besoin d'un pro en elctro - Overclocking, Cooling & Modding
Marsh Posté le 01-06-2004 à 17:54:39
une recherche sur google et http://perso.wanadoo.fr/f5zv/RADIO [...] 23B07.html
par exemple!
Marsh Posté le 02-06-2004 à 00:08:02
avant de comprendre le condensateur, il faut que tu comprennes le concept d'impédance : un résistance "complexe" > google
un condensateur ne sert pas à grand chose en courant continu. il prend de l'importance en alternatif. pour faire simple c'est un interrupteur ouvert à faible fréquence et un fil en haute fréquence, avec une impédance de Zc = 1 / (j*C*w) ; avec C la capacité, et w la pulsation
un transistor, pour faire simple à nouveau, est un genre d'interrupteur qui se commande par un courant. avec quelque propriétés spécifiques expliquées dans le tomik des montages pour la ventilation
npn ou pnp, c'est le type de couche que l'on trouve dedans (il y a 3 couches dans un transistor, avec celle du milieu super fine pour la petite histoire). le fonctionnement est simplement renversé d'un type à l'autre.
une diode zener, ben cai une diode à double sens (en gros à nouveau )
wala
Marsh Posté le 02-06-2004 à 16:22:20
Tes questions sont vraiment basiques
SirJeannot> Pour la diode Zener c'est surtout une diode dont la tension de claquage est basse, précise et non destructive à courant faible
Marsh Posté le 02-06-2004 à 18:41:54
Un condensateur sert à emmagasiner une certaine quantité d'energie et la délivrer ultérieurement, lorsque on cesse de l'alimenter par exemple. On peut s'en servir pour filtrer un signal "moche" et le rendre plus continu.
Un transistor sert à commander une charge qui absorbe un courant important à partir d'un tout petit courant. Dans le cas du fonctionnement en commutation (c'est le plsu simple) c'est comme un interrupteur : en envoyant un niveau haut sur sa base tu fermes l'interrupteur, en laissant à 0 tu l'ouvres. On peut s'en servir pour commander une charge.
En fonctionnement linéaire il peut servir à amplifier un signal ou faire varier une tension en faisant varier la chute de tension entre son collecteur et son emetteur (pour réguler la vitesse d'un ventilo par exemple). La désignation NPN ou PNP a trait à la maniere dont il est commandé : pour saturer (fermer l'interrupteur) un NPN il faut envoyer un courant positif (en effet les transistor NPN et PNP, dits "bipolaires" se commandent en courant) alors que pour un PNP c'est l'inverse.
Il y a une autre famille de transistor (les MOS) qui eux sont commandés en tension.
Une diode Zener est une diode qui utilisée en inverse va devenir passante à un seuil de tension précisément défini, ce qui veut dire qu'on aura une tension bien précise entre ses bornes dans ce mode de fonctionnement. On peut s'en servir pour créer une tension de référence.
Note aux connaisseurs : les explications au dessus se veulent volontairement tres simplistes et je les ai tapées en 2 minutes, merci de ne pas me faire de reproches sur les raccourcis pris donc...
Marsh Posté le 02-06-2004 à 19:33:50
Je les aime bien mwa tes explications
J'ai eu la flemme de les faire et d'oublier de signaler quelque chose (j'en ai quand même fait un que je vais corriger de ce pas d'ailleurs )
Marsh Posté le 02-06-2004 à 19:34:36
ReplyMarsh Posté le 02-06-2004 à 19:40:16
LoL
Me souviens en 2nde on utilisait Crocodile Clips en éléc c'était énorme on faisait des circuit blindé de lampes, puis on faisait tout grillé pr voir la petite animation des lampes qui pète et ca ramait a mort sur les 486 du lycée
souvenirs, souvenirs...
Marsh Posté le 17-07-2004 à 00:13:35
le condensateur
Aussi appelé capacité, le condensateur est capable de stocker une certaine quantité dénergie puis de la restituer lorsque le besoin sen fait sentir .
Le condensateur est présenté sous différentes formes . Tout comme la résistance, certaines catégorie de condos reprennent le code des couleurs comme indiqué ci-dessous .
Ci dessous le tableaux du code de couleur .
A 1er Chiffre B 2eme Chiffre C Multiplicateur
D Tolérance E Tension
0 0 X 1 Noir +/- 20 % Rouge 250 V
1 1 X10 Blanc +/- 10 % Jaune 400 V
2 2 X100
3 3 X1000
4 4 X10 000
5 5 X100 000
6 6
7 7
8 8
9 9
Représentation des différentes sortes de condos que lon peut trouver
Description Vue graphique Description Vue graphique
Condensateur MKT . Valeur de 1 NF 400 V à 680NF 100 V
Condensateur électrolytique axial
Condensateur électrolytique radial .De 0,47 Micro F 63 V à 4700 micro F 16 V .
Condensateur dantiparasitage MP3, classe 2, 250 V
Condensateur Polyester RTC C-368 100 Volt
Condensateur électrolytique spécial CMS de 0,47 MF 50 V à 100 MF 6,3 V
Condo céramique CMS de 10PF à 10 NF
Condensateur styroflex 63 V de siemens . De 10 Pf à 4,7 NF
Condensateur MKS
Condo ajustable de 2-20 PF à 5-90 PF
Condocéramique multicouche type KDPU 50 v . De 1 NF à 220 NF
Condo céramique Philips 100V . Type EGPU de 1 PF à 1000 PF
Polyester LCC " Milfeuil " 63 Volt . Appelé aussi petit Jaune .
Après le code de couleur, passons au coeur des choses en étudiant de plus près, le principe de construction dun condo . Un condensateur est constitué de 2 conducteurs ( armatures ) séparés par un diélectrique ou isolant ( air, papier, mica, etc. ... ) .
Le condensateur et son Symbole graphique
Soumis à une tension U, ce composant possède la propriété de conserver une charge électrique Q proportionnelle à U selon la relation C=Q/U ou C est la capacité du condensateur ( Unité le Farad ) . Le farad correspond au stockage dune charge de 1 Coulomb sous une Différence De Potentiel de 1 Volt .
La distance des deux plaques comptent-elles ?
En fait, la lorsque lon connecte deux plaques à une pile comme sur la figure A, on observe que chaque plaque emmagasinent une quantité électrique égale, lune positive et lautre négatif . Si par contre nous rapprochons les deux plaques lune de lautre comme sur la figure B, on assiste à une augmentation de sa capacité dû au mouvement des électrons bien que le potentiel ne change absolument pas à ses bornes . En résumé, plus on rapproche deux armatures, plus la capacité du condensateur sera grande . Bien sur, un autre élément du condo rentre ne ligne de compte, il sagit du diélectrique ( ou isolant ).
Figure A Figure B
Le diélectrique
Le diélectrique est la matière isolant qui est placé entre les deux armatures . Cet isolant peut-être de différentes natures soit en papier, en film plastique, en mica etc... Selon la nature de lisolant, la capacité du condensateur augmentera ou sera quelque peu inférieur . Ci dessous, un exemple de construction dun condensateur .
Pour chaque sorte de condensateur, il est affecté une catégorie bien spécifique de diélectrique, chaque un ayant une propriété adéquat pour chaque condo qui sont utilisé dans diverses applications . Lisolant empêche donc au courant électrique de passer dune borne à lautre . Quoi quil en soit dans la pratique, on ne peut empêcher le mouvement des électrons, lisolant a donc une résistance au passage du courant, on dit aussi quil a une rigidité diélectrique . On mesure cette rigidité en KV /cm .
Diélectrique courement employé
Type de condensateur matériau Rigidité diélectrique en KV/cm
Air sec 21
Papier spécial pour condensateurs ( KRAFT ) 200 à 400
Céramique Mica 600 à 1800
Céramique Titanate de magnésie 50 à 100
Céramique Rutile, rutiles-zircones, titanates de calcium 40 à 80
Céramique titanates de zirconates de baryum 40 à 60
Film Plastique Polystyrène ( styroflex ) 400
Film Plastique Polytétrafluoréthylène
( PTFE, Teflon ) 400 à 800
Film Plastique Polymonochlorotrifluoréthylène 1000 à 2000
Film Plastique Polytéréphtalate déthylène
( polyester, mylar ) 1000 à 2000
Électrolytique à laluminium Environ 10 000
Électrolytique au tantale Environ 10 000
- Élément à retenir et prendre en compte pour le choix dun condensateur :
Sa capacité ou quantité de charges électrique quil peut stocker
Sa tension de service ou tension maximal à ses bornes
Différence de montage dans un circuit :
- En parallèle
- En Série
Montage en série Montage en parallèle
1/C=1/C1+1/C2+1/C3
C=C1+C2+C3
Lorsquun condo est monté en série avec une résistance R, La constante de temps ( CT ) est égale au produit de R par C ( R en ohms, C en Farad, CT en seconde ) . Au bout dune durée RC, la charge initiale est divisée par 2,7 .
Marsh Posté le 17-07-2004 à 00:15:00
la diode
la diode
La Jonction P et N
ou
Comment fonctionne une diode
Nous allons à présent observer le comportement de deux cristaux de semi conducteur de type N et P quand on lie une de leur extrémité par fusion. . Nous examinerons leurs propriétés et les applications qui en découlent.
1. - LA JONCTION P.N.
Nous savons déjà que les cristaux de type P contiennent des trous comme porteurs majoritaires tandis que les cristaux de type N contiennent des électrons libres comme porteurs majoritaires.
Voyons le comportement des porteurs majoritaires lorsqu'il se forme une jonction entre deux semi-conducteurs de types différents, c'est-à-dire entre un cristal P et un cristal N <figure 1-a).
En pratique, la jonction s'établit en formant par des moyens techniques spéciaux une zone P dans un monocristal N ou inversement, une zone N dans un monocristal P- Par contre, il est impossible d'unir deux cristaux de types différents pour former une jonction PN.
Fig. 1. - Formation d'une jonction P.N,
Toutefois et ceci afin de mieux comprendre ce qui se passe au niveau d'une jonction, nous représenterons cette dernière par l'union de deux plaquettes différentes de germanium .Lorsque la jonction est effectuée, une partie des électrons libres du cristal N, sous l'effet de l'agitation thermique, commence à se répandre dans le cristal P et en même temps, toujours sous la poussée de l'agitation thermique, une partie des trous du cristal P se propage dans le cristal N.
Dans un premier temps, la diffusion des électrons et des trous s'effectue avec une certaine régularité dans les deux sens. Théoriquement Si l'on maintient ce rythme pendant un temps suffisamment long, on arrive à un état final dans lequel les électrons libres et les trous sont uniformément distribués dans les deux cristaux. En réalité, la diffusion s'arrête, bien avant d'occuper entièrement les deux cristaux et ainsi, il se forme autour de la surface de jonction une seule zone (relativement mince), dans laquelle sont mélangés en quantités égales les électron~ libres et les trous.
Dans la phase finale1 nous obtenons donc trois zones distinctes
- Une zone N : constituée par la partie N du cristal, non occupée par les trous provenant du cristal P.
- Une zone P constituée par la partie du cristal P non occupée par les électrons libres provenant du cristal N.
Nous trouvons enfin sur les bords de la surface de ]onction, la nouvelle zone que l'on peut appeler " intrinsèque " en considérant qu'elle contient un nombre égal d'électrons libres et de trous (figure 1-b). Il ne faut toutefois pas considérer cette nouvelle zone .comme rigoureusement intrinsèque.
En effet, la distribution des charges libres n'est pas uniforme comme dans les semi-conducteurs intrinsèques. Pour qualifier ce phénomène, on utilise l'appellation anglaise déplétion région, que l'on peut traduire par zone d'épuisement rappelant ainsi que dans la zone en question, la poussée de diffusion des charges libres provenant des deux cristaux réunis , s'épuise.
En examinant les phénomènes qui prennent naissance tout de suite après la formation d'une jonction P.N, nous nous sommes limités jusqu'ici à observer les déplacements des électrons libres et des trous1 sans tenir compte des réticules cristallins dans lesquels s'effectue la diffusion des charges.
En réalité, les deux réticules cristallins exercent une grande influence sur la diffusion. En effet, c'est à partir des caractéristiques électriques des réticules que naît le plus grand obstacle pour l'achèvement de la diffusion des charges dans les deux cristaux . Lorsque les électrons qui sortent du cristal N entrent dans le réticule du cristal P et que les trous sortant du cristal P se propagent dans le réticule du cristal N, il se produit aux extrémités des deux réticules en contact, deux nouveaux états électriques.
En effet, sur l'extrémité du cristal N, il se forme une accumulation d'électricité positive, due à la perte d'électrons et à l'acquisition de trous, tandis qu'à l'extrémité du cristal P, nous trouvons une accumulation d'électricité négative, due à la perte de trous et à l'acquisition d'électrons. La séparation des charges de signes opposés produit un champ électrique B, circulant de l'extrémité positive du cristal N à l'extrémité négative du cristal P (figure 1-b).
Ce champ électrique agit de façon à s'opposer à la diffusion des charges à travers la jonction, dans la mesure où il tend à ramener les trous du cristal N au cristal P et les électrons du cristal P au cristal N
Avec la croissance de l'intensité du champ E et la diffusion des charges qui se poursuit, la force de rappel des charges augmente également. Ainsi, la poussée de la diffusion trouvera de plus en plus d'opposition, jusqu'à ce que l'équilibre entre les forces opposées soit atteint, provoquant alors la cessation de toute diffusion des charges dans les deux cristaux.
Avec l'équilibre établi entre la force du champ électrique et la poussée de diffusion, il se forme aussi une séparation entre une certaine quantité de charges positives et négatives sur les deux bords de la zone d'épuisement.
Par conséquent, aux bords de cette dernière, une certaine différence de potentiel (Vo de la figure 1-b) reste constante et pour cette raison on l'appelle couramment mais improprement, potentiel de contact ou encore potentiel de diffusion.
A l'avenir, lorsque nous parlerons de cette différence de potentiel Vo, nous utiliserons la dénomination barrière de potentiel. Ce terme, plus correct que le précédent, rappelle l'obstacle que le potentiel Vo représente, pour la diffusion ultérieure des charges électriques d'un cristal à l'autre. C'est donc de cette barrière de potentiel Vo qui se forme au niveau de la jonction P.N. que dépendent toutes les propriétés de la diode à cristal.
2. - POLARISATION DE LA JONCTION
Après avoir examiné la formation d'une jonction entre deux semi-conducteurs de types différents, voyons maintenant le comportement de celle-ci lorsqu'elle est polarisée, c'est-à-dire lorsque la tension délivrée par une source d'alimentation continue est appliquée aux deux zones du cristal.
La tension peut être appliquée dans les deux sens c'est-à-dire, en reliant le pôle positif de la pile à la zone N et le pôle négatif à la zone P ou inversement, en reliant le positif à la zone P et le négatif à la zone N.
Dans le premier cas, on dit que la jonction (c'est-à-dire la diode) est polarisée en inverse tandis que dans le second cas, la diode est polarisée en direct.
Que se passe-t-il au niveau de la jonction P.N. lorsque celle-ci est polarisée en inverse?
La figure 2 montre qu'à l'instant où le ckcuit est fermé, une partie des électrons libres se détache de la zone N du cristal et se dirige vers le pôle positif de la batterie d'alimentation.
Fig 2 Tension et courant inverse de la diode
Au même instant, une certaine quantité d'électrons émis par le négatif de la batterie, rejoint la zone P du cristal, où ils feront disparaître une partie des trous. Si maintenant nous admettons que dans la zone P il n'y a pas d'électrons libres qui puissent rejoindre la zone N pour remplacer ceux qui sont repoussés vers le positif de la pile et que dans la zone N il n'y ait pas de trous qui puissent se propager jusqu'à la zone P afin de remplacer ceux qui ont disparu, nous pourrions conclure à la cessation du mouvement des charges circulant du cristal à la batterie et de la batterie au cristal.
En effet, le nombre des électrons libres présents dans la zone N du cristal est incontestablement très grand, mais non illimité il en est de même pour les trous présents dans le cristal P. L'annulation du courant produit par la pile, aussitôt après fermeture du circuit, est justifiée par le fait que les électrons et les trous sont en nombre limité dans l'une ou l'autre zone du cristal et par l'impossibilité de les remplacer lorsqu'ils s'éloignent et qu'ils disparaissent.
Dans la réalité, le déplacement des charges et par conséquent, le courant produit par la pile, cesse avant même que la zone N ne se soit libérée de ses électrons et la zone P de ses trous. Pour expliquer ce phénomène, sachons que la barrière de potentiel se renforce rapidement avec la diminution des électrons libres et des trous dans les zones respectives et son amplitude augmente en passant de Vo à Vo' <comparez à ce sujet les figures 1-b et 2).
La nouvelle différence de potentiel Vo' peut ainsi annuler l'effet de la tension extérieure Vi, avant que tous les électrons de la zone N ne soient repousses vers le positif de la pile et avant que tous les trous de la zone P n'aient disparu. La tension Vi appliquée aux bornes de la diode (figure 2) est dite tension inverse. Si l'on tient compte de ce qui a été dit précédemment, le courant circulant dans la diode (aux bornes de laquelle on a appliqué une tension inverse) devrait s'annuler rapidement.
En réalité, le courant ne s'annule pas complètement du fait de la présence des porteurs minoritaires, c'est-à-dire de la présence de trous dans la zone N du cristal et d'électrons libres dans la zone P.
Un certain nombre de porteurs minoritaires réussit toujours à traverser la jonction, provoquant ainsi un remplacement partiel des électrons libres dans la zone N et des trous dans la zone P. On constate donc la présence d'un courant très faible, circulant de l'extrémité N à l'extrémité P du cristal . Ce courant est appelé courant inverse (Ii).
Voyons maintenant le phénomène inverse, c'est-à-dire lorsque la jonction P.N; est polarisée en direct (figure 3-a).
Fig. 3. - Tension et courant directs de la diode.
Lorsque le circuit est fermé, la force électromotrice de la batterie met en mouvement les électrons libres de la zone N et les trous de la zone P, qui convergent tous deux vers la jonction (figure 3-a), à l'intérieur de laquelle les électrons tombent dans les trous, ce qui entraîne la disparition des uns et des autres . Cependant, les électrons libres qui tombent dans les trous, sont continuellement remplacés par d'autres, provenant du négatif de la source d'alimentation.
Ainsi, tous les trous disparus sont remplacés par d'autres, qui se forment du côté de la zone P, vers le positif de la batterie. Le flux des charges se reproduit donc perpétuellement, formant un courant continu. On le constate d'ailleurs en mesurant la résistance directe de la diode.
Le courant continu Id est dit courant direct, la tension extérieure, Vd qui est à l'origine de la formation du courant Id, est dite tension directe,
La figure 3-b illustre le cas où la tension continue Vd est inférieure à la différence de potentiel Vo (figure 1-b), qui constitue la barrière de potentiel. Ainsi, tant que la tension Vci est inférieure ou égale à Vo, le courant est pratiquement nul. Ce courant n'existe pratiquement que lorsque la tension Vd dépasse la valeur de Vo.
Cette valeur est différente selon que la jonction est constituée par un cristal de germanium ou par un cristal de silicium : pour le germanium, cette valeur est normalement de 0,2 à 0,3 V alors que pour le silicium elle est de 0,6 à 0,7 V.
Une jonction P.N. permet le passage d'un courant quand celui-ci parcourt le semi-conducteur dans le sens du cristal dopé P vers celui dopé N. Elle s'oppose à la circulation d'un courant dans le sens inverse
3. - LA DIODE A JONCTION
La jonction P.N. en germanium ou en silicium peut être utilisée pour réaliser un dispositif appelé diode dont le symbole graphique est représenté figure 4. La conduction de la diode est matérialisée par le sens de la flèche.
L'anode (A ) correspond à la zone P de la jonction et la cathode ( K ) à la zone N . l'extrémité "A" nécessite une tension positive par rapport à l'autre extrémité "K".
Fig. 4. - Symbole de la diode.
La jonction est obtenue par la pose, sur une pastille de semi-conducteur N, d'une certaine quantité d'aluminium (figure 5-a> ou d'indium on chauffe l'ensemble de façon à obtenir la fusion de l'aluminium ou de l'indium, et la fusion partielle du semi-conducteur (figure 5-b). Après refroidissement, ces corps se solidifient formant une zone P pour l'aluminium et la jonction P.N. dans la pastille N ( figure 5-c ).
Le tout est ensuite introduit dans un tube de verre (figure 5-d) et le conducteur est soudé à l'aluminium ou à l'indium (figure 5-c). On referme le tube de verre pour former le boîtier de la diode (figure 5-e). Il existe également d'autres procédés de fabrication des diodes. Par exemple, pour obtenir la jonction P.N, on peut se reporter à la méthode de la diffusion qui consiste à faire évaporer des impuretés pour qu'îîs pénètrent dans une pastille P de façon à former une zone N.
fig 5 Fabrication d'une diode à jonction
La diffusion est utilisée dans la fabrication des diodes au silicium pouvant supporter de grandes tensions et de farts coura~~j La figure 6 illustre quelques types de diodes à semi-conducteurs. La cathode des diodes des figures 6-a et 6-e est indiquée par une bague ou un point de couleur sur le boîtier du composant.
Fig 6 - Quelques types de diodes & semi-conducteurs et I symbole graphique correspondant
Sur les figures 6-c et 6-d, nous avons deux autres types de diode au silicium jouant le rôle de redresseur. Ces diodes de redressement sont sur ces figures en boîtier métallique ou en boîtier plastique
Malgré leurs dimensions réduites, certaines diodes fournissent des courants élevés (plus de 10 ampères) et arrivent même à fonctionner correctement à une température ambiante très élevée (1500 C ) . La diode de la figure 6-c, très utilisée dans les alimentations de récepteurs radio et T.V1 peut être fixée sur le châssis d'un appareil au moyen d'écrous et de rondelles ainsi que celle de la figure 6-f employée pour des puissances très élevées où un dissipateur thermique est nécessaire. Les caractéristiques électriques du composant, données par le constructeur, sont valables uniquement pour une température ambiante déterminée car Si cette dernière varie, les valeurs de la diode changent sensiblement
Pour obtenir la courbe caractéristique tension-courant d'une diode, on utilise deux montages électroniques
- Le premier (figure 7-a) permet d'obtenir la caractéristique directe de la diode. Pour cela, à l'aide d'un potentiomètre que l'on fait varier, on applique une tension directe Va, mesurée par le voltmètre (V> et on relève les valeurs correspondantes du courant direct ICI sur le milliampèremètre (mA).
- Le second (figure 7-b) permet d'obtenir la caractéristique inverse de la diode. Pour cela, le montage reste le même à la seule différence que la pile et les deux appareils de mesures sont branchés en sens inverse. fl est à noter que l'utilisation d'un mîcro-ampèremètre (mA) facilite les mesures de courants inverses (Li ) faibles.
Chaque couple de valeurs mesurées (tension et courant) peut être reporté sur un graphique ayant deux axes orthogonaux gradués (figure B), le premier horizontal en volts, le deuxième vertical en milliampères.
Fig. 8. - Caractéristique d'une diode à jonction.
En prenant comme exemple le couple de valeurs : Vd = 1,S V et Id =5 mA, on obtient sur le graphique un point A correspondant à l'intersection des deux droites en pointillé partant perpendiculairement de l'endroit même où sont portées ces valeurs.
En reportant point par point chaque couple de valeurs obtenues dans les cadrans correspondants sur le graphique (tensions et courants directs dans le cadran 1, tensions et courants inverses dans le cadran 3 ) et en reliant par un trait tous ces points, on obtient la courbe caractéristique d'un type de diodes (figure 8).
On peut remarquer que la courbe passe par l'origine des axes ( point 0 ) une tension nulle entraîne l'absence de courant.
Dans le cadran 1 , on observe que le courant et la tension augmentent ou diminuent ensemble . Pour chaque type de diode, le constructeur fixe une valeur maximale Idmax à ne pas dépasser sans risquer de l'endommager. Il indique également le courant de pointe répétitif que la diode peut supporter pendant de courts instants à intervalles de temps déterminés et le courant de pointe non répétitif que la diode reçoit une fois de temps en temps, par exemple lors d'une mise sous tension.
Ces deux dernières valeurs sont plus élevées que celle du courant Idmax qui représente 20 à 30 fois moins la valeur d'un courant de pointe non répétitif.
Dans le cadran 3, on note que le courant inverse (Ii) est pratiquement constant et qu'il ne dépend pas de la tension inverse (Vi) quand celle-ci varie sur une certaine plage.
La tension inverse d'une diode peut atteindre quelques centaines de volts jusqu'à une valeur limite Vimax imposée par le constructeur au-delà de laquelle la diode est détruite . Tant que cette valeur n'est pas atteinte, le courant inverse de la diode reste faible et par conséquent il ne peut pas se produire un claquage de la jonction de la diode.
En résumé, le constructeur fournit les caractéristiques suivantes
- Courant direct maximal (Idmax) noté généralement par IF ( littérature anglaise : " forward" )
- Courant de pointe répétitif IFRM
- Courant de pointe de surcharge (non répétitif) IFSM
- Tension inverse maximale (Vimax) notée généralement par Vn ( littérature anglaise : "reverse" )
- Tension inverse maximale de crête Vrn
- Courant inverse continu lit (plus ce courant est faible, meilleure est la qualité de la diode).
Une diode de puissance qui fournit un courant Idmax élevé ne peut pas avoir un courant inverse In aussi faible que celle qui supporte seulement quelques dizaines de milliampères et cependant la qualité n'en est pas pour autant affectée.
Il est bon de savoir à quelle température est la jonction de la diode quand on détermine la valeur du courant inverse In car ce dernier est issu de la concentration des porteurs minoritaires qui sont sensibles aux variations thermiques.
4. - L'EFFET ZENER
La figure 9 représente la courbe typique caractéristique d'une diode à jonction. En l'examinant attentivement, on remarque que la courbe passe toujours par les axes, c'est-à-dire qu'en l'absence de tension appliquée aux bornes de la diode, le courant ne passe plus.
Fig. 9. - Caractéristique d'uni diode a jonction.
La partie gauche de la caractéristique, correspondant à la polarisation inverse de la diode, montre qu'en augmentant la tension négative appliquée, le courant devient très faible, même Si l'on arrive à des tensions de plusieurs volts. En effet, la caractéristique reste toujours à la même distance de l'axe horizontal (figure 9).
Compte tenu de ceci, on peut donc penser que la tension inverse peut augmenter sans limitation puisque le courant, ayant atteint la limite de saturation (correspondant à la concentration des porteurs minoritaires> n'augmente plus.
Fn réalité, le courant n'est constant que jusqu'à un point bien défini de la tension, après quoi il commence à augmenter très rapidement, à tel point que la caractéristique inverse passe de la position presque horizontale à la position verticale (figure 10).
Fig. 10. - Effet zoner dans la jonction P.N.
On constate donc une augmentation considérable des porteurs minoritaires et par conséquent, le courant inverse devient beaucoup plus intense. On appelle ce phénomène effet ZENER, d'après le nom du savant qui le découvrit et réussît à en donner l'explication- La tension à laquelle le phénomène se manifeste est dite tension de ZENER (V7 de la figure 10).
Pour expliquer l'effet ZENER, il est nécessaire de rappeler que lorsqu'une diode est polarisée en inverse, nous avons un courant inverse, constitué de porteurs minoritaires, dû à la formation de couples électrons trous, causée par la rupture des liens existant entre les atomes du semi-conducteur. La rupture des liens est provoquée par la vibration des atomes sous l'effet de la température. Il existe également d'autres causes susceptibles d'engendrer la formation d'un couple électron trou. En étudiant la jonction P.N, nous avons vu qu à proximité de cette jonction, il se forme une zone de charges libres (zone d'épuisement), à laquelle correspond une différence de potentiel, appelée barrière de potentiel. Étant donné que cette zone est excessivement mince, le fait d'augmenter la tension de polarisation inverse de la diode provoque une augmentation de la différence de potentiel près de la jonction.
Cette augmentation atteint une telle proportion (v~ = tension de ZENER), qu'elle engendre une force capable d'éloigner de leur orbite un grand nombre d'électrons périphériques, appartenant aux atomes se trouvant à proximité de la jonction. Or, pour chaque électron qui s'éloigne de son orbite, n apparaît un couple électron trou, donc une augmentation considérable des porteurs minoritaires.
Le courant inverse devient alors relativement intense.
Les diodes conçues pour tirer profit de ce phénomène sont appelées diodes ZENER (figure 11).
Dans celles-ci, n existe également un autre phénomène appelé l'effet avalanche.
L'effet avalanche se produit lorsque les porteurs minoritaires présents à proximité de la jonction s'accélèrent à un point tel, qu'ils heurtent les électrons périphériques des atomes, à une vitesse suffisante pour les détacher de leur orbite.
Les charges libres ainsi obtenues sont accélérées et produisent à leur tour (toujours par chocs) de nouvelles charges libres et ainsi de suite. Ainsi, le nombre de charges libres augmente très rapidement, d'où le nom d'effet d'avalanche donné à ce phénomène.
Fig 11. - Structure et signe graphique d'une diode zener
Les charges rendues libres de cette manière font augmenter le courant dû à l'effet ZENER. Cela signifie que selon la tension de ZENER (Vz), le courant inverse passe très rapidement d'une valeur réduite à une valeur remarquablement élevée. La figure 12 illustre très bien ce phénomène. Elle représente en effet l'allure de la caractéristique inverse d'une diode ZENER.
Comme on peut le constater, le courant inverse est d'abord Si petit (quelques micro-ampères) que la caractéristique se trouve presque sur l'axe horizontal, duquel elle se détache ensuite assez brusquement pour passer pratiquement à l'état vertical.
En regardant la partie presque verticale de la caractéristique, tendant à démontrer que la tension reste constante bien que le courant varie dans de lan ges limites, on comprend que l'on puisse utiliser les diodes ZENER comme stabilisateurs de tension,
Fig. 12. - caractéristique inverse d'une diode zener.
En effet, après un dopage approprié des semi-conducteurs1 il est possible de faire varier dans de larges limites1 la tension pour laquelle on vérifie l'effet zener.
Avec de tels procédés, il est possible de fabriquer des diodes ZENER, capables de stabiliser des tensions d'ordre différent, allant de quelques volts jusqu'à plusieurs dizaines de volts.
La figure 13 représente quelques types de diodes ZENER couramment utilisées.
5. - CAPACITÉ DE LA JONCTION
Une jonction P.N. présente une résistance dépendant du type de polarisation qui lui est appliquée
- En polarité directe, cette résistance a une valeur faible
- En polarité inverse, elle est très grande (mis à part les diodes ZENER où l'effet d'avalanche a été provoqué)
Un examen attentif d'une jonction montre la similitude avec un condensateur. En effet, Si nous considérons une jonction P.N. non polarisée, trois parties se détachent (figure 14):
- Une (A), constituée par le semi-conducteur N
- Une autre (C) par le semi-conducteur P
- Enfin une troisième <B) qui est la barrière de potentiel.
Fig. 14. - Capacité de la jonction.
Un matériau contenant des charges mobiles peut être assimilé à un conducteur alors qu'un autre, privé de ces mêmes charges, se comporte comme un isolant. Ainsi, la jonction apparaît constituée de deux parties en métal (A et C) séparées par une autre isolante (B), analogue à un diélectrique. On sait que deux plaques métalliques séparées par un is9lant (diélectrique) constituent un condensateur et la jonction d'une diode en est un exemple.
Si à présent, on applique à la jonction une polarisation inverse, les plaques A et B sont respectivement rendues négative et positive la barrière de potentiel augmente et la capacité s'en trouve modifiée (figure 15-a).
Fig. 15. - Variations de la capacité de la jonction avec la tension de polarisation,
Ainsi, suivant la valeur de la tension inverse appliquée à la diode, la capacité intrinsèque de celle-ci varie dans certaines limites <figure 15-b). Le schéma équivalent de la diode en inverse est donné figure 15-c. Une capacité variable en parallèle sur une résistance de très grande valeur pour simuler la fuite de courant (quelques micro-ampères> du diélectrique. La propriété de la jonction en inverse a permis de réaliser des circuits de contrôle automatique de fréquence d'oscillateurs (par exemple oscillateurs locaux de récepteurs FM ou TV).
La figure 16 représente deux types de diodes à capacité variable (VARICAP) dont certaines au silicium offrent une capacité allant de quelques picotarads à une centaine de picofarads environ suivant la tension inverse appliquée aux bornes.
Fig. 16. - Diodes varicap et symboles graphiques courants.
Les diodes de redressement au silicium les plus utilisées, peuvent aussi être utilisées en capacité variable la résistance parallèle <très grande) ne perturbe pas les circuits oscillants. En polarisation directe, la capacité de la diode est "masquée" par la résistance qui est faible dans ce cas. La capacité de la diode peut jouer un rôle néfaste dans les montages à très hautes fréquences où elle est utilisée pour ses propriétés de redressement. En effet, sa réactance peut devenir très faible et offrir ainsi un court-circuit à la tension inverse. Son emploi est donc à proscrire dans ces montages.
6. - PROPRIÉTÉS DES JONCTIONS P.N.
Suivant le type de dopage effectué dans une jonction P.N, l'utilisation de la diode est bien spécifique
- Comme redresseur en utilisant la caractéristique directe et inverse sans dépasser, pour cette dernière, la tension de claquage
- Comme stabilisateur de tension en exploitant l'effet ZENER en polarisation inverse
- Comme capacité variable en tirant parti de faibles tensions inverses appliquées aux bornes du composant.
7. - LA DIODE A POINTE (OU A CRISTAL)
Conçue avant la diode à jonction, on l'utilise pour la conduction unidirectionnelle en polarisation directe. Elle se compose d'un contact ponctuel, au niveau de la pastille semi-conductrice, par un fil très fin en tungstène. On utilisait, à l'époque, pour déceler les ondes électromagnétiques (ondes radios), un détecteur à cristal de galène, constitué par un morceau de minerai de sulfure de plomb (galène) sur lequel était posé ce que l'on appelait la <c moustache du chat". La figure 17 illustre la fabrication d'une diode à pointe dont la disposition des différents éléments ne change guère de celle déjà vue pour la diode à jonction
Fig 17. - Fabrication d'une diode à pointe.
Après fermeture avec le support enverre (figure 17-a et 17-b) on fait passer, durant un bref instant, un courant de très grande valeur à travers la pointe de tungstène et la pastille de germanium ou de silicium dopée N, de façon à créer, par fusion au point de contact de ces deux éléments, une jonction définitive (figure 17-c )
L'allure de la caractéristique de la diode à pointe est donc sensiblement la même que celle de la diode à jonction comme le montre la figure 18.
Fig 18. - Courbes caractéristiques d'une diode à jonction et d'une diode à pointe.
Cependant, on remarque quelques différences en polarisation directe (cadran O figure 18>, pour un même courant dans les deux composants, la tension appliquée aux bornes de la diode à pointe est supérieure à celle de la diode à jonction. En somme, la diode à pointe présente une résistance directe plus élevée que la diode à jonction.
En polarisation inverse (cadran 3 figure 18), le courant Il augmente avec la tension VI et ne présente pas1 comme pour la diode à jonction, un palier caractérisé par un courant inverse pratiquement constant quand la tension Vi varie jusqu'à une valeur maximale où se produit l'effet de claquage.
L'allure de la courbe en inverse pour la diode à pointe découle de l'échauffement créé dans la micro jonction (pointe en tungstène, semi-conducteur), entraînant l'augmentation des porteurs minoritaires responsables du courant inverse. Cette diode, possédant une capacité de micro jonction très faible, est désignée pour les montages démodulateurs de hautes fréquences
Il est à noter que dans ce type de diode, l'effet ZENER n'existe pas et la propriété de redresser est meilleure avec un semi-conducteur de type N. C'est pour cela que les diodes à pointe sont faites d'un semi-conducteur dopé N sur lequel est établi la micro jonction avec la pointe en tungstène.
Marsh Posté le 20-07-2004 à 10:17:26
Caedes a écrit : pierrro24 : tu as oublié le transistor |
ha non pas ça !
c'est 2 diodes il va nous remplir la page
Marsh Posté le 20-07-2004 à 10:20:27
et les images en faisant son copy paste (au passage ce serait bien de savoir ce que tu cites... histoire de ne pas dire que c'est du plagiat hein)
Marsh Posté le 24-07-2004 à 18:53:52
Hello !
Je suis tombé ici en faisant une recherche sur google avec +polarité +condensateur...
Je profite de ce sujet pour poser une toute petite question de débutant...
Voilà j'ai ce condo :
Mais je ne sais pas quel borne est la positive, et laquelle tire la gueule... .
D'après mes recherches sur le net, il ressort que c'est une telle évidence que personne ne l'explique... Enfin si j'ai bien compris, la bande noir indiquerait la borne positive..., m'enfin bon la roulette russe et moi .
Merci d'avance !!
Edit, du nouveau : j'ai trouvé sur un site que le pôle négatif est flêché... Je commence à souder les autres composants, mais si quelqu'un passe par là, une confirmation me feraît très plaisir :-)
[source : http://etronics.free.fr/dossiers/init/init05.htm ]
Marsh Posté le 24-07-2004 à 19:30:47
Pour moi, ce qu'on voit sur la droite, une bande noire avec des flèches, c'est la borne -.
Marsh Posté le 24-07-2004 à 19:37:25
Merci :-)
(vivement que mon émetteur FM soit monté ! )
J'y retourne...
Marsh Posté le 24-07-2004 à 19:46:41
Caedes a écrit : Pour moi, ce qu'on voit sur la droite, une bande noire avec des flèches, c'est la borne -. |
exact il y as même plusieurs - écrits sur la bande
Marsh Posté le 24-07-2004 à 22:23:17
Merci à vous !!!
Tout marche parfaitement !
(Pour info : émetteur FM en kit à 1490, portée > 50m depuis ma cave avec pour antenne rien d'autre qu'un minuscule fil éléctrique de 50cm).
Marsh Posté le 24-07-2004 à 22:29:55
tu px augmenter la portée, en montant un étage ampli plus fort mais c interdit
Marsh Posté le 01-08-2004 à 16:27:55
si tu aime l'electro,
le Bac STI génie electronique est vraiment top
et pas tres dur en plus !
Marsh Posté le 10-08-2004 à 20:28:49
barbarius88 a écrit : je confirme je viens de le passer |
Hé bien un conseil t'arretes pas en si bon chemin...
Je pense pas qu'il y est beaucoup d'avenir pour des techniciens en electroniques en france alors qu'on peut se payer des ingénieurs beaucoup moins chers en inde...
Un conseil continuez vos études aprés le bac
Marsh Posté le 10-08-2004 à 21:17:30
+1 ..un ingenieur anonyme
Marsh Posté le 10-08-2004 à 21:19:40
TrackZiro a écrit : Hé bien un conseil t'arretes pas en si bon chemin... |
dans mon job, l'heure est à 1 $ en chine et le net c'est comme si on y était
soyons pas défaitistes (volontaire la phote)
yauras du boulot pour toul monde
le prix c'est a négocier
Marsh Posté le 11-08-2004 à 07:57:15
pgeo a écrit : |
Effectivement si tu acceptes de bosser pour 1$50 peut etre que tu garderas ton job
Dans ma boite la mode c'est ingenierie en Inde et fabrication en Chine.
Marsh Posté le 18-08-2004 à 14:27:37
yoakhaz a écrit : si tu aime l'electro, |
C'est clair, c'est la meilleure formation en éléctronique avant le BAC
En plus tu peux facilement continuer tes études aprés.
Marsh Posté le 01-06-2004 à 17:40:42
voila
je sais que c'est peut etre pas la bonne cat mais je ne sais pas ou poster
J'aimerais connaitre la fonction de quelques composants, j'ai regarder dans le dico mais je compren pas bien, j'ai egalement un logiciel " Crocodile Clip 3" mais jarrive pas trop a trouver les fonctions
J'aimerais savoir ca car j'aime l'electronique, je suis en seconde et j'aimerais pour mon loisir personnel faire des petits montages
j'ai demandé a mon prod d'MPI mais ilma dit tu verra l'année prochaine
Alors voila:
A quoi sert un condensateur? un transistor ( NPN et PNP) et une diode ZENER
merci a ceux qui m'eclairerons