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La diode

La diode . Caractérisation du composant Présentation : les différents composants La diode à jonction Les autre diodes Polarisation d’une diode Etude en régime dynamique Comportement vis-à-vis des petits signaux Schéma petits signaux basse fréquence Comportement haute fréquence

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Presentation Transcript

  1. La diode • Caractérisation du composant • Présentation : les différents composants • La diode à jonction • Les autre diodes • Polarisation d’une diode • Etude en régime dynamique • Comportement vis-à-vis des petits signaux • Schéma petits signaux basse fréquence • Comportement haute fréquence • Comportement non-linéaire

  2. I I I I U U U U Dipôle : 1 courant et 1 tension Présentation du composant Symbole Utilisation Type de diode

  3. I U La diode (jonction PN) Caractéristique courant-tension : - IS I V Avec : A T = 300 K : UT=25 mV V > 0 : I = - ISV > 0 :  Composant non-linéaire

  4. I I V V I V VT La diode à jonction : les différents modèles (grands signaux) Modèle sans seuil : VT : tension correspondant à un courant de 1 mA Modèle avec seuil : Pour une diode signal : VT # 0.6 V Pour une LED : VT dépend de  Pour une diode Schottky : VT<0.6 V Modèle avec pente : (Voir exercice 1)

  5. La diode à jonction : les limites I Zone de claquage V Puissance dissipée max

  6. Autres diodes (1/2) : diode Zener I La diode Zener supporte la tension Inverse VZ VZ : tension Zener Typ. -10V < VZ < -3V Utilisation : stabilisation en tension VZ V VT

  7.  = 0 I   ≠ 0 I V U Iph Autres diodes (2/2): LED et Photodiode LED Photodiode P N I U 1 2 I V Générateur : P<0

  8. I I0 V V0 Connexion d’une diode à un circuit : point de polarisation Rth • - La diode impose sa caractéristique I=f(V) • Le circuit impose sa caractéristique I=g(V) • → Point d’équilibre (I0,V0) : c’est le point de • fonctionnement (point de repos) I I V Eth Solution graphique Solution mathématique (Voir exercices 2,3 et 4)

  9. La diode en régime dynamique (1/3) : petits signaux Rth I I E = Eth + e I = I0 + i V=V0 + v V Eth E e I I I0 V t V0 V Inverse de la pente de la tangente (résistance dynamique) t

  10. La diode en régime dynamique (2/3) : basse fréquence • Linéarisation de la caractéristique de la diode autour du point de fonctionnement • (si les signaux variables sont de faible amplitude) • superposition de signaux constants (polarisation) et de signaux variables • (dits « petits signaux ») • la diode se comporte pour les petits signaux comme une simple résistance • (comme un composant linéaire) Rth Rth Rth I I I0 i i I0 = + V Eth V0 v rd Eth e e Polarisation Petits signaux On peut donc traiter les deux schémas séparément.

  11. La diode en régime dynamique (3/3) : haute fréquence • En haute fréquence, la diode possède des capacités internes qui vont limiter son • utilisation i i  v v rd C = CT+CD Petits signaux

  12. i Vd s(t) R e(t) Régime Non-linéaire Utilisation en grands signaux (non-linéaire) : 1°) Redressement de signaux (apparition d’une composante continue) Exemple : redressement mono-alternance 2°) Détecteur d’enveloppe (ou de crêtes) 3°) Transmission d’information en tout ou rien (LED) 4°) Stabilisation de tension (diode Zener), cf exo 4

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