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Diodes1JF & JFA09 Correction des exercices sur les diodes A). Les diodes Normales : I ). Exercice 1 : On considre les diodes comme parfaites. VS1D2VCCR11kD1VE2VE1 Tracer VS1 et donnez le nom de la fonction ainsi ralise. ttVccVE1VS1tVccVccVE2 Cest une fonction ET diodes. II ). Exercice 2 : On considre les diodes comme parfaites. Diodes2JF & JFA09 VE3VS2 VE4D3D4R21k Tracer VS2 et donnez le nom de la fonction ainsi ralise. VE3tVE4VS2VcctVccVcct Cest une fonction OU diodes. III ). Exercice 3 : Diodes3JF & JFA09 a)Flcher, sur le schma, la tension VR1 (aux bornes de R1) et le courant I (dans le sens positif lorsquil existe). b)Donnez la valeur de Vd seuil. V VdSEUIL6 , 0 =c)Quels sont les valeurs de I et de VR1 dans les cas suivants : I R V ED. 11 + =I R E VD. 11 =-On fait I=0 E VD =1 La diode est bloque si VD1 < 0,6V Donc si Ve < 0,6V Et la diode est passante si Ve >= 0,6 V -Ve = 5 V : Pour Ve= 5 V donc < 0,6 V la diode D1 est bloque, donc I=0 et VR1=R1.I=0V. -Ve = 1 V : Pour Ve= 1 V donc >= 0,6 V la diode D1 est passante. -Schma quivalent : avec E0 = 0,6 V Diodes4JF & JFA09 I R V VeD. 11 + =I R V VeDSEUIL. 1 + =1 RV VeIDSEUIL=mA 4 , 010006 , 0 1I ==V 4 , 0 6 , 0 1 V Ve V1 D 1 R= = =-Ve = 8 V : Pour Ve= 8 V donc >= 0,6 V la diode D1 est passante. -Schma quivalent : avec E0 = 0,6 V I R V VeD. 11 + =I R V VeDSEUIL. 1 + =Diodes5JF & JFA09 1 RV VeIDSEUIL=mA I 4 , 710006 , 0 8==V V Ve VD R4 , 7 6 , 0 81 1= = =IV ). Exercice 4 : a)Flcher, sur le schma, la tension VR1 (aux bornes de R1) et le courant I (dans le sens positif lorsquil existe). b)Donnez la valeur de Vd seuil. V VdSEUIL6 , 0 =c)Quels sont les valeurs de I et de VR1 dans les cas suivants : Ve=-5VVe=-1VVe=8V Diodes6JF & JFA09 2. 1DV I R Ve + =I R Ve VD. 12 =-On fait I=0 Ve VD =2 La diode est bloque si VD2 < 0,6V Donc si Ve < 0,6V Et la diode est passante si Ve >= 0,6 V -Ve = 5 V : Pour Ve= 5 V donc < 0,6 V la diode D2 est bloque, donc I=0 et VR1=R1.I=0V. -Ve = 1 V : Pour Ve= 1 V donc >= 0,6 V la diode D2 est passante. -Schma quivalent : avec E0=0,6V 2. 1DV I R Ve + =DSEUILV I R Ve + = . 11 RV VeIDSEUIL=mA 4 , 010006 , 0 1I ==V 4 , 0 6 , 0 1 V Ve V2 D 1 R= = =-Ve = 8 V : Pour Ve= 8 V donc >= 0,6 V la diode D2 est passante. -Schma quivalent : avec E0=0,6V Diodes7JF & JFA09 2. 1DV I R Ve + =DSEUILV I R Ve + = . 11 RV VeIDSEUIL=mA I 4 , 710006 , 0 8==V V Ve VD R4 , 7 6 , 0 82 1= = =d)Flcher, sur le schma, la tension VD2 (aux bornes de D2). e)Ve est un signal triangulaire 10V de priode 10ms. Tracer Ve, VR1 et VD2 en concordance des temps. Diodes8JF & JFA09 V ). Exercice 5 : a)Flcher, sur le schma, les tensions VR1, VR2, VD1 (aux bornes de R1, R2, D1) ainsi que les courants I1, I2, Id (courants dans R1, R2 et D1). Diodes9JF & JFA09 b)A partir de quelle valeur de Ve, D1 est-elle passante ? -Schma quivalent : Avec : 2 R 1 R2 R. Ve Eth+=; 2 R 1 R2 R . 1 RRth+=1 VD VRth Eth + =Donc si la diode est bloque, I=0, alors :1 VD Eth =Et VD1 < 0,6 V donc Eth < 0,6 V. Le diode est donc passante pour Eth >= 0,6 V ; SoitV 6 , 02 R 1 R2 R. Ve >=+ Diodes10JF & JFA09 ( )2 R2 R 1 R . 6 , 0Ve+>=V 8357 , 0 Ve >=c)Dterminer les valeurs VR1, VR2, VD1, I1, I2, Id pour Ve=5V. Le diode est donc passante pour Ve = 5 V >= 0,6 V ; V 4 , 4 6 , 0 5 0 E Ve 1 VD Ve 1 VR = = = =V 6 , 0 0 E 1 VD 2 VR = = =mA 202204 , 41 R1 VR1 I = = =mA 15606 , 02 R2 VR2 I = = =mA 19 1 20 2 I 1 I Id = = =VI ). Exercice 8 : On considre le schma suivant : La caractristique des diodes est idalise (Vd seuil=0,6 V, Rd=0) VE=Vemax.sin(e.t) a)Exprimez la valeur minimum de Vemax (en fonction de E0, R1 et R2) qui assure la conduction des diodes. -Schma quivalent : Diodes11JF & JFA09 Avec : 2 R 1 R2 R. Ve Eth+=; 2 R 1 R2 R . 1 RRth+= =+ + =0 E 2 VD I . Rth Eth0 E 1 VD I . Rth EthSi les diodes sont bloques, I=0 alors : = = =+ =0 E Eth 2 VD0 E Eth 1 VD0 E 2 VD Eth0 E 1 VD Eth >+ , soitVBat V Ve + > 6 , 0 ,Donc si Ve > 10,6 V alors la diode est passante, et on a alors le schma quivalent suivant : EBat10VRBat10VeFREQ = 50VAMPL = 17VOFF = 0Rd1Ed0,6V DoncIBat RBat EBat VBat . + =Diodes14JF & JFA09 Et ( )210 6 , 0 . sin . 2 . 12 =+ =tRBat RdEBat EdSeuil VeIBat ( ) 3 , 5 . sin . 2 . 6 = t IBat Alors RBat RdEBat EdSeuil VeRBat EBat VBat+ + = .( )210 6 , 0 . sin . 2 . 12. 1 10 + =tVBat ( ) 7 , 4 . sin . 2 . 6 + = t VBat Et pour la diode : ( ) 3 , 5 . sin . 2 . 6 = = t IBat Id Et( ) ( ) ( ) 7 , 4 . sin . 2 . 6 3 , 5 . sin . 2 . 6 . 1 6 , 0 . = + = + = t t Id Rd Edseuil Vd Rcapitulatif : la diode est passante si Ve > 10,6 V et : ( ) 7 , 4 . sin . 2 . 6 + = t VBat ( ) 7 , 4 . sin . 2 . 6 = t Vd ( ) 3 , 5 . sin . 2 . 6 = = t IBat Id SiV Vd 6 , 0 6 , 0 ,Donc si Ve > 13,6 V alors la diode est passante, et on a alors le schma quivalent suivant : RBat1Ed0,6VVeFREQ = 50VAMPL = 17VOFF = 00EBat13VRd1 DoncIBat RBat EBat VBat . + =Et ( )213 6 , 0 . sin . 2 . 12 =+ =tRBat RdEBat EdSeuil VeIBat ( ) 8 , 6 . sin . 2 . 6 = t IBat Alors RBat RdEBat EdSeuil VeRBat EBat VBat+ + = .( )213 6 , 0 . sin . 2 . 12. 1 13 + =tVBat ( ) 2 , 6 . sin . 2 . 6 + = t VBat Et pour la diode : ( ) 8 , 6 . sin . 2 . 6 = = t IBat Id Et( ) ( ) ( ) 2 , 6 . sin . 2 . 6 8 , 6 . sin . 2 . 6 . 1 6 , 0 . = + = + = t t Id Rd Edseuil Vd Rcapitulatif : la diode est passante si Ve > 13,6 V et : ( ) 2 , 6 . sin . 2 . 6 + = t VBat ( ) 2 , 6 . sin . 2 . 6 = t Vd ( ) 8 , 6 . sin . 2 . 6 = = t IBat Id SiV Vd 6 , 0