Montage à diodes (niveau debutant)

[Timias]

Bonjour,

je rencontre des difficultés à résoudre l'exercice dont je copie l'intitulé ci-dessous :


1. Ve = 0V. Indiquer l’état des diodes D1 et D2 , la valeur de V’e et de ie.
2. Ve est une tension continue et Ve = 15V. Indiquer l’état des diodes D1 et D2, la valeur de V’e et de ie.
3. Ve est une tension continue et Ve = - 5V. Indiquer l’état des diodes D1 et D2, la valeur de V’e et de ie.
4. Le circuit assure-t-il une protection satisfaisante pour le circuit logique ? Justifier.

Je ne demande pas qu'on me donne la correction bien sur, mais seulement des pistes pour avancer.. J'ai pensé à faire une loi des mailles mais je n'ai rien trouvé de concluant ! Merci d'avance pour vos réponses
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[calculair]

Bonjour

La loi des mailles fonctionne bien a condition de dire si les diodes sont passantes ou non.

Laorque la diode est passante, tu la remplaces par un fil en série avec un générateur de tension de 0,7 V ( seuil )
lorsque quelle est bloquée , c'est un circuit ouvert ou coupé

[Zenertransil]

Celui-là, il revient souvent! Ce qui n'est pas idiot, parce qu'il existe vraiment (sous une forme similaire, du moins). Je l'ai au moins expliqué deux ou trois fois!

Ce que tu dois savoir, et qui te suffit (que tu sais sans doute déjà, mais à quoi tu ne penses pas) : une diode conduit à partir du moment où V_A>V_K+V_f, c'est à dire, pour une diode au silicium courante, qu'elle conduit lorsque l'anode se trouve 0,7V plus haut que la cathode.

Lorsqu'elle conduit, elle se comporte, cette chute de tension mise à part, comme un court-circuit*. Lorsqu'elle ne conduit pas, c'est un circuit ouvert. La tension aux bornes d'une diode ne PEUT PAS dépasser 0,7V : si ça monte encore, c'est forcément un autre composant qui ramasse (exemple : une résistance, je dis ça comme ça). La tension aux bornes de la diode peut valoir n'importe quel truc inférieur à 0,7V (y compris négatif) quand elle est bloquée, mais ça ne peut jamais être davantage : quand elle se met à conduire, elle maintient son 0,7V quoi qu'on fasse. Évidemment, si la tension d'entrée revient en dessous de ces 0,7V, elle se bloque.

Ton exercice est vraiment détaillé, et te mène sur la piste! Considère Ve comme une source de tension de 0V. Est-ce qu'une des diodes peut conduire? Laquelle? Si oui, qu'est-ce que ça implique?

Maintenant, idem pour 15V : est-ce qu'une diode peut conduire? Si oui, laquelle? Et qu'est-ce que ça implique? (voir passage en gras).

Puis pour -5V : est-ce qu'une diode peut conduire? Si oui, laquelle? Et qu'est-ce que ça implique?


Dans une version de cet exercice que j'avais corrigée (en dehors du forum, mais je me demande si le même exo n'était pas passé sur le forum), il était demandé de tracer pour finir la caractéristique V'e=f(Ve), ce qui n'est pas intéressant du tout, et, si ça ne te paraît pas évident, te permettra de comprendre l'intérêt de ce montage.

[Timias]

Merci pour ton message, mais le problème est qu'il ne s'agit pas d'une diode parfaite, donc il ne suffit pas d'avoir du courant pour que la diode soit passante (comme tu l'as très bien expliqué) , je ne vois donc pas comment savoir si la tension aux bornes de la diode vaut 0,7V ou moins, puisqu'en faisant une loi des mailles, j'ai par exemple (si la diode 2 est bloquée): Ve-Ri-Vd1-VDD=0. Mais je ne peux pas trouver I si je n'ai pas Vd1(tension de la diode 1) et vice-versa..
Par exemple, pour V=15V, je sais que la diode 2 ne conduit pas, que la diode 1 peut conduire, mais je ne suis pas sur qu'elle le fasse..

[A voir en vidéo sur Futura]

[Timias]

A moins que tu veuille dire que lorsque Ve est supérieure à 0,7V , la diode est automatiquement passante ?

[Zenertransil]

Merci pour ton message, mais le problème est qu'il ne s'agit pas d'une diode parfaite, donc il ne suffit pas d'avoir du courant pour que la diode soit passante

Bien sûr que si! D'ailleurs, c'est TOUJOURS vrai (s'il y a du courant, c'est qu'elle est passante -ou qu'elle fuit en inverse)

A moins que tu veuille dire que lorsque Ve est supérieure à 0,7V , la diode est automatiquement passante ?

Tout à fait!

[Timias]

Bien sûr que si! D'ailleurs, c'est TOUJOURS vrai (s'il y a du courant, c'est qu'elle est passante -ou qu'elle fuit en inverse)

Oui en effet, je me suis mal exprimé, c'est juste le fait que si Ve est supérieur à 0,7V alors la diode est passante, c'est ça qui m'étonne, ça ne me paraissait pas obligé que cette tension se répartisse en premier sur la diode si tu vois ce que je veux dire.. Mais dans ce cas, je pense avoir trouvé la solution !! Merci beaucoup

[Gérard]

A moins que tu veuille dire que lorsque Ve est supérieure à 0,7V , la diode est automatiquement passante ?

C'est la tension d'anode qui doit être supérieure de 0,7V à la tension de la cathode. (Ce que Zenertransil a bien dit).
Regarde la tension de la cathode de D1, elle est de combien ?

[calculair]

Bonjour

Tant que la diode est bloquée la tension aux bornes est 15 V -10V

mais en fait tu vas te déplacer sur la caractéristique de la diode audela du coude de conduction de 0,7 V

Il y aura donc à ses bornes 0,7 V

alors la loi des mailles donne 15 - 0,7 - 10 = 200 I

d' ou I

d'ou la tension apparaissat sur le circuit

[Zenertransil]

Oui en effet, je me suis mal exprimé, c'est juste le fait que si Ve est supérieur à 0,7V alors la diode est passante, c'est ça qui m'étonne, ça ne me paraissait pas obligé que cette tension se répartisse en premier sur la diode si tu vois ce que je veux dire.. Mais dans ce cas, je pense avoir trouvé la solution !! Merci beaucoup

Donne nous tes réponses, on te dira si c'est bon!

Je n'ai jamais vu cette façon d'expliquer dans la littérature, mais en fait, il y a un certain "ordre" : entre diode et résistance/bobine/condensateur, c'est la diode qui choisit la première. Pourquoi?

Si tu regardes la caractéristique d'une diode, et encore plus la caractéristique approchée que tu utilises pour cette exercice (qui est une demi-droite d'équation I=0 pour V<0,7V, et une demi-droite verticale orientée vers le haut pour V=0,7V), tu verras qu'en fait, quel que soit le courant, la tension vaut toujours ~0,7V. Donc les autres composants peuvent faire ce qu'ils veulent, ça ne changera pas! La diode, si elle peut, ses 0,7V, elle les prend. Et puis les autres, ils s'adaptent! La résistance, du coup, elle a 15V d'un côté, et 10,7V de l'autre. Bon... Ben soit!

Par contre, la diode, eu égard à sa caractéristique, ne peut pas choisir le courant qui la traverse : tu vois que pour Vak=0,7V, il peut y avoir une infinité de courants, 1pA comme 1MA (en théorie bien sûr...). Du coup, qui va choisir? La résistance! Elle a 4,3V à ses bornes, elle fait 200 Ohm. Donc elle est traversée par un certain courant que je te laisse le soin de calculer! Mais si elle avait fait 1 Ohm ou 1GOhm, ça changeait quelque chose? Voyons voir : sur la caractéristique de la diode, que je prenne I=1 méga-ampère ou I = 1 picoampère, j'ai toujours Vak = 0,7V. Donc ça changeait le courant, mais pas la tension!


La subtilité est là : à partir du moment où la tension d'entrée dépasse la tension de seuil de la diode, ça va conduire. Celle-là, elle va rester à 0,7V. Donc si la tension continue d'augmenter, c'est la résistance qui voit celle à ses bornes grimper : le courant grimpe!


Essaye de tracer la caractéristique, tu vas voir!

[Timias]

Haaa oui ça yest, j'avais pas pensé au fait que tant que la diode est bloquée, la tension aux bornes de R est nulle --' Oui du coup je comprends tout maintenant ! Merci à tous

[Zenertransil]

En fait, la difficulté apparente de cet exercice vient du fait qu'on a une tension connue sur... DEUX dipôles en série, et qu'on ne connaît pas, à première vue, leur répartition! Mais quand on a compris comment fonctionne, en gros, une diode, ça ne pose plus de souci...

[calculair]

Re bonjour

On aurait pu deviner la tension sans calcul...mais on retrouve la même ...

[Gérard]

Bonjour

Tant que la diode est bloquée la tension aux bornes est 15 V -10V

mais en fait tu vas te déplacer sur la caractéristique de la diode audela du coude de conduction de 0,7 V

Il y aura donc à ses bornes 0,7 V

alors la loi des mailles donne 15 - 0,7 - 10 = 200 I

d' ou I

d'ou la tension apparaissat sur le circuit

Je suis désolé mais je ne te comprends pas.

Une diode est bloquée tant que Va - Vk < 0,7V
D'où viennent 15V - 10V ?
Ta loi des mailles n'est pas la même que la mienne, peut-être qu'en 40 ans elle a changé ...

[Timias]

Ben du coup je trouve i = 21,5 mA pour le cas 2) !

[calculair]

Ben du coup je trouve i = 21,5 mA pour le cas 2) !

C'est le courant qui traverse la résistance de 200 Ohms et la diode dans le sens passant

[DAT44]

Bonjour,

Ben du coup je trouve i = 21,5 mA pour le cas 2) !

c'est ie, mais oui, c'est bon.

[calculair]

Pour la tension tu as 2 façons d'y répondre

1 en appliquant la loi d'ohm

2 Sans calcul

si tu as juste tu trouves pareil ....

Ben du coup je trouve i = 21,5 mA pour le cas 2) !

[Timias]

J'ai fait sans calcul, et je trouve V'e= 10,7V

[calculair]

C'est exact

et avec calcul ?

J'ai fait sans calcul, et je trouve V'e= 10,7V

[Timias]

Bah je vois pas ce que tu appelles la méthode avec calcul, j'ai juste additionné Vdd(=10V) et Vd1(=0,7V) puisque V'e=Vdd+Vd1 pour le cas 2

[calculair]

En fait tu as ne chute de tension dans la résistance de 200 Ohms

V r = 200 * 0,0215 A = 4,3 V

La tension de depart est de 15 V

La tension après la résistance est de 15 - 4,3 V = 10,7 V


Ouf touut est cohérent.....

[Timias]

Ha oui ok , merci bien

[calculair]

la question 3 est quasiment pareil que la 2.....