Ce document traite des diodes, expliquant leur fonctionnement, les polarités, et les caractéristiques électriques telles que la tension de seuil et la résistance dynamique. Il décrit également des applications pratiques comme les redresseurs à diodes et les portes logiques, ainsi que la diode Zener utilisée en stabilisation de tension. Enfin, il aborde différents types de diodes, y compris les diodes à capacité variable et les photodiodes.

1. Les Diodes
La diode est simplement une jonction PN
p
n
Anode
Cathode
Symbole
A
K

3. V
I
Tension de claquage
DV
DI
Directe
VSo
Inverse
Claquage
VS
Caractéristique courant-tension
 
. 1
V
VT
s
I I e
 
Vso est la tension pour laquelle le courant commence à augmenter
Tension de seuil
Tension de seuil pratique
VS obtenue par prolongement de la patrie rectiligne de la courbe
Résistance dynamique
est définit en polarisation directe :
d
R V I
 D D
Destruction
Remarque :
La tension de seuil pratique des
différentes diodes est de l’ordre de
0.7V
V
I

4. Diode idéale
VD
ID
Polarisation directe
Polarisation inverse
VD
ID
ID = 0
VD < 0
ID > 0
VD = 0V
Caractéristique
Si une tension négative est appliquée à la diode
0
D
V 
Si un courant positif circule dans la diode
0
D
I 
A K
K
A
V V

Circuit ouvert
0
D
I  Diode est bloquée
0
D
V  Court-Circuit Diode est passante
+ _

5. Application-1 : Redresseur
R
Vo
VI
ID

VD
0
t
VI
+ +
_ _ 0 T/2 T t
Vo
+
-
0
D
V  Circuit ouvert
0
D
I 
0
D
I  0
D
V  Court-Circuit
R
ID

VI
Vo
Vo = VI
+
-
T/2 T
0
I
V  0
D
V 
Vo
R
VI
ID = 0

+
-
Vo = 0
Valeur moyenne nulle Valeur moyenne non nulle

6. R
A
B
Vo
1 logique = 5V
0 logique = 0V
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 1
A B Vo
porte ou
Vo= A+B
+5V
R
A
B
Vo
0 0 0
0 1 0
1 0 0
1 1 1
A B Vo
porte et
Vo= A . B
Application-2 : portes logique à diode

7. VD
ID
VS
Modèles approximés d’une diode réelle
1ère Approximation la caractéristique réelle
pente = 1 d
R
.
D S
V V

D S
D
d
V V
I
R


0
D
I 
pour
D S
V V

pour
Circuit équivalent
S
D D
d I
V
V R
 
D
V
ID
D
V
d
R
S
V
Idéale


?
Pour tenir compte de 
D
I
:
:

8. VD
ID
VS
Modèles approximés d’une diode réelle
2ère Approximation la caractéristique réelle
0
d
R 
.
D S
V V

0
D
I 
0
D
I 
pour
D S
V V

pour
Circuit équivalent
ID
D
V


S
V
Idéale
d
R
S
V
Idéale
D
I
:
:

10. Droite de Charge et point de fonctionnement
VD
ID
VD
ID
R
E
La loi des maille D D
V E R I
   D
D
V E
I
R R
   équation
de la droite de charge
Pour 0
D D
E
V I
R
  
Pour 0
D D
I V E
  
0
D D
E
V I
R
  
0
D D
I V E
  
droite de charge
Point de
fonctionnement

11. Diode Zener
Caractéristique de la diode Zener
V
I
Directe
Inverse
VS
IZmax
Stabilisation de la tension
UZ
IZ
+
_
Symboles
UZ
IZ
+
_
R
E
Vz

12. Modèle d’une diode zener
V
I
- IZT
- IZK
-VZK
-VZo
-VZ
DV DI
Le constructeur spécifie souvent :
IZK le courent de Knee : au-delà de ce courant on considère
que la courbe est linéaire.
La tension correspondante est VZK
VZ la tension zener à un courant spécifique appelé courant de teste IZT
Résistance dynamique : Z
V
R
I
D

D
1 Z
R
VZo représente la tension d’intersection du la droite de pente et l’axe des tension
VZo est légèrement supérieur à VZK , mais en pratique on peut considéré qu’elles sont égales

13. Lecture Datasheet de la diode zener BZX46C
Site internet : http://www.datasheetcatalog.com/
Datasheet de BZX46C

14. -VZo
Modèle d’une diode zener
V
I
UZ
IZ
+
_
UZ
IZ
VZo
Pente = 1/RZ
0
Z ZK Z Z
I I et U V
 
IZK
0
Z Z Z Z
U V R I
 
on a
RZ
UZ
IZ
VZo
?

15. Diode zener utilisée en stabilisateur de tension
R = 0.5K
10V±1V
Vo
Zener
6,5 V RL

16. Applications des diodes
Circuits de redressement
Redresseur
à diodes
Filtre Stabilisation La charge
Tension du
secteur
220V/50Hz
+ +
_ _
U I Uo
+
_
IL
Deux types de redressement
simple alternance
double alternance

17. Redressement simple alternance
R Uo
U I 
+
_ R Uo
U I 
+
_
VS Rd
Idéale
UI
UO
VS
R/(R+Rd)
t
VI
VO
VS
VS
Circuit redresseur
Le courant maximum supporté par la diode polarisée en directe
Le pic de la tension inverse (PIV : Peak Inverse Volage) PIV = I
V
0
0
0,
,
I S
I S I S
d d
V
R R
V V
R R R R
   
     
 
t
VS
Inconvénient : la moitié de l’énergie du signal est non utilisable

18. Redressement double alternance
Tension du
secteur
220V/50KHz
+ +
_
_
UI R
Uo
D1
+
_
UI
Point
milieu
D2
Alternance positive
U I est positive
D2 est bloquée
R Uo
U I
D1
Alternance négative
U I est négative
D1 est bloquée
R Uo
D2
U I
- U I

19. Redressement double alternance
Alternance positive U I est positive
R Uo
U I
D1
Alternance négative U I est négative
R
Uo
- U I
D2
t t

20. le PIV est :
t
UI
UO
VI
VO
VS
- UI
2 I S
PIV V V
 
Inconvénient : La moitié de l’énergie du signal est non utilisable
PIV est presque le double
Tension du
secteur
220V/50KHz
+ +
_
_
UI R
Uo
D1
+
_
UI
Point
milieu
D2

21. Redresseur A pont
Tension du
secteur
220V/50KHz
+ +
_
UI
R
Uo
(a)
_
D1
D2 D3
D4
Alternance positive
U I est positive
D3 et D4 sont bloquées
R Uo
U I
D1
Alternance négative
U I est négative
D1 et D2 sont bloquée
R
D3
U I
- U I
D2
D4
Uo

22. le PIV est :
t
UI
UO
VI
VO
2 VS
- UI
I S
PIV V V
 
Inconvénient : Chute de tension plus grande = 2.Vs
Avantage :
La totalité du signal est utilisé
PIV est presque égale à VI
Tension du
secteur
220V/50Hz
+ +
_
UI
R
Uo
(a)
_
D1
D2 D3
D4

23. Autres diodes
1. Diode à capacité variable = Diode Varicap
2. Diode électroluminescente = L.E.D Light Emitting diode
3. Les photodiodes