source de courant, zener npn

[invitee945cf8f]

Bonjour, Bonsoir,

Débutante en électronique, j'ai un schéma que je dois expliquer car il intervient dans mon projet mais je n'y arrive pas.
En effet, j'ai la source de courant suivante, je sais qu'elle est sensible a la température et que c'est pas forcément un bon montage mais le prof nous a dit de chercher avec des zener, pas avec des composants tous faits... donc voilà, je sais que le courant parcourant la resistance variable vaut (zener-Vbe)/R2, j'ai une zener a 5,6, et une alim +5/-5.
Je voudrai savoir pourquoi on a cette relation pour Ic et comment on trouve la valeur de la resistance R1...
J'espère que quelqu'un pourra m'eclairer parce que là je suis au bord de la crise de nerf!
PS: on doit avoir Ic=0,1mA.

Merci!
Bonne nuit!
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[BastienBastien]

Bonsoir,

La clef, pour comprendre les courses de courant de ce genre, c'est de voir que vbe est forcément de 0,6V. La tension aux bornes de la diode zener est egalement connue et FIXE. Donc, par la loi des mailles, tu peux déterminer avec CERTITUDE la tension aux bornes de la résistance.

Et avec la loi d'ohm, ensuite, tu déduit le courant.

[invite550325a4]

Bonsoir,

La clef, pour comprendre les courses de courant de ce genre, c'est de voir que vbe est forcément de 0,6V. La tension aux bornes de la diode zener est egalement connue et FIXE. Donc, par la loi des mailles, tu peux déterminer avec CERTITUDE la tension aux bornes de la résistance.

Et avec la loi d'ohm, ensuite, tu déduit le courant.

Exactement,

T'as tout dis en 4 lignes

Je suis étonné, je crois que j'aurai utilisé les mêmes mots.

Tu est enseignant BastienBasten ?

[BastienBastien]

Hello,

Négatif B__S. Je suis un informaticien qui déteste l'informatique.

Nowe, ton courant Ic est fléché dans le mauvais sens.

Nowe, je crois que ton capteur est soumis à un courant fixe. C'est quoi comme capteur ? Pour connaître la grandeur à mesurer, tu dois mesurer la TENSION aux bornes de ce capteur ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitee945cf8f]

Hello,

Négatif B__S. Je suis un informaticien qui déteste l'informatique.

Nowe, ton courant Ic est fléché dans le mauvais sens.

Nowe, je crois que ton capteur est soumis à un courant fixe. C'est quoi comme capteur ? Pour connaître la grandeur à mesurer, tu dois mesurer la TENSION aux bornes de ce capteur ?

Bonjour!

Merci d'avoir répondu aussi rapidement,
Effectivement, Ic est fléché dans le mauvais sens, merci de me l'avoir fait remarquer, ça aurait fait tache sur un rapport...
Ensuite, oui le capteur doit être soumis a un courant fixe puisque c'est une résistance variable réagissant à l'intensité lumineuse et qu'il faut avoir une variation de tension pour interpréter le signal.

En tous cas, merci pour la loi des mailles, je n'y avais pas pensé...

[BastienBastien]

Bonjour,

Par contre, tu devines que ta source de courant ne peut pas fonctionner dans certains cas. Il y a des limites. Par exemple, si, à la place de ton capteur, tu mets une résistance de 1 GOhms, le courant ne sera bien évidemment plus le même...

B__S, tu es enseignant ?

Nowe, la mesure de la tension présente aux bornes de ton capteur ne peut se faire qu'à l'aider d'un amplificateur différentiel, car il n'est pas référencé par rapport au 0V. L'utilisation d'un AOP a pour avantage de ne pas pomper un courant important et donc, de ne pas faire chuter la tension aux bornes du capteur. Si un pro pouvait confirmer/infirmer...

[invite5637435c]

Question subsidiaire: sais-tu pourquoi la zéner a été choisie à 5,6V et non pas 6,8V ou 3,3V?
Il y a une raison bien précise à ce choix.

[invite5637435c]

Ensuite, oui le capteur doit être soumis a un courant fixe puisque c'est une résistance variable réagissant à l'intensité lumineuse et qu'il faut avoir une variation de tension pour interpréter le signal.

c'est quoi ton capteur?

[invitee945cf8f]

BastienBastien :
oui, j'ai cru comprendre qu'il y avait des limites à ce montage et que ce n'était pas forcément le meilleur... mais bon... dans le projet ça fonctionne (heureusement! lol)
Et ensuite, oui, la mesure se fait avec un ampli différentiel. En fait le montage entier est réalisé, il me manque juste le coté théorique...

Hulk28:
Ma raison c'est que quand j'ai demandé au prof quelle zener je devais prendre il m'a dit 5,6, j'ai demandé pourquoi, il est parti donc si tu sais pourquoi je veux bien la raison! lol avec plaisir même!

le capteur, c'est une résistance variable (très moyenne...) tout simplement, elle a pas de nom... rien, juste une résistance qui augmente quand la lumière diminue, c'est tout ce qu'on sait... ah et elle va d'une vingtaine de kilo ohms dans le noir jusqu'à presque rien sous une forte lumière...


tous:
je vous remercie encore de votre aide parce que je commencé vraiment à me poser des questions lol j'en ai même révé cette nuit!

[invitee05a3fcc]

Et si tu veux que ton générateur de courant ne soit pas un thermomètre .... il y a des schémas meilleurs !

[invite5637435c]

La réponse en image.

[alayn91]

Bonjour,

Pourquoi diode zener de 5,6V ?

Peut-être, parce que, à cette tension, la dérive en température est la plus faible.

Salutations.
Alain.

[BastienBastien]

Re,

Peut être que ça facilite aussi les calculs ?

5,6-0,6 = 5V

5/47 000 environ égal à 5 / 50 000 environ égal à 1 / 10 000 environ égal à 0,1 mA.

M'enfin, je crois que ça, c'est pas la meilleure raison qui explique ce choix. C'est probablement plus pour une question de coefficient de temprature, comme tu le dis.

[Jack]

Question subsidiaire: sais-tu pourquoi la zéner a été choisie à 5,6V et non pas 6,8V ou 3,3V?
Il y a une raison bien précise à ce choix.

Mais justement, n'y a-t-il pas intérêt à avoir une dérive non nulle afin de compenser celle du transistor?

A+

[BastienBastien]

Bonjour Jack,

Ah ben oui, fatalement. J'auro dû y penser

Et donc, ce serait peut être bien que les deux composants soient très proches l'un de l'autre. On peut même les entourer d'un ruban de fer pour qu'ils soient à la même température.

J'ai déjà vu ça, mais c'était pour deux transistors. Là, ça va être un peu moins évident à réaliser.

[Jack]

Je crois que si on cherche vraiment une grande stabilité, il faut utiliser un composant dédié.

A+

[invitee05a3fcc]

C'est pour ça qu'un TL431A ( en référence de tension) et un ampliOP (genre LM324) c'est plus sûr ...pour avoir un bon générateur de courant.

[invite5637435c]

Mais justement, n'y a-t-il pas intérêt à avoir une dérive non nulle afin de compenser celle du transistor?

A+

Absolument, on doit choisir un couple zéner+transistor ayant une dérive thermique qui se compense au mieux, c'est pour ça que l'on préfère utiliser un mirroir de courant habituellement.

Ici à 1mA de courant de polarisation de la zéner on a un 0 théorique de variation thermique pour 5,1V donc pour 5,6V on est en positif ce qui va compenser la dérive négative du transistor (-2mV/°C).

[Jack]

Avec tout ça, nowe va avoir du grain à moudre.

A+

[invitee945cf8f]

Alors, pour ce qui est d'un composant dédié, c'est sur j'aurai préféré aussi mais je n'ai pas le droit... donc j'ai ça...
le miroir de courant, le prof a dit que ça n'allait pas, que c'était plus pour des circuits beaucoup plus petits, que la diode et le transistor ne seraient pas assez proches...

Hulk28 et les autres : merci pour la valeur de la zener, si on me pose la question a l'oral au moins je sécherai pas et puis j'aurai appris un truc de plus!

Il me reste une question, comment choisir la valeur de R1?

Je vous remercie encore une fois, sincèrement!

[invitee945cf8f]

je m'auto corrige, le mirroir de courant ne va pas dans ce cas car il faut deux transistor bien identiques et les transistors qu'on a en TP ou projet sont pas tellement tellement précis, on a peu de chance d'en avoir deux strictements identiques...

[BastienBastien]

Re,

C'est pour ça qu'il existe des boîtiers intégrant DEUX transistors. M'enfin, je te dis ça juste pour ta culture, car j'ai bien compris que le choix t'es imposé. N'hésites pas à leur parler des boîtiers intégrant deux transistors à l'oral.

Mais il y a un inconvénient à ça : je suppose que, si l'on veut travailler avec de tels composants, tout de suite, le choix est beaucoup plus limité... par exemple, il n'existe pas de 3055 doubles.

[invite5637435c]

Il me reste une question, comment choisir la valeur de R1?

R1 doit être calculée afin de fixer le Iz de la zéner et que le courant de base (Ibsat) soit suffisamment négligeable sur cette valeur.
En fixant IR1>10.Ib(sat) tu satisfais la condition.

[invitee945cf8f]

comme ça, on est sur de saturer le transistor?

[jiherve]

Bonsoir
Pour compenser la dérive du Vbe il faut que la zener dérive de la même valeur dans le même sens , il faut donc une zener qui dérive de - 2mv /°K , ce qui conduit soit a des valeurs aux alentours de 4v soit à utiliser une zener à coeff nul ou presque mise en série avec une diode de signal type 4148.

http://www.tranzistoare.ro/datasheets/70/112405_DS.pdf!
JR

[invite550325a4]

Non, BastienBastien, je ne suis pas enseignant.
Je suis un éléctronicien passioner.

Concernant le schema, c'est quoi cette manière de déssiner l'alim. ???
Ce n'est pas clair. On ne sais pas comment c'est alimenté !

On dimentionne la zener en fonction de la tension d'alim.
Si tu dispose d'une alim de 5v, il faut mettre une zener de moin de 5v.

Pour mesurer ta tension, le mieux est, comme BastienBastien le dit, un comparateur pour évité au max de fausser la mesure en dévient du courant. (Oublie pas de mettre une réaction pour éviter les oscillations)

En temperature, il y a de forte chance que ton courant varie fortement.
Lier thermiquement la zener au transistore est un peu de la loteri si on ne connaît pas exatement les déviation en temp. de tes composants.

Le mieux serai d'utilisé une source de courant type LM par ex. ou de la faire toi même avec un mirroir de courant ou un ampli-op.

[invite550325a4]

comme ça, on est sur de saturer le transistor?

Il ne faut surtout pas que le transistor soit sature.

[invitee945cf8f]

j'avoue, mon schéma est très mal fait, hier soir a minuit j'avais du mal lol je l'ai refait depuis...

si on met IR1>10Ibsat, le transistor est saturé non puisque le courant qui arrive sur la base est >Ibsat...

J'ai une alim en +5/-5 donc la zener est < à l'alim mais pourquoi 5,6 et pas plus alors?

Mon rapport doit être absolument terminé ce week end... je suis vraiment en panique là...

[invite550325a4]

"si on met IR1>10Ibsat, le transistor est saturé non puisque le courant qui arrive sur la base est >Ibsat... "

Et le courant dans la zener, t'en fait quoi ?
IR1 = Ib + Iz

Si ton transistor sature (Uce = 0v ou Vcc) c'est que ton montage est mal dimensioné et ta source de courant ne fonctionnera pas correctement.

Et pourquoi t'emerdé avec une alim +5/-5. Une tension unique suffit.

Sinon pour la zener, tu peut mettre une plus grande si tu veux, sa change pratiquement rien à par que tu devra monter R2 et l'alimentation minimum de ton montage va augmenter donc pas d'interet.

Si tu veut changé le zener, diminue la plutot mais il faut tous recalculé.

[invitee945cf8f]

ok, merci pour l'explication,

l'alim -5/+5 m'est aussi imposée...

merci beaucoup pour votre aide ces jours ci, je dois certainement poser des questions un peu stupides mais le problème de l'école c'est qu'on nous apprend bien les maths, les formules, les théorèmes, les démonstrations en grec etc... mais très peu de choses en pratique, on nous à refait peut être 3 fois le chapitre transformées/séries de Fourier par exemple mais jamais un seul cour pour expliquer qu'est ce qu'un transistor, qu'est ce qu'une zener etc... donc leur fonctionnement réel encore moins! Avant ce projet, j'avais entendu parler des zéner au lycée parce que je faisais SI mais je ne savais même pas qu'il en existait de plusieurs valeurs, je l'ai découvert pendant ce projet et je suis en deuxieme année de prépa c'est pour dire! (Voilà, c'était mon coup de gueule de la soirée! lol)