Bonjour,
Deuxième Partie de la sixième leçon - La Polarisation d’une Jonction PN :
Pour bien comprendre, nous vous suggérons de mettre les sous-titres, afin de bien choisir les références des Diodes.
La Polarisation d’une Diode à Jonction :
La jonction P.N., en germanium ou en silicium, peut être utilisée pour réaliser un dispositif appelé diode don’t 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 ».
La Diode 1N 4005 se trouve à droite du simulateur et le trimmer de 10 kilo-ohms se trouve à gauche à l’emplacement de mon crayon noir.
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-d à droite). 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’ils pénètrent dans la pastille P de façon à former une zone N.
La diffusion est utilisée dans la fabrication des diodes au silicium pouvant supporter de grandes tensions et de forts courants. 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.
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 (150°C).
La diode de la figure 6-c, très utilisée dans les alimentations de récepteurs radio et T.V.C. peut être fixé sur le châssis d’un appareil au moyen d’écrous et de rondelles ainsi que celle de la figure 6-f, employée pour les 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 :
1°) - 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 Vd mesurée par le voltmètre V, et on relève les valeurs correspondantes du courant direct Id, sur le milliampèremètre (milliampère).
2°) - 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. Il est à noter que l’utilisation d’un micro-ampèremètre (μA) facilite les mesures de courants inverses faibles (Ii, « I » majuscule et « i » minuscule).
Chaque couple de valeurs mesurées (tension et courant) peut être reporté sur un graphique ayant deux axes orthogonaux gradués (figure 8), le premier horizontal en volts, le deuxième vertical en milliampères.
En prenant comme exemple le couple de valeurs : Vd = 3,88 Volts et Id = 185 milliampères, 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 direct 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.
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Daniel
Негізгі бет 185. - 2ème partie - Polarisation d’une Diode à Jonction PN
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