Les dipoles II
- Auteur : jarod01
- Difficultée :
- Créé : le 20/07/2009 à 12:26:30
- Modifié : le 21/07/2009 à 19:50:59
- Avancement : 100%
Dans cette deuxième partie, nous allons étudier des composantes un peu spéciales, à savoir: la diode, qui est une composante très utilisés dans l'électronique à cause de sa nature semi-conductrice (réalisée par des matières semi-conductrice), les dipôles à résistance négative, et les sources de courant et de tension.
Donc je vous prie de bien suivre ce deuxième chapitre, car il va nous être très utile dans nos réalisations.
La diode
Il s'agit d'un dipôle dont la caractéristique I(V) est dissymétrique par rapport à l'origine. La diode idéale ne conduit le courant que dans un seul sens, et c'est d'ailleurs, sa principale particularité, Plusieurs solutions technologiques peuvent être retenues pour aboutir à ce résultat, en particulier l'effet thermo électronique dans le vide ( diode à vide à cathode chaude), ou la jonction P N (cette notion s'avère difficile au premier abord, c'est pourquoi on va la laisser pour un autre cours).
On pose seulement l'équation de la caractéristique I(V):
K = constante de Boltzmann
T = température absolue
q = charge de l'électron
est une constante très faible ( ~ 10^{-14} A) et on peut écrire:
La figure ci-contre montre l'allure de cette caractéristique. On peut remarquer que le courant I ne prend de valeurs macroscopiques qu'à partir de 0,6 volts environ.
Lorsque la tension appliquée en inverse à une jonction
PN augmente, on constate que le courant croît très brutalement à partir d'une certaine valeur que l'on appelle tension Zener. La branche de caractéristique ainsi atteinte est presque verticale. Certaines diodes sont fabriquées spécialement pour travailler dans ces conditions, ce sont
les diodes Zener.
Les différents types de diodes
diode laser :
C'est la diode utiliser dans les lecteur de CD, elle émet de la lumière monochromatique cohérente (une puissance optique) destinée, entre autres, à transporter un signal contenant des informations (dans le cas d'un système de télécommunications) ou à apporter de l'énergie lumineuse pour le pompage de certains lasers (lasers à fibre, laser DPSS) et amplificateurs optiques (OFA, Optical Fiber Amplifier).
Photodiode :
C'est un composant semi-conducteur ayant la capacité de détecter un rayonnement du domaine optique et de le transformer en signal électrique, elle est utilisée par exemple dans le lecteur de cd, la diode laser émet un rayonnement vers le cd, après être réfléchit sur ce dernier, la photodiode le capte, et le transforme en un signal électrique.
diode électroluminescente :
couramment abrégée sous le sigle DEL, et de plus en plus souvent sous l'anglicisme LED (pour light-emitting diode), est une diode, capable d'émettre de la lumière lorsqu'il est parcouru par un courant électrique.
diode Gunn :
C'est un type de diode utilisée en électronique supra haute fréquence, elle exploite l'effet Gunn se produisant dans des semi-conducteurs, en particulier le GaAs.
diode Schottky :
(nommée d'après le physicien allemand Walter H. Schottky) est une diode qui a un seuil de tension directe très bas et un temps de commutation très court. Ceci permet la détection des signaux HF faibles et hyperfréquences, la rendant utile par exemple en radioastronomie. On l'utilise aussi pour sa capacité à laisser transiter de relativement fortes intensités pour le redressement de puissance.
diode Transil :
C'est un composant de protection de type parasurtenseur. Il s'agit d'une diode qui utilise le même effet d'avalanche que la diode Zener, mais dans un but exclusif de protection des circuits.
Elle est capable de laisser passer des courants pouvant aller jusqu'à quelques centaines d'ampères crête, selon la taille de la puce et la forme d'onde appliquée. Son mode de défaillance préférentiel est le court-circuit, ce qui assure une protection maximale des personnes au prix d'une défaillance fonctionnelle.
Diode varicap :
La diode à capacité variable est une sorte de diode utilisée comme condensateur variable.
Dipôle à résistance négative
Euh ...... mais comment ça ?? vous avez dit que la valeur d'une résistance est toujours positive .... pour qui tu nous prend
Calmez vous mes amis, c'est bien ce que j'ai dit, il n'existe naturellement pas de résistance négative qui se refroidirait lorsqu'elle serait traversée par un courant (loi de joule). Il ne s'agit que de résistance différentielle négative présentée par la caractéristique de certains dipôles dans une plage finie de tensions.
Il y a deux types de courbes possibles, le premier type de courbes est celui
des diode tunnel, et l'autre type est celui
des thyristor.
Les sources:
Ce sont des dipôles actifs fournissant de l'énergie ou du signal au reste du circuit. On définit d'abord deux types de sources idéales:
La source de courant:
qui fournit un courant constant quel que soit la charge qui lui associée, c'est-à-dire quelle que soit la tension à ses bornes.
Une telle source est évidemment irréalisable car la tension à ses bornes deviendrait infinie si aucune charge n'est connectée (circuit ouvert).
La source de tension:
dont la tension est constante quel que soit le courant débité. Cette fois c'est le court-circuit qui est interdit (courant infini).
Dans la suite du cours, ces deux sources seront représentées par :
une source de tension réelle voit la tension à ses bornes décroître lorsque le courant débité augmente. Dans les limites de l'approximation linéaire cette décroissance est calculable à partir de la notion de résistance interne. Les règles de calcul des circuits électriques, conduisent à la double représentation d'une source réelle rappelée sur la figure suivante:
On parle souvent de la résistance interne, en réalité il s'agit d'une impédance interne dont la partie réactive ne peut pas toujours être négligée.
Ce chapitre touche à sa fin, j'espère qu'il vous aura plu.
Maintenant qu'on a terminés avec les deux pattes, on passer aux composantes à 4 pattes: les quadripoles.
