FAQ: Questions souvent posées en électronique

[gienas]

Bonjour à tous

Ce sujet fait partie d'une discussion ouverte par cubitus_54 et a donné lieu à discussion.

http://forums.futura-sciences.com/el...ml#post4981495

S'agissant d'une information pratique et utile, j'en ai fait une copie placée ici en FAQ.

Merci à cubitus_54 de nous avoir proposé de partager son enquête.
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[invitee05a3fcc]

Bonjour,

J’ai une broche d'un circuit intégré ( µC, Circuit logique) et je voudrais bien savoir dans quel état elle se trouve ?
D’après la documentation, je peux la mettre :

• En sortie à l’état haut
• En sortie à l’état bas
• En entrée ou en sortie en Trois_Etat

Malheureusement , le choix que j’ai fait (par programme ou par câblage) ne semble pas fonctionner et je voudrais lever le doute !

Il faut monter le petit circuit suivant qui est câblé sur le 0V , le V_DD et la broche douteuse :
Pièce jointe 270398

• Si on a une sortie à l’état haut la LED H est allumée
• Si on a une sortie à l’état bas la LED L est allumée
• Si on a une sortie qui est pilotée par un signal rectangulaire, les LEDs H et L sont allumées simultanément (avec une luminosité plus ou moins grande suivant le rapport cyclique)
• Si on a une entrée ou une sortie en Trois_Etat, rien n’est allumé

Quelques conseils

• Il faut utiliser exclusivement des LEDs rouge
• Il vaut mieux utiliser des LEDs haute luminosité (ou mettre le montage dans un ambiance sombre !)
• Pour la valeur de la résistance, il ne faut pas dépasser le courant max admissible du circuit intégré (le plus petit de I_OH ou I_OL )
• La valeur du courant dans la sortie est donnée par la formule : I_OUT= (V_DD-2xV_F)/R
• Où Vf est la tension de seuil de la LED . Par exemple 1,5 pour une LED rouge et en négligeant la tension de déchet interne du circuit intégré
• Si on trouve une valeur négative pour R …. Le montage n’est pas faisable (cas d’un V_DD de 2,5V)
  
• Exemple pour V_DD=5V , LED rouge et I_OL=5mA
  
  0,005= (5-2x 1,5)/R
  Donc R= 400 . Donc on utilise deux résistances de 470 Ohm

[invite5637435c]

DOCUMENTS RELATIFS AUX REGLES ET USAGES DES BONS PRINCIPES DE ROUTAGES DES CARTES ELECTRONIQUES

Je pense qu'il sera utile à bon nombre d'entre vous et si un modo peut le mettre dans la FAQ, ce sera encore mieux.

@+

[invitee05a3fcc]

C'est la question qui revient souvent.......
Voici 6 solutions classiques (il y en a d’autres !) avec avantages et inconvénients

Solution 1

Ceci permet de commander une LED avec un courant important que ne peux fournir la sortie d’un circuit intégré. Un NPN en suiveur booste le courant de sortie
+ Le courant de la LED est fourni par Vcc qui peut être Vdd ou une alimentation séparée (plus grande ou égale à Vdd)
+ Le courant If peur être important (par exemple 210mA avec un transistor ayant un bêta de 70 et un C.I. ayant un Ioh max de 3mA , voir la datasheet)
- La tension Vf doit être plus petite que Vdd ( Impossible de mettre une LED blanche avec un Vdd=3,3V )


Solution 2

Ceci permet de commander une LED avec un courant important que ne peux fournir la sortie d’un circuit intégré. Un NPN en générateur de courant booste le courant de sortie
+ Le courant de la LED est fourni par Vcc
+ Le courant If peur être important (par exemple 210mA avec un transistor ayant un bêta de 700 et un C.I. ayant un Ioh max de 3mA , voir la datasheet)
+ La tension Vcc soit être plus grande que Vdd+Vf et n’a pas besoin d’être stabilisée
+ On peut mettre plusieurs LED en série
- Attention à la tenue en tension et en puissance du NPN


Solution 3

Montage à ne pas faire qui détruit la LED et le NPN

Solution 4

Montage classique avec un NPN inverseur. Ceci permet de commander une LED avec un courant important que ne peut fournir la sortie d’un circuit intégré .
+ Le courant de la LED est fourni par Vcc
+ Le courant If peut être important (par exemple 30mA avec un transistor ayant un gain en saturation de 10 et un C.I. ayant un Ioh max de 3mA , voir la datasheet )
+ On peut mettre plusieurs LED en série (il faut calculer Vcc en conséquence)
- Il faut deux résistances ( on calcule R pour déterminer le courant If , puis R1 pour avoir le bon courant base qui doit être inférieur à Ioh max )
- La tension Vcc doit être stabilisée

Solution 5

Ceci permet de commander une LED mais avec un courant faible (Par exemple de l’ordre de 3 mA qui est le courant Ioh max que peut fournir la sortie d’un circuit intégré, voir la datasheet)
+ Montage simple
- If faible
- La tension Vf doit être plus petite que Vdd (Impossible de mettre une LED blanche avec un Vdd=3,3V )


Solution 6

Ceci permet de commander une LED mais avec un courant faible ( Par exemple de l’ordre de 6 mA qui est le courant Iol max que peut fournir la sortie d’un circuit intégré, voir la datasheet)
+ Montage simple
- If faible
- La tension Vf doit être plus petite que Vdd ( Impossible de mettre une LED blanche avec un Vdd=3,3V )
NB : Il faut se rappeler que le courant Iol max est généralement deux fois plus grand que Ioh max (voir la datasheet)

Merci d’avance

[invitee05a3fcc]

Bonjour,

Vu le nombre d’interrogations sur la commande d’un MOS en commutation « statique » ON OFF, voici un petit topo qui résume les solutions.
Ce topo se limite à la commande des NMOS (pour les PMOS, c’est pareil, on inverse les signes des tensions).
Pour la commande des NMOS en PWM, il est valable, mais il faut ajouter des critères de vitesse sur la commande de grille

Comment commander un NMOS ?
Il faut lui envoyer sur la grille une tension 0/xV suffisante pour le faire passer de OFF à ON (et vice versa)

Quelle tension ?
Il faut regarder la datasheet du NMOS :

On voit qu’un IRF1104 demande 10V pour que le Rds(on) soit inférieur à 9mΩ
http://pdf.datasheetcatalog.com/data...rf/irf1104.pdf

00 Rds(ON) IRF1104.JPG

On voit qu’un IRLB4030 demande 4,5V pour que le Rds(on) soit inférieur à 4.3mΩ
http://www.irf.com/product-info/data...rlb4030pbf.pdf

01 Rds(ON) IRLB4030.JPG

NB : On voit que je n’utilise jamais le paramètre Vgs(treshold) qui sert à rien en mode ON
NB : Pour une température de 100°, la valeur du Rds(on) est facilement le double de la valeur à 25° !

Quelle schéma?
Pour commander une charge reliée à une tension (qui peut être plus grande que la tension de commande), ce schéma :

02 CommandeChargeInductivepar NMOS.jpg

NB : la diode doit supporter en inverse plus que la tension d’alimentation. La diode doit supporter plus que le courant dans la self . Pour un usage en PWM, utiliser une diode rapide, sinon une diode de redressement ordinaire.

Pour commander une charge reliée au 0V, y a un gros problème car il est quasiment impossible de rendre conducteur le NMOS en mode suiveur . En effet, pour que le NMOS soit conducteur, il faut lui envoyer une tension sur la grille plus grande que la tension sur la source (qui serait celle d’alimentation de la charge ) plus la tension pour le rendre conducteur ( 5V ou 10V suivant le NMOS) . Par exemple, avec une tension sur la charge de 5V, il faut transformer le signal de commande 0/5V en 0/10V ou 0/15V ! Ce qui amène à une usine à gaz …. en composant discret

Si la tension d’alimentation de la charge est la même que celle du signal de commande, il faut utiliser un PMOS :

03 CommandeChargeInductivepar PMOS.jpg

Et si la tension d’alimentation est plus grande que la tension de commande ? Et bien, on fait un translateur de niveau :

• Pour une charge alimentée en 12V, un MAX4426 ou 4427 par exemple
  http://www.farnell.com/datasheets/19...071.1500741745
• Avec des composants discrets :
  
  
  04 Interface_PMOS_100V.JPG
  
  
• Avec un circuit spécialisé (high side switch), par exemple :
  http://www.ti.com/lit/ds/symlink/tps2h160-q1.pdf
  BTS432 : http://forums-futura-sciences.digidi...%2Fprivate.php
  VN7050A : http://forums-futura-sciences.digidi...%2Fprivate.php
  LTC4446 : http://forums.futura-sciences.com/at..._100v_nmos.png

Utilisation d'un optocoupleur
Dans la liste des moyens pour commander un NMOS (ou un PMOS), il y a la solution de l'optocoupleur MOS :

http://www.farnell.com/datasheets/20...071.1500741745
Contrairement aux photocoupleurs classiques, il génère une tension (genre photopile) en fonction du courant qui passe dans la LED et permet donc de commander directement le NMOS ou le PMOS sans alimentation externe
Par contre, c'est pas du rapide (50µs de temps de commutation)

Merci à Monnoliv pour ses schémas et à HULK28 pour ses liens

Ajout d'Antoane
On trouve des drivers high-side avec pompe de charge intégrée, par exemple :
http://www.linear.com/product/LTC7003
http://cds.linear.com/docs/en/datasheet/1154fc.pdf
http://www.linear.com/parametric/hig...mosfet_drivers

Les smarts switch vont bien plus loin qu'une simple commutation de charge, il peuvent intégrer :
- une surveillance de la SOA du mosfet (interne) ;
- une protection et/ou mesure de la température interne ;
- une mesure du courant de charge ;
- une protection contre les court-circuits et sur-intensités ;
- une tenue en avalanche "boostée" par rapport à un mosfet classique ;
- une protection contre les tensions inverses et contre les pics de tension transitoires ;
Certains smart switch intègrent un µC rendant ces protections paramétrables et permettant d’entièrement monitorer la charge alimentée

http://www.ti.com/lsds/ti/power-mana...products.page#
http://www.st.com/en/power-managemen...roductId=SC903
http://www.nxp.com/products/automoti...es:PWRHISIDESW
https://www.infineon.com/cms/en/prod...o_producttable

Beaucoup sont qualifiés "automotives".

Vishay, entre autres, produits des mosfets pour lesquels par Ron est spécifiée à faibles Vgs :
2.5V : http://www.vishay.com/mosfets/n-chan...-rated-on-res/
1.5V : http://www.vishay.com/mosfets/n-chan...-rated-on-res/
1.2V : http://www.vishay.com/mosfets/n-chan...-rated-on-res/

Pour trouver un mosfet adapté aux besoins, une technique consiste à faire une recherche paramétrique dans le catalogue d'un revendeur :
- choix du courant min nécessaire ;
- choix de la Rds_on maxi. demandée ;
- choix de la tension min nécessaire ;
- choix de la tension Vgs pour laquelle la Rds on est spécifiée ;
- choix d'un boitier suffisamment gros pour être manipulable ;
- autres paramètres (si le composant doit être rapide, etc).
Puis à choisir un composant ayant les caractéristiques requises ;
Puis vérifier dans sa datasheet que les données fournies par le revendeur sont exemptes de coquille, que le composant a, effectivement, les caractéristiques demandées.

Cela peut éventuellement se faire avec le catalogue d'un revendeur fournissant un bon moteur de recherche paramétrique (farnel, mouser, etc.), quitte à ensuite acheter le composant ailleurs.

[invitee05a3fcc]

La liste des produits avec les liens vers leurs datasheets

ATTENTION : Le fichier ayant été commencé il y a plus de 5 ans, aucune garantie sur la disponibilité des composants et la validité des liens WEB

Faire un choix dans cette liste :
BS170 50V 0,2A 7,5 Ohm http://www.datasheetcatalog.org/data...r/DS011379.PDF
bsc020n03msg 30V 30A 0,0025 ohm http://www.infineon.com/dgdl/Infineo...13de4cd99d033e
BSR802 20 3,7A 1,8V 0,032Ohm SOT23 http://www.farnell.com/datasheets/1648230.pdf
BSH105 20V 0,6A 4,5V=0,2 ohm 2,5V=0,25 ohm SOT23 http://www.nxp.com/acrobat_download/...s/BSH105_3.pdf
BTS141 12A 0,068 protegÈ http://www.infineon.com/dgdl/BTS141T...f58b003e&ack=t
BUK101 50V 13A 0,06 Ohm http://www.datasheetcatalog.org/data...UK101-50DL.pdf
BUK555 13A 100V 0,1Ohm TO220 http://www.datasheetcatalog.org/data...UK555-100A.pdf
BUK954 80V 24A 0,0044 Ohm http://www.nxp.com/documents/data_sh...K954R4-80E.pdf
BUK9535 100 25A 0,035
CSD18504KCS 40V 40A 0,010 Ohm http://www.farnell.com/datasheets/1682186.pdf
DMG4406 30V 10A 0,015 Ohm boitier SO8 http://www.diodes.com/datasheets/DMG4406LSS.pdf
FDD8778 20V 33A 0,021 ohm http://pdf.datasheetcatalog.com/data...or/FDD8778.pdf
FQP30N06L 60V 16A 0,045 ohm https://www.fairchildsemi.com/datash.../FQP30N06L.pdf
IRFD110 http://www.datasheetdir.com/VISHAY-IRFD110+download
IRFD024 http://www.datasheetdir.com/IRFD024+download
IPS0151 30V 3A http://www.datasheetdir.com/IPS0151+download
IRL510 100V 3A http://www.datasheetdir.com/IRL510+download
IRL540 4 et 5V 17A 100V 0.077 http://www.vishay.com/docs/91300/91300.pdf
IRL630 200 5A http://www.datasheetcatalog.org/data...irf/irl630.pdf
IRLB8721 30V 25A 0,016 ohm https://cdn-shop.adafruit.com/datash...rlb8721pbf.pdf
IRLML2803 40V 0,46A 0,4 Ohm SOT23 http://www.irf.com/product-info/data.../irlml2803.pdf
IRLML6344 30V 4A 0,037 2,5V http://www.irf.com/product-info/data...lml6344pbf.pdf
2N7000 48V 75mA http://www.datasheetdir.com/NXP-2N7000+download
VN2210 http://www.datasheetcatalog.com/data...2/VN2210.shtml
IRLR024N en d≤pack ou TO220 60V 8A http://www.datasheetcatalog.com/data.../IRLR024.shtml
IRLD024 et IRLD120 en Hexdip
buk555
IRF3717 et IRF3704
IRL3102 http://www.datasheetcatalog.com/data.../IRL3102.shtml
IRL3803 59A 30V 0,009 Vgs=4,5V http://pdf1.alldatasheet.com/datashe...F/IRL3803.html
IRLB4030 92A 100V 0,0045 http://www.irf.com/product-info/data...rlb4030pbf.pdf
http://www.irf.com/product-info/data...lml0030pbf.pdf
IRLR7821 12A 30V 0,0125 Vgs=4,5V http://www.irf.com/product-info/data...rlr7821pbf.pdf
obsolete IRF3706 18A 20V 0,022 Vgs=2,8V http://www.datasheetcatalog.org/data...rf/irf3706.pdf
IRF7105 0,5A NMOS+PMOS http://www.irf.com/product-info/data...irf7105pbf.pdf
IRF7303 2A 30V http://www.datasheetcatalog.com/data.../IRF7303.shtml
IRF7307 2A 30V
IRF7476 0,030ohm Vgs=2,8V 12A 12V http://docs-europe.origin.electrocom...6b808a418e.pdf
IRL540N 0,063ohm Vgs 4V 15A 100V http://www.produktinfo.conrad.com/da...n-IRF_540N.pdf
IRLB8743 0,0042 ohm 30V 27A http://docs-europe.electrocomponents...6b80f35038.pdf
IRLZ34N 0,046Ohm 16A 55V http://www.datasheetcatalog.org/data...rf/irlz34n.pdf
IRLML00300 0,040Ohm 4,2A 20V CMS http://www.irf.com/product-info/data...lml0030pbf.pdf
IRLML2060 640mo 1A 60 http://www.irf.com/product-info/data...lml2060pbf.pdf
IRLML6344 37mOhm 4A 2,5V 30V http://www.irf.com/product-info/data...lml6344pbf.pdf
PMV45 0,042ohm Vgs=4,5V 1,5A 25V http://www.datasheetcatalog.org/data...PMV45EN-01.pdf
Si4378 22A 20V 4mOhm 2,5V http://www.vishay.com/docs/72918/si4378dy.pdf
SUD40N03 10A 30V 27mOhm TO252 http://docs-europe.origin.electrocom...6b8059e7d8.pdf
ZVN4306 1,5A 60V 0,45 ohm TO92 http://docs-europe.electrocomponents...6b800ad5ca.pdf
2N7000 50mA 60V 0,2 ohm TO92 https://www.fairchildsemi.com/datasheets/2N/2N7000.pdf
Et d'autres listes :
En 2,5V : http://www.vishay.com/mosfets/25-rated-on-res/
En 1,2V : http://www.vishay.com/mosfets/12-rated-on-res/

PMOS

DMG2305 4,2A 20V 52mOhm http://pdf.datasheetcatalog.com/data...MG2305UX-7.pdf
DMG3415 -2,5V 0,053Ohm 3,5A 20V http://www.farnell.com/datasheets/19...200.1475587676
FDD4141 10A 40V 10mOhm http://www.farnell.com/datasheets/696345.pdf
FDY101 150 mA 20V http://www.fairchildsemi.com/ds/FD/FDY101PZ.pdf
FDS6930 4A 30V 50mOhm double http://www.fairchildsemi.com/ds/FD/FDS6930B.pdf
IPP80P03P4L04AKSA1 80A 30V 7mOhm http://www.farnell.com/datasheets/1859080.pdf
IRF7406 cms http://pdf.datasheetcatalog.com/data...rf/irf7406.pdf
IRF7416 cms
IRLB3034 172A 40V 2mOhm http://pdf.datasheetcatalog.com/data...rlb3034pbf.pdf
MTP50P03HDL 25A 25mohm https://www.westfloridacomponents.co...TP50P03HDL.pdf
NDP6020 -2,7V 0,070 10A 20 http://www.farnell.com/datasheets/2179230.pdf
SUP/SUB75P05-08 0,013 20A 55V TO220 http://docs-europe.electrocomponents...6b80e70465.pdf
SUB75P03 0,008 20A 30V http://www.farnell.com/datasheets/1915567.pdf

[gienas]

Bonjour,

Les liens ci-dessous, proposés par plusieurs contributeurs, entendent aider à l'identification de composants CMS/SMD : circuit intégrés et composants passifs

Ci joint un lien qui regroupe les différentes désignations de différents codes CMS :
https://www.sos.sk/pdf/SMD_Catalog.pdf

Marquage des résistances :
https://www.positron-libre.com/cours...stance-cms.php

Marquage condensateur CMS
http://f1mvp.perso.libertysurf.fr/hamradio/condens.htm


http://www.marsport.org.uk/smd/mainframe.htm
http://chip.tomsk.ru/chip/ChipDoc.ns...rt=1&count=500
http://www.dl7avf.info/charts/smdcode/cx.html