Travaux Dirigés-Diodes À Jonction PN [PDF]

Zitiervorschau

Electronique analogique 1

2022-2023

Diodes à jonction PN : Travaux Dirigés

Exercice 1 : 1- Considérons une jonction PN en silicium uniformément dopée à T=300 K (avec les mêmes concentrations). La tension de barrière de potentiel est Vb=0.710 V. Calculer les concentrations ND et NA sachant que ni = 1010 cm-3. k = 1.38×10-23 J/K et q = 1.602×10-19 C. 2- Considérons une jonction PN en silicium dopée avec les concentrations : NA = 2×1017 cm-3 et ND = 4×1016 cm-3. Calculer Vb à T=300 K avec ni = 1010 cm-3. Déterminer la température pour laquelle Vb augmente de 2%. k = 1.38×10-23 J/K et q = 1.602×10-19 C. Exercice 2 : 1- Une diode de tension de seuil Vs = 0.7 V est placée en série avec une résistance R = 40 Ω. L’ensemble est alimenté par un générateur de tension parfait E = 12 V. La diode est polarisée en sens direct. Quelle est la valeur du courant I qui circule dans le circuit ? 2- Une diode de tension de seuil Vs = 0.7 V est placée en série avec une résistance R = 10 Ω. L’ensemble est alimenté par un générateur de tension parfait E = 5 V. La diode est polarisée en sens inverse. Quelle est la valeur de la tension U aux bornes de la résistance ? Exercice 3 : Dans le circuit représenté ci-dessous, déterminer l’état de la diode (passant ou bloqué). Dans le cas où la diode est passante, trouver le courant I qui la traverse. Supposons que la diode est idéale.

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Exercice 4 : Dans le circuit représenté ci-dessous, déterminer l’état (passant ou bloqué) de la diode. Dans le cas où la diode est passante, déterminer le courant I qui la traverse. On supposera que la diode est parfaite et possède une tension de seuil égale à 0.7 V.

Exercice 5 : Soit le circuit suivant :

Données : R1 = R4 = 250 Ω, R3 = 100 Ω, R2 = 50 Ω, V = 12 V 1- Déterminer l’état (passant ou bloqué) de la diode. 2- Tracer la droite de charge. 3- Tracer la caractéristique directe tension-courant de la diode, en utilisant les données du tableau ci-dessous. Echelle recommandée : 1 cm pour 1 V et 1 cm pour 10 mA. VD (V) ID (mA)

0

0.6

0.7

1

1.5

1.62

2

2.1

2.37

2.5

2.6

2.75

2.87

2.98

3

3

0

0

0.68

2.7

8.25

11

19.25

22

33

38.5

44

55

66

77

88

99

4- Déduire les coordonnées du point de fonctionnement.

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Exercice 6 :

Déterminer l’état des diodes D1 et D2 dans le circuit illustré ci-dessus. Déduire les courants I1, I2 et I3. Utiliser le modèle simplifié de la deuxième approximation pour les diodes. On suppose que les diodes sont en Silicium. Exercice 7 : Déterminer l’état des diodes D1 et D2. Utiliser le modèle de la diode idéale.

Données : E = 10 V, I = 5 mA, R1 = 2 kΩ et R2 = 1 kΩ.

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Exercice 8 : Tracer la droite de charge du montage suivant :

Exercice 9: Déterminer le courant à travers chaque diode dans le circuit ci-dessous. Utiliser le modèle simplifié de la diode parfaite. Supposons que les diodes sont similaires.

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Exercice 10 : Soit le circuit suivant :

Calculer le courant à travers la résistance de 48 Ω dans le circuit sachant que les diodes D1 et D3 sont passantes et D2 et D4 sont bloquées. On suppose que les diodes sont en Silicium et que la résistance dynamique de chaque diode est de 1 Ω. Exercice 11 : Calculer V et ID dans le réseau illustré ci-dessous. Supposons que les diodes sont similaires. Utiliser le modèle de la diode parfaite.

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