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exercice à diodes



  1. #1
    bahing

    exercice à diodes


    ------

    Bonjour,
    Je me présente je suis étudiant et j'ai un exercice a faire en Electronique qui me parait difficile car pour moi c'est encore tout nouveau.
    l'exercice est l'étude d'un conformateur à diodes.

    Alors je bloque sur la première question qui est : En étudiant les différents états des diodes,dessiner les schémas partiels de fonctionnement et calculer Vs en fonction de Ve.
    Ne tenir compte que du seuil direct de E0 identique pour chaque diode. R'=R

    Nous avons étudiai les diodes il n'y à pas longtemps C'est pourquoi je suis un peu perdu.
    Merci de m'aider s'il vous plait.
    CDT

    -----
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  3. #2
    luc_1049

    Re : exercice à diodes

    Bonjour

    Qu'avez vous retenu de ces cours , les propriétés basiques de la diode, c'est une piste pour résoudre votre prb .
    cdlt luc_1049

  4. #3
    bahing

    Re : exercice à diodes

    Bonjour pouvez m'orienter un peu plus s'il vous plait ?

  5. #4
    Antoane
    Responsable technique

    Re : exercice à diodes

    Bonsoir,

    Les circuits à diodes s'étudient toujours de la même manière :
    1. tu supposes que la diode est bloquée ;
    2. elle est donc assimilable à un circuit ouvert ;
    3. Tu redessines le circuit sans la diode ;
    4. Tu calcules la tension qu'il y aurait alors aux bornes de la diode supprimée.
    5.a. Si cette tension est positive, c'est que la diode est passante, donc que la supposition 1 est fausse. Il faut donc redessiner le circuit en remplaçant la diode par un court-circuit, puis résoudre ce nouveau circuit.
    5.b. Si cette tension est négative, c'est que la diode est, comme supposé en 1, bloquée. Il faut alors résoudre le circuit.

    Pense que la tension d'entrée varie, il faut donc reprendre ces 5 étapes pour chaque valeur de la tension d'entrée.
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    bahing

    Re : exercice à diodes

    Citation Envoyé par Antoane Voir le message
    Bonsoir,

    Les circuits à diodes s'étudient toujours de la même manière :
    1. tu supposes que la diode est bloquée ;
    2. elle est donc assimilable à un circuit ouvert ;
    3. Tu redessines le circuit sans la diode ;
    4. Tu calcules la tension qu'il y aurait alors aux bornes de la diode supprimée.
    5.a. Si cette tension est positive, c'est que la diode est passante, donc que la supposition 1 est fausse. Il faut donc redessiner le circuit en remplaçant la diode par un court-circuit, puis résoudre ce nouveau circuit.
    5.b. Si cette tension est négative, c'est que la diode est, comme supposé en 1, bloquée. Il faut alors résoudre le circuit.

    Pense que la tension d'entrée varie, il faut donc reprendre ces 5 étapes pour chaque valeur de la tension d'entrée.
    Merci pour ta réponse.
    Du coup il faut que je calcule vs pour chaque cas des deux diodes ?

    c'est à dire :
    D1 et D2 bloquées
    D1 passante et D2 bloquée
    D1 bloquée et D2 passante
    D1 et D2 passantes

  8. #6
    Antoane
    Responsable technique

    Re : exercice à diodes

    Bonsoir,

    Non, il faut que pour chaque tension d'entrée possible (..., -2V ... -1V ... 0V ... 1V ... 2V ... 3V,...) tu appliques les 5 points donnés dans mon post précédent. C'est long mais formateur.

    Tu devrais te rendre compte au cours de tes calculs qu'il n'est pas nécessaire d'étudier toutes les tensions, mais seulement certaines.
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

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  10. #7
    bahing

    Re : exercice à diodes

    Citation Envoyé par Antoane Voir le message
    Bonsoir,

    Non, il faut que pour chaque tension d'entrée possible (..., -2V ... -1V ... 0V ... 1V ... 2V ... 3V,...) tu appliques les 5 points donnés dans mon post précédent. C'est long mais formateur.

    Tu devrais te rendre compte au cours de tes calculs qu'il n'est pas nécessaire d'étudier toutes les tensions, mais seulement certaines.
    D'accord mais je suis entrain d'essayer et je ne comprend pas lorsque tu dit : "Tu calcules la tension qu'il y aurait alors aux bornes de la diode supprimée. "
    je ne comprend pas comment faire .
    Merci

  11. #8
    Antoane
    Responsable technique

    Re : exercice à diodes

    Bonsoir,

    As-tu fais les étapes 1 et 2 ?
    Tu peux nous montrer ?

    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  12. #9
    gienas
    Modérateur

    Re : exercice à diodes

    Bonsoir bahing et tout le groupe

    Citation Envoyé par bahing Voir le message
    ... je ne comprend pas lorsque tu dit : "Tu calcules la tension qu'il y aurait alors aux bornes de la diode supprimée. "
    je ne comprend pas comment faire ...
    Je confirme que la méthode consiste à enlever (couper) la diode pour voir ce qui se passera à ses bornes quand tu vas la remettre en place.

    Le problème, ici, c'est que tu as deux diodes.

    Pour te faciliter le travail, le mieux est donc de les débrancher toutes les deux, et préparer un tableau pour toutes les tensions d'entrée proposées par Antoane, (histoire de voir comment les tensions aux bornes des diodes sans les diodes) évoluent.

    Tu pourras alors en analysant chaque cas pour chaque diode, décider du statut réel des diodes, dont tu es supposé connaître les modèles équivalents dans tous les cas possibles.

    Une diode est à considérer dans les cas suivants: direct/inverse et au dessous/au dessus de la tension de seuil.

  13. #10
    bahing

    Re : exercice à diodes

    Voila mon schéma.
    Images attachées Images attachées

  14. #11
    bahing

    Re : exercice à diodes

    Citation Envoyé par gienas Voir le message
    Bonsoir bahing et tout le groupe



    Je confirme que la méthode consiste à enlever (couper) la diode pour voir ce qui se passera à ses bornes quand tu vas la remettre en place.

    Le problème, ici, c'est que tu as deux diodes.

    Pour te faciliter le travail, le mieux est donc de les débrancher toutes les deux, et préparer un tableau pour toutes les tensions d'entrée proposées par Antoane, (histoire de voir comment les tensions aux bornes des diodes sans les diodes) évoluent.

    Tu pourras alors en analysant chaque cas pour chaque diode, décider du statut réel des diodes, dont tu es supposé connaître les modèles équivalents dans tous les cas possibles.

    Une diode est à considérer dans les cas suivants: direct/inverse et au dessous/au dessus de la tension de seuil.
    Je suis complètement un débutant en Electronique je ne sais même pas comment calculer la tension au borne des diodes et je sais même pas pourquoi on l'a calcule dejat. Sa ma l'air trés compliqué...

  15. #12
    gienas
    Modérateur

    Re : exercice à diodes

    Citation Envoyé par bahing Voir le message
    Je suis complètement un débutant en électronique ...
    Hum! Si cet exercice t'est proposé, tu ne peux pas être le débutant que tu annonces. Il y a un AOP, dont il faut aussi tenir compte. Cela ne s'étudie pas la première semaine.

    Citation Envoyé par bahing Voir le message
    ... je ne sais même pas comment calculer la tension au borne des diodes ...
    Ce n'est pas ce qui t'est demandé, ni par Antoane, ni par moi-même. Quand on débranche une diode ... on fait comme si elle n'était pas là.

    Petit "détail" par rapport à la méthode Antoane: on ne commence pas par étudier le blocage, on débranche/coupe/..., donc, forcément, pas de courant. C'est la même chose au final, mais dit, peut-être, autrement.

    Par parenthèse, maintenant que j'ai vu ton croquis, je "conteste" la présence de la source de tension en lieu et place de tes diodes. Elles n'ont pas à être dessinées dans ce schéma, puisqu'on ne sait pas quel sera le statut de la diode.

    Citation Envoyé par bahing Voir le message
    ... je sais même pas pourquoi on l'a calcule déjà ...
    Là, c'est moi qui ne comprends pas le sens de cette affirmation.

    Citation Envoyé par bahing Voir le message
    ... Ça ma l'air très compliqué ...
    Non, pas compliqué, mais fastidieux. C'est à faire pour comprendre le comportement.


    Chaque diode se comportera comme elle le doit, en fonction de sa polarisation, comme je l'ai indiqué au dessus.

    Quand tu connais cette polarisation (tension et sa polarité), alors que la diode est déconnectée, tu peux décider quel sera le modèle de la diode quand tu vas la remettre à sa place.

    Combien de modèles de diode connais-tu? Posé autrement, quels sont tous les statuts que chaque diode peut prendre?

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  17. #13
    bahing

    Re : exercice à diodes

    Bonsoir,
    J'ai fait quelque recherche et ce que j'ai compris c'est que je doit calculer vs pour chaque états des deux diodes c'est à dire :
    D1 et D2 bloquées
    D1 passante et D2 bloquée
    D1 bloquée et D2 passante
    D1 et D2 passantes

    ainsi pour chaque états je calcule vs. J'ai donc commencé par le 1 er état (D1 et D2) bloquées, qui sont assimilées à un circuit ouvert.
    Comme c'est un aop inverseur on calcule donc le gain = vs/ve (afin de déterminer vs )
    du coup on trouve Gv= -R'/Z --> Z égale tout ce qui a gauche....

    Z= Z1 // 2R // Z2 avec Z1= (R+R) car en serie et Z2= (R+R) idem
    ainsi on Z = 1/Z1 + 1/2R + 1/Z2

    je suis bloquée ici, suis-je dans la bonne vois ? pouvait m'aider pour les calcules svp
    Merci pour votre aide

  18. #14
    gienas
    Modérateur

    Re : exercice à diodes

    Bonsoir à tous

    Citation Envoyé par bahing Voir le message
    ... j'ai compris c'est que je doit calculer vs ...
    Pas vraiment. Si tu analyses bien ton montage, qu'il fonctionne comme il le doit, tu vas sûrement constater que tu te "moques" de vs.

    Citation Envoyé par bahing Voir le message
    ... j'ai compris c'est que je doit calculer vs pour chaque états des deux diodes ...
    Tu n'as rien compris à la démarche, que tu sembles prendre à l'envers.

    Tu dois commencer tous tes calculs en enlevant les diodes, en faisant varier le Ve dans les limites prévues, histoire de déceler, pour chaque cas de Ve, ce qui attend chaque diode (sa polarité et la tension).

    Ce sont ces valeurs ce sont elles (ces valeurs), qui permettront de "décider" de l'état de la diode correspondante si on la rebranche à sa place.

    C'est ensuite, compte tenu pour chaque cas de l'état connu des diodes, que tu pourras déterminer le vs.

    J'arrête là, car tu as déjà de quoi faire avant d'avancer.

  19. #15
    bdom001

    Re : exercice à diodes

    Bonjour,
    Didactiquement, je vais essayer autre chose (légèrement différent) que ce qui vous a déjà été proposé :

    Donc ce que vous devez faire, c'est vous focaliser sur les deux points particuliers (et notamment leur potentiel) suivants :
    A : L'anode de D1 (en haut, de potentiel V(A));
    B : La cathode de D2 (en bas, de potentiel V(B)).

    1) Déterminer pour quelles valeurs critique V(A) et V(B) respectivement les diodes D1 et D2 changent d'état (passant/bloquant). (Là vous devez avoir 2 valeurs numériques).

    2) Maintenant supprimez les diodes D1 et D2 (remplacez-les par un interrupteur ouvert) et calculez les deux valeurs critiques de Ve pour lesquelles vous obtenez respectivement les deux valeurs V(A) et V(B) obtenues précédemment. Ces valeurs critiques de Ve vous permettent de déterminer des plages de Ve pour lesquelles vous êtes capable de dire si chacune des diodes est passante ou bloquante.

    3) Pour chaque plage de Ve déterminée, refaites un schéma ou vous remplacez chacune des diodes soit par un circuit ouvert (si elle est bloquante), soit par un shunt (court-circuit) si elle est passante. Il ne vous reste qu'à calculer Vs classiquement (circuit linéaire) pour chacun des cas.

    Cordialement.

  20. #16
    bahing

    Re : exercice à diodes

    Citation Envoyé par bdom001 Voir le message
    Bonjour,
    Didactiquement, je vais essayer autre chose (légèrement différent) que ce qui vous a déjà été proposé :

    Donc ce que vous devez faire, c'est vous focaliser sur les deux points particuliers (et notamment leur potentiel) suivants :
    A : L'anode de D1 (en haut, de potentiel V(A));
    B : La cathode de D2 (en bas, de potentiel V(B)).

    1) Déterminer pour quelles valeurs critique V(A) et V(B) respectivement les diodes D1 et D2 changent d'état (passant/bloquant). (Là vous devez avoir 2 valeurs numériques).

    2) Maintenant supprimez les diodes D1 et D2 (remplacez-les par un interrupteur ouvert) et calculez les deux valeurs critiques de Ve pour lesquelles vous obtenez respectivement les deux valeurs V(A) et V(B) obtenues précédemment. Ces valeurs critiques de Ve vous permettent de déterminer des plages de Ve pour lesquelles vous êtes capable de dire si chacune des diodes est passante ou bloquante.

    3) Pour chaque plage de Ve déterminée, refaites un schéma ou vous remplacez chacune des diodes soit par un circuit ouvert (si elle est bloquante), soit par un shunt (court-circuit) si elle est passante. Il ne vous reste qu'à calculer Vs classiquement (circuit linéaire) pour chacun des cas.

    Cordialement.
    Bonsoir;
    Justement je n'arrive pas trouver le calcul pour calculer va et vb. Je m'embrouille avec toutes ces résistances et cette aop ...

  21. #17
    bdom001

    Re : exercice à diodes

    Non, il n'y a vraiment aucune raison de s'embrouiller. Lorsque que je vous demande de vous focaliser sur les points A et B, vous ne devez plus voir que les diodes et gommer tout le reste (résistances et surtout l'ampli op, celui là on s'en occupe en dernier). Là vous pourrez passer mon point n°1 (qui est trivial, je vous assure).

  22. #18
    bahing

    Re : exercice à diodes

    Citation Envoyé par bdom001 Voir le message
    Non, il n'y a vraiment aucune raison de s'embrouiller. Lorsque que je vous demande de vous focaliser sur les points A et B, vous ne devez plus voir que les diodes et gommer tout le reste (résistances et surtout l'ampli op, celui là on s'en occupe en dernier). Là vous pourrez passer mon point n°1 (qui est trivial, je vous assure).
    pour répondre à votre point numero 1 :
    D1 = +2-0.6=1.4v et D2 = -1.4v ?????

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  24. #19
    bahing

    Re : exercice à diodes

    Ou que Vd1 = vcc - ve ( c'est a dire la ddp)
    puis on regarde si cette valeur est supérieur ou inférieur à vs ???

  25. #20
    bdom001

    Re : exercice à diodes

    Citation Envoyé par bahing Voir le message
    pour répondre à votre point numero 1 :
    D1 = +2-0.6=1.4v et D2 = -1.4v ?????
    Oui, mais reprenez ma notation afin d'éviter toute ambiguïté : soit Va = 1.4V et Vb = -1.4V

    Citation Envoyé par bahing Voir le message
    Ou que Vd1 = vcc - ve ( c'est a dire la ddp)
    puis on regarde si cette valeur est supérieur ou inférieur à vs ???
    Non ! En fait à ce niveau vous devez admettre (c'est mieux si vous le comprenez) une caractéristique du circuit lié au fonctionnement de l'AOP, c'est que le potentiel de l'entrée inverseuse (V-) de ce dernier est nul (comme V+).

    Donc maintenant vous supprimez les diodes, vous remettez les résistances, vous supprimez l'AOP en prenant soin de considérer que son entrée inverseuse est reliée à la masse et vous calculez :
    1) Va en fonction de Ve;
    2) Vb en fonction de Ve;

  26. #21
    bahing

    Re : exercice à diodes

    OK merci pour votre aide.

    Donc si je supprime les diodes, on a donc un pont diviseur pour va et vb parallèle à 2R doit-je le voir comme ça ?
    ou écrire simplement :
    va= ((R+R) / R )* ve idem pour vb alors...

  27. #22
    bdom001

    Re : exercice à diodes

    Lorsque vous faites des calculs avec des ponts diviseurs de tension, vous ne vous occupez des composants que dans une seule branche du circuit, sans avoir de considération pour les branches parallèles.

  28. #23
    bahing

    Re : exercice à diodes

    c'est donc :
    va = r/ (r+r) *ve ?

  29. #24
    bdom001

    Re : exercice à diodes

    Tout à fait. Mais vous pouvez simplifier un peu ...

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  31. #25
    bahing

    Re : exercice à diodes

    ok merci ,
    mais je comprend pas lorsque vous dit: "calculez les deux valeurs critiques de Ve pour lesquelles vous obtenez respectivement les deux valeurs V(A) et V(B) obtenues précédemment. Ces valeurs critiques de Ve vous permettent de déterminer des plages de Ve pour lesquelles vous êtes capable de dire si chacune des diodes est passante ou bloquante."

    si vous pouvait m’éclairer s'il vous plait
    cdt

  32. #26
    bdom001

    Re : exercice à diodes

    Les valeurs de Va et Vb obtenues précédemment sont respectivement 1.4V et -1.4V. Ce sont des valeurs de potentiel critiques où chacune des diodes (respectivement D1 et D2) changent d'état. C'est bien pour cela qu'on les a calculées. Maintenant on veut savoir pour quelles valeurs de Ve, ces valeurs sont atteintes (1.4V au point A et -1.4V au point B). Et ce d'autant plus facilement qu'on sait maintenant (grâce au pont diviseur de tension) que Va = Ve/2; et que Vb = Ve/2. Là c'est redevenu très trivial.

  33. #27
    bdom001

    Re : exercice à diodes

    Bon je vous abandonne pour ce soir. La suite demain. Vous avez deux valeurs à trouver pour Ve ...

  34. #28
    bahing

    Re : exercice à diodes

    Merci encore pour votre aide.
    Lorsque on a trouvé les valeurs de Ve pour lesquelles on atteint les valeurs des diodes. Que doit-on faire pour calculer vs en fonction des états des diodes.
    CDT

  35. #29
    bdom001

    Re : exercice à diodes

    Vous allez trop vite en besogne.

    Déjà il vous faut penser votre circuit en terme de configurations. Ces configurations sont induites par les états binaires (passant/bloquant) des deux diodes D1 et D2, ce qui techniquement donne 2 * 2 = 4 possibilités au maximum.

    Vous devez expliciter clairement ces configurations (connaître l'état des deux diodes) en fonction des valeurs de Ve.

    par exemple déterminer, pour Ve allant de telle valeur à telle autre valeur (c'est ce que j'appelle les plages), si chacune des deux diodes est passante ou bien bloquante, c'est à dire faire une synthèse que vous pouvez résumer dans un tableau :


    Ve<? ?<Ve<? ... ? <Ve
    D1 ?? ?? ?? ??
    D2 ?? ?? ?? ??



    Dans ce tableau, les doubles "??" sont censés représenter les états (bloquants/passants) des diodes,
    et les simples "?" sont censés représenter les valeurs de Ve que vous avez trouvé. Vous obtenez donc un certain nombre de configurations (autant que de colonnes) où l'état des diodes est connu.



    Ensuite pour chacune des configurations obtenues vous refaites un schéma en supprimant purement et simplement la diode si elle est bloquante, soit en la remplaçant par un générateur de tension (le pôle + vers le haut) et dont la tension est la valeur de seuil de la diode, c'est à dire 0.6V, si cette dernière est passante.

    Finalement pour chacun des circuits obtenus, vous calculez le potentiel de l'entrée inverseuse de l'AOP (V-) mais en faisant complètement abstraction de ce dernier (vous le gommez, d'ailleurs ses courants d'entrée sont quasi nul). Ce potentiel s'exprime en fonction de Ve, Vs et d'autres données connues (voyez le théorème de Millman).
    Vous obtenez : et comme vous savez déjà que

    Vous en déduisez ; et finalement : .
    Ce qui vous permet de compléter votre tableau (que je récapitule entièrement) avec la ligne Vs suivante :

    Ve<? ?<Ve<? ... ?<Ve
    D1 ?? ?? ... ??
    D2 ?? ?? ... ??
    Vs Vs=f1(Ve) Vs=f2(Ve) ... Vs=fn(Ve)


    Astuce : pour les configurations où la diode est passante, reliez directement les points A et B respectivement au +Vcc et -Vcc, et remplacez le +2V par +1.4V et le -2V par -1.4V

    En espérant être assez limpide.
    Cordialement

    P.S :. Donnez moi les valeurs numériques que vous obtenez, que je puisse valider vos calculs, et m'assurer que vous ne bloquez pas quelque part.
    Dernière modification par bdom001 ; 26/03/2015 à 14h57. Motif: rajout de précision

  36. #30
    bahing

    Re : exercice à diodes

    alors on a;
    Va=1,4v
    Vb=-1,4v

    Ve=2,8v pour Va
    Ve=-2,8v pour Vb

    D1 passante pour ve<2,8
    D1 passante pour -2,8<ve<2,8
    D1 bloquante pour ve>2,8
    et
    D2 bloquante
    D2 bloquante
    D2 passante

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