Accueil du module « Notions sur les diodes à jonction »

Cours électronique accueil du module « Notions sur les diodes à jonction », tutoriel & guide de travaux pratiques en pdf.

Association de générateurs

Générateurs de tension en série

Un ensemble de n générateurs de tension linéaires (ek,rk), montés en série (figure 1.17), peut être remplacé par un générateur de tension unique linéaire de f.e.m e _eq et de résistance interner _eq.

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Ce chapitre étudie la caractéristique non linéaire I(V) d’une diode à jonction. Ensuite, de schématiser le circuit équivalent à une diode à jonction dans un réseau linéaire. Enfin, d’identifier et d’énumérer son rôle dans un réseau électrique.. Enfin, un groupe d’exercices couvrant l’essentiel des connaissances sur ces diodes (simple et de Zener) et leurs rôles dans les réseaux linières.

Les objectifs de la leçon :

Ce chapitre traite l’utilité d’une diode à jonction dans un réseau linéaire. Aussi, de schématiser le circuit équivalent à une diode à jonction dans un réseau linéaire Enfin, des applications en fin du chapitre sur ces diodes et leurs importances physiques ont été proposées.

Objectifs

1-de donner la fonction caractérisation I(V) non linéaire d’une diode à jonction.
2- de schématiser les circuits équivalents en présence de ces diodes à jonctions
3- Enfin, d’identifier et d’énumérer son rôle dans un réseau électrique.

Jonction P-N

Elle est fabriquée à partir d’un semi-conducteur (silicium par exemple) de type P qu’on met en contact avec un semi-conducteur de type N.
Le silicium est dit semi-conducteur de type N lorsqu’il est dopé avec des atomes contenant 5 électrons de valence (P, As,…). Ces atomes libèrent facilement le cinquième électron et deviennent des ions positifs. Pour un semi-conducteur de type N les ions positifs sont fixes et les électrons sont des porteurs libres majoritaires.
Par contre, le silicium devient un semi-conducteur de type P lorsqu’il est dopé avec des atomes contenant 3 électrons de valence (Ga, In,..). Ces atomes captent facilement un électron provenant du silicium et deviennent des ions négatifs. La vacance laissée sur l’atome du silicium est appelée trou, qui d’un point de vue électrique est un porteur libre de charge positive. Pour un semi-conducteur de type P les ions sont fixes et les trous sont des porteurs libres majoritaires.
Au contact des semi-conducteurs type P-type N, il se produit une diffusion des charges mobiles de part et d’autre de la zone de jonction dans laquelle les électrons et les trous se recombinent.
Il apparaît donc de part et d’autre de la frontière une zone dépourvue de charges mobiles. A la frontière des deux semi-conducteurs, il y a donc apparition d’un champ électrostatique interne.

La diode à jonction

Principe de fonctionnement

La jonction P-N est soumise à une différence de potentiel V _A − V_B = U , entraînant l’apparition d’un champ électrostatique externe dont le module est supérieure à celui de E.

Modélisation de la diode

Lorsque la diode est passante, l’intensité qui la traverse est de l’ordre du mA . A cette échelle, on peut négliger le courant de saturation ( de l’ordre du nA ).
La caractérisation de la diode peut être modélisée pour une caractéristique simplifiée représentée sur Fig.5.6

1. En premier lieu sera présentée des Généralités sur le courant électrique et des applications en utilisant les lois d’Ohm et de Joule.
2. En second chapitre seront abordées les méthodes d’analyse des réseaux linéaires et plus spécifiquement l’application des théorèmes généraux sur des circuits électriques en courant continu.
3. En troisième chapitre sera présentée une étude des réseaux électriques en régimes transitoire et sinusoïdal
4. Dans le quatrième chapitre ont été détaillées les réponses fréquentielles à une excitation sinusoïdale permanente pour des quadripôles (RC,…).
5. En dernier chapitre une présentation sommaire sur les diodes à jonction (Jonction P-N, diode Zener) a été présentée ainsi qu’une étude de quelques circuits se basant sur ces diodes.