La diode 1 Caractrisation du composant 1 Prsentation

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La diode 1. Caractérisation du composant 1. Présentation : les différents composants 2. La

La diode 1. Caractérisation du composant 1. Présentation : les différents composants 2. La diode à jonction 3. Les autre diodes 2. Polarisation d’une diode 3. Etude en régime dynamique 1. Comportement vis-à-vis des petits signaux 2. Schéma petits signaux basse fréquence 3. Comportement haute fréquence 4. Comportement non-linéaire

Présentation du composant Dipôle : 1 courant et 1 tension Symbole Type de diode

Présentation du composant Dipôle : 1 courant et 1 tension Symbole Type de diode Diode « classique » (jonction PN) I U Utilisation courante (basse fréquence) : non linéaire et linéaire I Diode Schottky U I Diode Zener Utilisation en haute fréquence Stabilisation de tension U LED/photodiode optoélectronique I U

La diode (jonction PN) Caractéristique courant-tension : I U - IS I V Avec

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

La diode à jonction : les différents modèles (grands signaux) I Modèle sans seuil

La diode à jonction : les différents modèles (grands signaux) I Modèle sans seuil : V VT : tension correspondant à un courant de 1 m. A I Modèle avec seuil : VT V I 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 : V (Voir exercice 1)

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

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

Autres diodes (1/2) : diode Zener I La diode Zener supporte la tension Inverse

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

Autres diodes (2/2): LED et Photodiode LED P Photodiode N I I U U

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

Connexion d’une diode à un circuit : point de polarisation Rth I I Eth

Connexion d’une diode à un circuit : point de polarisation Rth I I Eth V - La diode impose sa caractéristique I=f(V) - Le circuit impose sa caractéristique I=g(V) → Point d’équilibre (I 0, V 0) : c’est le point de fonctionnement (point de repos) Solution graphique Solution mathématique I I 0 V (Voir exercices 2, 3 et 4)

La diode en régime dynamique (1/3) : petits signaux Rth I E Eth e

La diode en régime dynamique (1/3) : petits signaux Rth I E Eth e I E = Eth + e I = I 0 + i V=V 0 + v V I I I 0 V V Inverse de la pente de la tangente (résistance dynamique) t t

La diode en régime dynamique (2/3) : basse fréquence - Linéarisation de la caractéristique

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 I I Eth e V = I 0 Eth Rth I 0 V 0 Polarisation + i i v e Petits signaux On peut donc traiter les deux schémas séparément. rd

La diode en régime dynamique (3/3) : haute fréquence -En haute fréquence, la diode

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

Régime Non-linéaire Utilisation en grands signaux (non-linéaire) : 1°) Redressement de signaux (apparition d’une

Régime Non-linéaire Utilisation en grands signaux (non-linéaire) : 1°) Redressement de signaux (apparition d’une composante continue) Exemple : redressement mono-alternance i Vd e(t) 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 R s(t)