BINOME

: * IGUELDISSEN * MAOUSSILI Hamid jamila

INE 1 Anne universitaire : 2005/2006

1-BUT DE LA MANIPULATION :

Lobjectif de cette manipulation est de relever la caractristique courant-tension dune diode jonction, et de ltudier en tant qulment redresseur ; on tudiera ensuite la diode zener avec ses applications en rgulation et crtage de tension. 2 MATERIEL NECESSAIRE : Le matriel ncessaire la manipulation est le suivant : *Diodes de redressement 4001 ; *Rsistances ; *Gnrateur basse frquence ; *oscilloscope bicourbe ; 3-MANIPULATION :A) Diode jonction : 1-Relev de la caractristique courant-tension :

Pour relever la caractristique courant-tension, on peut utiliser le montage exprimental suivant :

Pour des valeurs diffrentes de E on mesure le courant I et la tension V que lon portera sur le graphe I=f (V) (relev point par point) . Cependant, cette technique est assez lourde. La mthode quon a adopt consiste lutilisation de loscilloscope en mode XY.On utilise le montage suivant :

Remarque : Si les masses de loscilloscope et du GBF sont relies la terre, la diode est court-circuite .Donc pour utiliser ce montage, il fallait supprimer la terre de loscillo ou celle du GBF ; ceci nest pas dangereux car on opre sous une faible tension. Sinon , on introduit dans le montage des sondes diffrentielles (par exemple un transformateur,ou un optocoupleur)permettant lisolement galvanique des deux masses. Mode opratoire : On visualise la tension Vd en voie 1, et la tension au bornes de la rsistance en voie 2 cette dernire est proportionnelle au courant passant par la diode (cest limage linaire du courant quon visualise, loscillo dcle uniquement des tensions, et pas des courants). On passe en mode XY, on augmente progressivement la tension du GBF en veillant ne pas dpasser la valeur maximale du courant. On rgle les sensibilits des voues 1 et 2 pour obtenir la caractristique complte : Prcaution pratique importante : Quand on est en mode XY, et les deux voies sont sur GD (masse, une voie est soit sur AC soit sur DC soit sur GD) un spot lumineux apparet sur lcran , ce spot peut endommager lcran , on veille donc rduire la luminescence du spot . Remarque : La masse des deux voies de loscillo tant commune, la disposition de la diode dans le montage montre le relev quon obtiendra est Id=f (-Vd).

On lit directement sur le graphe ci-dessus, en prolongeant la partie rectiligne de la courbe, la valeur de la tension de seuil de la diode Vd0=0,6 V.

On remarque que la courbe releve prsente une partie de forme exponentielle -cette partie est appele coude ; on constate sur loscillo que cette partie disparret au fure et mesure que lon augmente la frquence du GBF. Ce phnomne est li au comportement frquentielle de la diode : en effet, en haute frquence ,on ne peut pas ngliger les capacits internes de la jonction qui constitue la diode capacits de dplition et de difusion de charge , ce qui est lorigine de la partie exponentielle de la courbe (le coude ). On a Vd + Vr=Ve Thoriquement, la diode conduit pendant lalternance positive et se bloque pendant lalternance si on la supposait parfaite ; on sattend donc avoir aux bornes de D et R deux calottes complmentaires , cependant , on visualise les tensions Vr et Vd (loscillo tant synchronise sur les deux voies) :

On voit clairement linfluence de la tension de seuil de la diode :la tension Vd est dcale de Vd 0 par rapport au cas idal prvu par la thorie , la tension Vr se dduit de Vd par une simple loi de maille . 2-Redressement : a) redressement simple alternance : On sintresse au redressement simple alternance charge rsistive (notons que pour une charge inductive - cas dune machin courant continu ou alternatif par exemple- ltude serait plus complique). Le montage de base est reprsent ci-contre :

La tension aux bornes de la rsistance est prleve la voie 1, On visualise ainsi les chronogrammes suivants :

Valeur moyenne : Thoriquement,on supposant la diode idale, la tension V r est nulle pour Ve ngative et gale Ve pour Ve positive .

Donc Vr=1 /T Vmax sin(t)dt = Vmax/ donc =1,59 v . Pratiquement , on visualise dabord le signal la voie utilise tant en mode AC , puis,on la met en mode DC . On remarque alors que la tension Vr subi un dcalage en haut ; cest ce dcalage qui correspond la valeur moyenne . On mesure =1,5 V . Cette valeur thorique est lgrement diffrente du rsultas prvu . Remarque : La tension inverse supporte par la diode est Vmax = -10V . b) redressement double alternance : On sintresse ici au redressement double alternance pont de Graetz (notons quil existe une autre technique utilisant 2 diodes et un transformateur point milieu) . On utilise le montage suivant :

Important : Si les tensions Ve et Vr taient visualises simultanment Sur loscillo , les diodes D1 et D3 seraient courtcircuites , comme les masses des voies 1 et 2 sont communes .On doit donc les visualiser sparment ; sinon on doit utiliser des oscillos dits double isolation pour lesquelles les masses des deux voies sont isoles .

On visualise la tension aux bornes de la charge (rsistive) :

On montre que =2Vmax / =3,18 V, pratiquement,on commute la voie dutilisation sur le mode DC ,le signal est dcal vers le haut ;ce dcalage est la valeur moyenne est 2,85 V . Remarque : * On constate que la valeur moyenne est le double de celle obtenue pour un redressement simple alternance ; en terme de puissance fournies la charge , le rendement est meilleur . * La tension inverse supporte par la diode est -Vmax=-10 V .(pour un transfo. A point milieu,cette tension est de -2Vmax). *La tension moyenne la sortie trouve pratiquement , diffre lgrement du rsultats thorique ,ceci est du aux incertitudes de mesure et aussi aux approximation adoptes thoriquement car un model nest jamais parfait * La courbe de Vs nest pas tout fait conforme celle prvue : les calottes ne sont pas identiques , et ceci est du au fait que les diodes ,meme quelles sont de meme rfrence , ne sont pas parfaitement identiques : les contraintes de fabrications ne sont pas identique . * Pour obtenir une tension la sortie ngative , on na qu inverser le sens de toutes les diodes .