetpassantesDetD
vetvetealorsT
tsi BA
::
02
0
3142
ve(t) vs(t)
temps
+ E
- E
ve(t) = E sinωt ve > 0
ve < 0
passantesDetDetbloquéesDetD
vetvetealorsTtT
si BA
::
02
3142
tvtv es tvtv es
A
N M
B vs
CO
CC
CC
CO
ve
A
N M
B
CC
CO
C0
CC
v
ve
R R
Tracé de Vs(t)
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GEN
IE E
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UE
FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 58
Redressement simple alternance
Courbe de transfert direct en tension
ve > 0 vs = ve ve < 0 vs = - ve
+ E
- E
- E + E
vs
ve
Tracé de Vs = f(Ve)
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UE
FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 59
4°) Circuit d’ecrêtage
+E
vs(t)
temps
-E
vet)
temps +E
-E
écrêteur ve(t) vs(t)
ve(t) = E sinωt
vs(t) ~ ve(t) +
- E0
R
ve(t) = E sinωt
Principe
Montage pratique
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TEM
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IE E
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FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 60
Le + de côté de K
Le – de côté de A
CODBVV KA
Le - de côté de K
Le + de côté de A
CCDPVV KA
vs(t) ~ ve(t) +
- E0
R
vs(t) ~ ve(t) +
- E0
R CO CC
0Etvs tvtv es
Si ve < E0 alors vs = E0 Si ve > E alors vs = ve
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TRIQ
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FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 61
Si e < E0 alors s = E0
+E
- E
temps E0
ve > E0
ve < E0
ve(t) vs(t)
Tracé de Vs(t)
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. BA
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ENT
GEN
IE E
LEC
TRIQ
UE
FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 62
Circuit écrêteur
+ E
- E
- E + E E0
E0
vs
ve
Si ve < E0 alors vs = E0 Si ve > E alors vs = ve
Tracé de Vs = f(Ve)
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DEP
AR
TEM
ENT
GEN
IE E
LEC
TRIQ
UE
FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 63
5°) Circuit limiteur
+ E
vs(t)
temps
E1
E2
- E
vet)
temps +E
-E
limiteur ve(t) vs(t)
ve(t) = E sinωt
~ +
- E2
R
+
- E1
D1 D2
vs(t) ve(t)
Principe
Montage pratique
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AR
TEM
ENT
GEN
IE E
LEC
TRIQ
UE
FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 64
Si e > E1 > E2 alors e = E1
Si e > E1 et e > E2 alors e = E1
Si e < E2 < E1 alors e = E2
Si e < E2 et e < E1 alors e = E2
Si E2 < e < E1 alors e = s Si e < E1 et e > E2 alors e = s
Si ve > E1 > E2 D1 P D2 B vs = E1
Si ve < E2 < E1 D1 B D2 P vs = E2
Si E2 < ve < E1 D1 B D2 B vs = ve
E2
E1
+ E
- E
ve > E1 > E2
E2 < ve < E1
ve < E2 < E1
temps
ve(t) vs(t)
Tracé de Vs(t)
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MO
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– C
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. A
. BA
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DA
D -
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AR
TEM
ENT
GEN
IE E
LEC
TRIQ
UE
FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 65
+ E
- E
- E + E + E1
vs
ve + E2
+ E1
+ E2
Si ve > E1 et ve > E2 vs = E1 Si ve < E1 et ve < E2 vs = E2 Si ve < E1 et ve > E2 vs = ve
Tracé de Vs = f(Ve)
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– F
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LE :
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– C
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S É
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AR
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IE E
LEC
TRIQ
UE
FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 66
Cas particulier :
Si le signal est sinusoïdal, s(t) = Smax cos(ω t), on obtient : 20 maxS
SetS effmoy
Valeur moyenne :
6°) Caractéristiques des signaux périodiques
Valeur efficace :
T
moy dttsT
stsS0
1
T
eff dttsT
S0
21
Facteur de forme :
Taux d’ondulation :
moy
eff
S
SF
12 F22
2
2
2
2
222
1
1
F
S
S
S
SSSScomme
S
S
moy
ond
moy
eff
ondmoyeff
moy
ond
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CA
– F
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ULT
E D
ES S
CIE
NC
ES E
T T
ECH
NIQ
UES
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MM
EDIA
D
EUST
- M
IP –
MO
DU
LE :
E 1
41
– C
IRC
UIT
S É
LEC
TRIQ
UES
ET
ÉLE
CTR
ON
IQU
ES
PR
. A
. BA
GH
DA
D -
DEP
AR
TEM
ENT
GEN
IE E
LEC
TRIQ
UE
FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 67
7°) Redressement et filtrage
vet)
temps +E
-E
redressement et filtrage
ve(t) vs(t)
vst)
temps
V
ve(t) = E sinωt
Entrée
alternative
sinusoïdale
vs(t) = V = cte
Sortie
continue
Principe
UN
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ES S
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NC
ES E
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ECH
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EUST
- M
IP –
MO
DU
LE :
E 1
41
– C
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UIT
S É
LEC
TRIQ
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ÉLE
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ON
IQU
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PR
. A
. BA
GH
DA
D -
DEP
AR
TEM
ENT
GEN
IE E
LEC
TRIQ
UE
FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 68
Redressement simple alternance Principe d’un chargeur de batterie
vs
D
(1) (2)
R ve Secteur
230 V ~ eg
C
+
-
Transformateur abaisseur
Ve(t) =VMax sinωt = 12√2 sinωt
- 12 V
τ = RC la constante de temps du circuit « filtre passe bas »
Signal alternatif Ondulation = ∞
Signal monoalternance Ondulation = 1,21
Signal continu Ondulation = 0
Le passage d’une ondulation infinie à nulle est impossible, le passage par un
redressement simple (1,21) ou double (0,48) est indispensable. Mieux avec le double.
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FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 69
V
vs(t)
RC '' RC '''' RC
CCCcar ''''''
temps
Vond
rapidetrèseDéchRC
lentetrèseDéchRC
arg0
arg
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temps
+ E
- E
e1(t)
T
temps
+ E
- E
e2(t)
T
temps
+ E
- E
e3(t)
T
Signal alternatif sinusoïdal
Signal redressement mono alternance
Signal redressement double alternance
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Fin du chapitre VI
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