Exercice sur les diodes

[Yezu]

Salut a tous,

J'aurais un exercice sur les diodes que j'ai du mal a résoudre, car je m'embrouille très vite avec la combinaison de plusieurs diodes (surtout qu'on a pas vu de méthode en cours).


Le circuit est joint.
Il faut analyser le comportement de la tension de sortie en fonction de la tension de la source (elle fluctue entre -10 et 10 V)
Caractéristiques des composantes :

Tension Zener = -5V, résistance dynamique tend vers 0.

Pour les 3 diodes (incluant la Zener) : tension de seuil=0.7V, résistance dynamique tend vers 0.

Pour les 2 diodes classiques, la résistance en inverse tend vers l'infini.

Ce que j'ai fait :

lorsque la tension est négative (-10<V<-5) : D1 et D3 sont blockees (elles sont remplacées par un interrupteur ouvert), mais la diode Zener est en inverse et donc se comporte comme un générateur de tension Uz = -5V, en série avec un résistance de 0 (un fil). Comment je suis suppose déterminé la tension de sortie a partir de cela ?
lorsque la tension est -5<V<0 : toutes les diodes sont blockees => Vo = 0?
lorsque la tension est positive, la je suis perdu : sachant que les résistances ne vont pas faire apparaître des tension exactement de l'ordre de la tension de source aux bornes des diodes, je ne sais pas comment raisonner.

Merci d'avance pour vos indications, il y a de fortes chances que mon raisonnement soit "nul" mais je dois avouer que je n'y comprends pas grande chose avec toutes ces combinaisons.
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[Yezu]

En fait, même mon premier raisonnement me semble faux : si la tension est négative, la diode zéner est en direct en non en inverse ? Je ne suis plus du tout sur ..
Bref, merci encore d'avance pour vos indications.

Cordialement,

[phys4]

Bonjour,
La diode D1 bloque le générateur de -10 à 0,7, donc il ne se passe rien dans toute cette gamme.

Ensuite, la Zener annule l'effet de la branche milieu jusque la tension de 5,7 sur cette branche, vous avez donc un pont diviseur de résistances sur un générateur de (E - 0,7) V
Enfin quand le tension atteint 7,54 V sur le générateur vous devez trouver une limitation par la Zener qui donnera une sortie constante à 5,7V
Bonne suite.

[Yezu]

Merci de votre réponse phys4.

Voici là où j'en suis arrivé.

Lorsque -10<E<0.7 : Vo = 0
Lorsque 0.7<E<5.7 : branche contenant la zener est blockée, D1 passante => Vo = ((E-0.7)*R2)/(R1+R2)
Lorsque E>5.7, DZ est tout le temps en inverse il me semble. Donc elle agirait comme régulateur de tension sur la branche contenant D3 et on aurait la tension aux bornes de cette branche : E(D3) - E(DZ) = 0.7 - (-0.5) = 5.7V. Je ne comprends pas bien comment vous trouver la valeur 7.54 V, pouvez m'expliquer votre démarche ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[antek]

Lorsqu'on a 5,7 V aux bornes de (D₃D₅), la tension générateur est 5,7 V + Vf_D1 + V_R1

[phys4]

Lorsque 0.7<E<5.7 : branche contenant la zener est blockée, D1 passante => Vo = ((E-0.7)*R2)/(R1+R2)
Lorsque E>5.7, DZ est tout le temps en inverse il me semble. Donc elle agirait comme régulateur de tension sur la branche contenant D3 et on aurait la tension aux bornes de cette branche : E(D3) - E(DZ) = 0.7 - (-0.5) = 5.7V. Je ne comprends pas bien comment vous trouver la valeur 7.54 V, pouvez m'expliquer votre démarche ?

La branche de la Zener régule bien à V0 = 5,7 V
Quelle est la tension générateur E lorsque V0 atteint cette valeur ?
Il suffit d'utiliser votre équation.

[Yezu]

Merci beaucoup pour vos réponses antek et phys4.

Donc en gros on fait une simple loi de Kirchoff des tensions sur la maille : On a : E(Source) - E(D1) - E(R1) - 5.7 V = 0, et on en deduit la valeur de E(Source). C'est la valeur qui permet de faire rentrer la diode en inverse. Si je note cette valeur E(f), donc en gros pour recapituler :
-10 < E < 0.7 : Vo = 0
0.7 < E < E(f) : Vo = ((E-0.7)*R2)/(R1+R2)
E(f) < E < 10 : Vo = 5.7 V

Tout est bon ?

Merci encore pour vos indications,

Cordialement