[exo] Diodes, hypothèses

[microburst]

Bonjour, je suis étudiant en licence de physique et je bute beaucoup sur un cours d’électronique sur les diodes normales.
Pour résoudre les exercices proposés sur ce sujet, la méthode que l'on nous donne est d’émettre l'hypothèse que la diode est bloquée ou passante, puis de résoudre l'exercice en validant ou non ces hypothèses. Et c'est à partir de là que je demande votre aide, car mon cours et la correction ne me sont d'aucun secours.

Le problème est l'exercice n°6 du document joint. En effet, je souhaite faire l'hypothèse que les deux diodes sont bloqués. J'apelle le potentiel de la cathode 1 Vk1, celui de l'anode de la diode 1 Va1 et de même pour la diode 2.
On a donc Va1=Vk2=Vs. Mais là c'est le drâme : je ne sais pas comment réfléchir pour démontrer si les hypothèses sont vraies ou non.
Dans la correction de l'exo, il est noté :
D1 et D2 bloquantes => Va1=Ve=Vk2. C'est cette étape que je ne comprend pas. Pour moi on peut juste affirmer que Va1=Vk2=Vs, mais je ne vois pas d'ou il vient que c'est égal à Ve.
Puis, on dit que si Ve<E2 =>D1 est bloquantes, donc D2 conduit; si E2<Ve<E1. La correction s'arrête là.

Pouvez vous me donner un indice sur comment vérifier les hypothèses? je cherche depuis un moment sur internet mais je trouve tout et son contraire.

D'avance merci.



Bonsoir microburst et tout le groupe

Pour être conforme à l'épinglé

http://forums.futura-sciences.com/el...ointes-pj.html

l'image pdf a été supprimée. Elle doit être présentée à nouveau, en extension jpg, gif ou png.

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[Zenertransil]

Bonjour Microburst,

C'est une réponse "pour suivre", en attendant que les pièces jointes soient validées par la modération. A bientôt!

[microburst]

Je n'avais pas vu la reglementation sur l'ajout de document pdf. Dois-je envoyer l'image sous un autre format ou directement depuis un hebergeur ou d'une quelconque autre manière pour un gain de temps? (à vrai dire je n'ai pas trés bien compris le mode de validation des documents pdf)

[Zenertransil]

Si ça passe sur un écran (ou deux), capture d'écran en .JPG ou .png, ça ira très bien!

[A voir en vidéo sur Futura]

[microburst]

Voilà l'image normalement
J'espère que ça passera cette fois.

[JPL]

À l'endroit c'est plus facile à lire !

[Zenertransil]

À l'endroit c'est plus facile à lire !

Maintenant que tu le dis... C'est un constat remarquable de bon sens!

[Zenertransil]

Je trouve la méthode que l'on te propose peu pratique, ou alors je l'ai mal comprise ou bien je la maîtrise mal (fort plausible). J'ai tendance à y aller d'avantage à l'intuition avec une méthode plus "électrotech" : d'abord regarder quand chaque diode est susceptible de conduire.

Donc quand Van > Vkn (ou n est la diode concernée). Tu vois donc que D1 conduit si Ve(t)>E1, et que D2 conduit si Ve(t)<E2. Maintenant deuxième étape : si elles conduisent, ils se passe quoi? Si on prend l'exemple de D1, elle va conduire quand Ve(t) va monter puis dépasser E1. Après elle va continuer à monter puisqu'on t'indique que E0>E1. Et la sortie? Elle continuera à monter? Ou bien elle va redescendre? Ou bien elle va se stabiliser? Si c'est le cas, à quelle valeur? Jusqu'à quand?

Après tu fais pareil pour la deuxième diode, et tu verras que Vs(t) peut prendre trois expressions en fonction de Ve(t). A toi de les déduire de ce que tu auras fait juste avant!

[gienas]

Bonjour à tous

À l'endroit c'est plus facile à lire !

Je confirme, d'autant que je suis dans l'impossibilité de le lire.

Sur mon smartphone de marque, prévu pour s'adapter à toutes les positions, je dois agrandir pour pouvoir lire. C'est facile et naturel c'est formidable.

Seulement, pour pouvoir lire, je dois retourner l'appareil, et là, le capteur reconnaît ma manœuvre, et retourne l'image.

Moralité: j'abandonne.

[pelkin]

Seulement, pour pouvoir lire, je dois retourner l'appareil, et là, le capteur reconnaît ma manœuvre, et retourne l'image.

Moralité: j'abandonne.

Faut jamais se laisser emm..der par la technique, tu poses le smartphone sur la table, tu passes de l'autre côté de la table (c'est toi qui fait le demi-tour) et c'est bonnard.

PS. Si tu me dis que ton smartphone détecte TON demi-tour, je ne te croirai pas

Amicalement

[biloux911]

Bonjour,
Pour info sous windows xp : Ctrl+Alt+fleche du bas retourne l'écran ça sert principalement pour faire des petites blagues mais pour le coup ça peut être utile

[microburst]

Bonjour, je me permet de mettre l'image dans le bon sens sans me planter cette fois ci :

Donc quand Van > Vkn (ou n est la diode concernée). Tu vois donc que D1 conduit si Ve(t)>E1, et que D2 conduit si Ve(t)<E2. Maintenant deuxième étape : si elles conduisent, ils se passe quoi? Si on prend l'exemple de D1, elle va conduire quand Ve(t) va monter puis dépasser E1. Après elle va continuer à monter puisqu'on t'indique que E0>E1. Et la sortie? Elle continuera à monter? Ou bien elle va redescendre? Ou bien elle va se stabiliser? Si c'est le cas, à quelle valeur? Jusqu'à quand?

Je ne dois pas prendre en compte la resistance pour affirmer ça? Parceque je dois avouer qu'elle m'embète assez, car du coup je ne vois pas ou retrouver la tension Ve. Et si on la "retire" on trouve que Ve=Vs et ça n'a donc pas trop d'interêt. Quelque chose m'échape...

[Zenertransil]

Mais non mais non... S'il n'y avait pas la résistance, dès qu'une diode se met à conduire, c'est le boom intégral puisque deux sources de tension de valeurs différentes se retrouvent en parallèle! La résistance c'est APRES, pour calculer le courant par exemple! Surtout que tes diodes sont parfaites...

Quand aucune diode ne conduit, Ie=0 donc la résistance ne crée aucune chute de tension. Si une diode conduit, la résistance se retrouve reliée entre deux sources de tension: au début, quand l'écart entre les deux sera proche de 0, il y circulera un courant très faible, et ce courant grimpera à mesure que l'écart se creuse. Ta diode est parfaite, le courant qui la traverse n'influe pas sur sa chute de tension directe, qui est nulle. Donc la valeur de R est absolument inutile : elle ne change pas la tension appliquée à ses bornes, simplement le courant qui la traverse!

Si R n'était pas là, le problème serait insoluble (sans plus de précisions en tout cas, car ça créerait un court-circuit limité par... Rien du tout (tous composants parfaits)). C'est sa présence qui te permet de répondre à l'énoncé!


Avec ces indices, ça devrait aller... Normalement!

[microburst]

Ah donc si les deux diodes sont bloquantes, Ve=Vs ? Et les diodes se mettent à conduire en fonction de la tension appliquée à Ve ou c'est l'inverse?
Je suis vraiment, vraiment perdu et mon cours trés peu explicité (choix du professeur) ne me sert vraiment pas.
Donc on a D1 conduit si Ve(t)>E1 et D2 conduit si Ve(t)<E2, d'accord.
Donc si Ve<E2, la diode 2 se met en conduction et D1 bloque?
Si E2<Ve<E1, les deux diodes sont bloquantes?
Si Ve>E1, la D1 conduit et D2 bloque?
Est-ce de cette façon qu'il faut réfléchir?

Et dans le cas ou l'on travaille avec Vs, on aura le même résultat, non?

[Zenertransil]

"Ah donc si les deux diodes sont bloquantes, Ve=Vs ?" : Oui!

"Et les diodes se mettent à conduire en fonction de la tension appliquée à Ve" : Oui! L'inverse est impossible

"Donc si Ve<E2, la diode 2 se met en conduction et D1 bloque?" : Oui!

"Si E2<Ve<E1, les deux diodes sont bloquantes?" : Oui!

"Si Ve>E1, la D1 conduit et D2 bloque?" Oui aussi!

"Est-ce de cette façon qu'il faut réfléchir?" C'est en tout cas comme ça que je le fais, et ça semble te réussir

"Est-ce de cette façon qu'il faut réfléchir?" Comment veux-tu travailler avec Vs au début? Tu ne sais pas dans quelle plage elle se trouve! (c'est ce qu'on te demande de trouver). Maintenant que tu as franchi cette première étape, tu en es à la deuxième! Tu as trouvé la première expression de Vs: quand D1 et D2 sont bloquées, c'est à dire quand E2<Ve(t)<E1, Vs(t)=Ve(t). Mais quand une des deux diodes conduit, que vaut Vs? (tu noteras que je n'ai pas écrit "Vs(t)", il y a une raison). Tu as du voir qu'il y a alors un "bras de fer" entre Ve(t) et sa résistance série R, et E1 ou E2 (celle qui est mise en service par D1 ou D2 devenue passante). D'après toi, laquelle des deux "gagne"? Qui va imposer la tension de sortie?

Quand tu auras répondu, tu auras presque terminé l'exercice puisque tu sauras ce que vaut Vs(t) dans les trois intervalles de Ve(t) qui nous intéressent!

[microburst]

D1 et D2 bloquées : Ve(t)=Vs(t) et E2<Ve(t)<E1
D1 bloquée et D2 conduit : Ve<E2 donc Vs=E2?
D1 conduit et D2 bloque : Ve>E1, donc Vs=E1?
D1 et D2 conduisent : Vs=E1+E2?
Je ne suis absolument pas certain des anneries que j'avance.

[Zenertransil]

Je t'avais bien parlé de trois états, pas quatre... Si je lis les trois premières lignes de ton message, c'est impeccable, bravo! Mais il y a un problème avec la quatrième, que je vais te laisser chercher (en t'aiguillant si nécessaire, bien sûr). En admettant que D1 et D2 puissent conduire simultanément, quand est-ce que ça pourrait arriver?

[microburst]

Donc les deux ne peuvent pas conduire. Si E1=E2 ça ne fonctionne pas non plus?

[Zenertransil]

Eh oui, c'est impossible! Regarde à droite uniquement (on va oublier un instant Ve et sa résistance R). Tu as E1 > E2, donc le courant, s'il circulait, circulerait du + de E1 vers le + de E2. Mais sur le seul chemin qu'il pourrait emprunter, il y a deux diodes "à l'envers" qui ne pourront jamais conduire!

Si E1=E2, aucun courant ne circulera puisqu'il n'y a aucune différence de potentiel. Et si E2 < E1, ça explose violemment... Sauf que le montage n'aurait plus aucun intérêt, même si on ajoutait de résistances séries pour éviter le court-circuit! A ce propos, d'après toi, à quoi peut servir le montage? Au fait, tu as tracé les deux courbes que l'on te demande?

[microburst]

A priori, le montage semblerait servir à délimiter une zone pour la tension Vs (je sais pas si je suis assez clair), en fonction de Ve.

En tout cas merci de m'avoir appris un cours auquel je n'ai rien capté pendant quelques temps.

[Zenertransil]

C'est ça! Concrètement, ça sert à éviter qu'un potentiel appliqué sur une entrée ne puisse être destructeur pour celle-ci. On parle de diodes de clamping! Elles sont parfois intégrées au circuit en question... Et les tensions E1 et E2 ne sont autres que Vcc (5V pour des circuits TTL) et Gnd (la masse, 0V). Évidemment les diodes ne sont pas parfaites... Elles ont une tension de seuil d'approximativement 0,6V. Ce qui fait que la tension qui attaque l'entrée sera nécessairement comprise entre Vcc+0,6 et Gnd-0,6, soit -0,6V et 5,6V, par exemple! Et ça évite de démolir une entrée en la polarisant à l'envers...

Si la tension d'attaque est supérieure à Vcc+0,6, la source d'entrée débite dans l'alimentation du montage (Vcc). Si elle est inférieure à Gnd-0,6V, c'est la masse qui "débite" dedans (la source d'entrée absorbe un courant provenant de la masse). La résistance indispensable, c'est celle des entrées/sorties, inévitable et assez grande pour des circuits logiques, qui n'ont pas vocation à délivrer beaucoup de courant! C'est une protection simple, mais efficace...

Bonne soirée, et tant mieux si c'est plus clair