Composantselectrique

Université 20 Aout 1955 Skikda Niveau : 2è𝑚𝑒 ST
Technologie des composants électroniques
Contenu de la matière :
Partie I : Technologie des composants passifs
Chapitre 1 : Les résistances.

Chapitre 2 : Les condensateurs.
Chapitre 3 : Les selfs.
Partie II : Technologie des composants actifs
Chapitre 4 : Les diodes.

Chapitre 5 : Les transistors bipolaires.
Chapitre 6 : Les circuits intégrés logiques.
Chapitre 7 : Les circuits analogiques.
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Partie I : Technologie des composants passifs.
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Chapitre 1 : Les résistances.
I.1.1. Variétés technologiques
I.1.1.1. Résistances au carbone

Les résistances au carbone sont les plus couramment utilisées. Elles sont divisées en deux
grandes catégories :
 Résistances au carbone aggloméré : dite aussi « résistance à couche de carbone
aggloméré » ; elles sont constituées par un mélange de carbone, de matière isolante et
d'un liant. La valeur de la résistance sera d'autant plus faible que la concentration en
carbone du mélange est plus grande. Les fils de sortie ont une partie noyée dans le
mélange résistant (Fig. 1).
Fig. 1. Constitution d’une résistance au carbone aggloméré.
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Niveau : 2 ST Enseignant : Dr. Sekhane. H
Fig. 2. Photo des résistances au carbone aggloméré.
Tableau 1. Caractéristiques générales.

Elles se reconnaissent par leur forme cylindrique de couleur
Aspect
brune.
Le carbone finement broyé est compressé à chaud au centre
Principe de fabrication d'un cylindre isolant. Le carbone noir se voit à l'intérieur de la
résistance.
- Elles supportent de brèves surintensités.
- Elles sont robustes mécaniquement.
Avantages
- Grande plage de valeur disponible.
- Bon marché.
- Ces résistances produisent plus de souffle, ou tension de
bruit.
- Peu précises.
Inconvénients - Peu stables.
- Ces résistances sont sensibles à l'humidité, c'est pourquoi
elles sont généralement isolées par un tube de Bakélite ou de
céramique.
Résistance d'alimentation supportant des composants qui
Utilisations préférentielles
produisent des surtensions.
- Dans les circuits petits signaux.
Utilisations déconseillées
- Aux fréquences supérieures à 1MHz.
 Résistances à couche de carbone :
Fig. 3. Photo des résistances à couche de carbone.
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Elles se reconnaissent par leur forme plus épaisse sur les bords
Aspect
et par leur laque beige/brun clair.
Le carbone est déposé en une fine couche autour d'un cylindre
isolant. La valeur est ajustée par des stries visibles en grattant
Principe de fabrication
la surface laquée. Une soudure assure la sécurité du contact
entre les fils conducteurs et les extrémités de la résistance.
- Relativement robustes mécaniquement.
Avantages
- Bon marché.
Inconvénients Produisent malheureusement du souffle à cause du carbone.
Ces résistances ont été les plus répandues durant un grand
nombre d'années (technologie 1970 à 1985). Elles se
rencontrent encore souvent dans les circuits en réparations
actuellement.
Utilisations déconseillées Dans les circuits petits signaux.
I.1.1.2. Résistances à couche métallique

 Résistances à couche de film métallique :
Fig. 4. Photo des résistances à couche de film métallique.

Elles se reconnaissent par leur forme plus épaisse sur les
bords. Nous pouvons les rencontrer avec des laques de toutes
Aspect
sortes de couleurs: Vertes clairs, bleu pâle, vert foncé, jaune,
etc.
Une fine couche de métal est déposée à la surface d'un support
Principe de fabrication isolant. Les stries visibles, en grattant la laque, permettent
l'ajustement de la valeur ohmique.
- Elles produisent beaucoup moins de souffle que les
résistances au carbone.
Avantages - Facile à obtenir avec de faibles valeurs ohmiques, et avec de
très petites tailles.
- Bonne stabilité en température et en temps.
- Ne supportent pas de brèves surintensités.
Inconvénients
- Relativement fragiles.
Utilisations préférentielles Utilisées comme des résistances fusibles.
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 Résistances à couche d'oxyde métallique :
Fig. 5. Photo des résistances à couche d’oxyde métallique.

Elles se reconnaissent par leur forme plus épaisse sur les
Aspect
bords. Leur laque est souvent gris mat.
Une fine couche d'oxyde métallique est déposée à la surface
d'un support isolant. Les stries visibles, en grattant la laque,
permettent l'ajustement de la valeur ohmique. L'oxyde
métallique apparaît alors noir et brillant.
Meilleures stabilité et précision que les résistances à couches
Avantages
de film métalliques.
- Plus chères que les résistances à couches de film métalliques.
Inconvénients
- Toutes les valeurs ne sont pas disponibles.
I.1.1.3. Résistances métalliques bobinées

 Résistances bobinées de précision : elles sont constituées généralement de :
 Le bobinage : est généralement un fil en alliage de nickel-chrome ou de nickel-cuivre.
Ces alliages sont utilisés pour leur résistivité élevée (de l'ordre de 100.10-8 Ω.m) afin
que la longueur du fil ne soit pas trop grande et la section suffisante pour l'exécution
du bobinage.
 Le support : est en céramique (peu altérable à la température mais sensible aux
chocs) ou en matériau plastique (plus altérable à la température mais plus facilement
usinable).
 La protection : est obtenue généralement par moulage du bobinage en matière
plastique. Les « sorties » (connexions) peuvent être radiales, axiales ou par colliers.
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Fig. 6. Photo des résistances bobinées de précision.

Aspect Divers mais la valeur est souvent inscrite.
Le plus souvent constitué d'un fil enroulé et recouverte d'une
couche de protection (vernis, émail, ciment ou verre).
- Faibles dépendances à la température avec l'usage d'alliages
Avantages métalliques.
- Bon vieillissement.
Inconvénients Interdit de l'usage en hautes fréquences.
Utilisations préférentielles Jusqu'à 10 watts environ.
 Résistances bobinées de puissance : elles sont constituées généralement de :

 Le bobinage : est généralement un fil en alliage de nickel-chrome ou de nickel-cuivre.
Dans le cas particulier des résistances de faible valeur et de forte puissance on utilise
un ruban bobiné à plat.
 Le support : isolant, doit résister à des températures élevées. C'est un tube lisse ou
nervuré en porcelaine, en stéatite ou en alumine.
 La protection : est constituée :
 Soit d'une peinture cuite au four, cette protection sommaire, peu onéreuse,
correspond au matériel « grand public ».
 Soit d'un ciment ou d'une vitrification. Cette protection, plus efficace, est
utilisée généralement pour le matériel « professionnel ».
Les sorties sont assurées :
 Par fils pour les résistances de faibles puissances,
 Par pattes ou par colliers pour les résistances de fortes puissances.
5
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Fig. 7. Photo des résistances bobinées de puissance.

Divers mais reconnaissables soit à l'inscription, soit au fil
Aspect
enroulé souvent visible.
Le plus souvent constitué d'un fil enroulé et recouverte d'une
couche de protection (vernis, émail, ciment ou verre).
- Hautes précisions.
Avantages
- Bon vieillissement.
Inconvénients Interdit de l'usage en hautes fréquences.
Utilisations préférentielles Jusqu'à 10 watts environ.
 Résistances bobinées de puissance (Résistances de charge)
Fig. 8. Photo des résistances bobinées de puissance (Résistances de charge).

Se reconnaissent au système de fixation mécanique. La valeur
Aspect
de R et P est généralement inscrite en toute lettre.
Principe de fabrication Le plus souvent constitué d'un fil enroulé et recouverte d'une
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couche de protection (vernis, émail ou ciment).

La forme du boîtier permet une fixation à un radiateur pour
augmenter la dissipation de chaleur.
Avantages
Inconvénients
Utilisations préférentielles De 5 à 20 watts environ
I.1.1.4. Gamme des valeurs standards (Valeurs normalisées des résistances)

Les résistances du commerce sont vendues avec des valeurs fixes (standards), c'est à dire
normalisées. Il existe plusieurs séries nommées : E3, E6, E12, E21, E48, E96 et E192. Les
𝑖
valeurs de base d'une série Ex sont alors 𝑅𝑖 ≅ 10(𝑥 ) ; pour i entre 0 et (x-1). Ensuite, il y a
tous les multiples de 10 de cette série de base.
La série E12 (plus commune) est constituée des résistances de valeur 10, 12, 15, 18, 22, 27,
33, 39, 47, 56, 68 et 82 Ohm, deca Ohm, hecto Ohm, kilo Ohm, 10^4Ohm... (Voir le tableau
des valeurs normalisé de l’annexe).
On notera que pour les séries E3 à E24, il n'y a que 2 chiffres significatifs à considérer alors
qu'au delà, la précision nécessite 3 chiffres significatifs.
Exemple : les valeurs des résistances de base des séries E12 et E24 (Voir le tableau
précédent).
I.1.1.5. Code des couleurs

Les valeurs des résistances sont généralement marquées sur l'échantillon :
 Soit en clair (valeur numérique exprimée).
 Soit en code (couleurs conventionnelles).
Le code des couleurs utilise des anneaux de couleur sur le corps des résistances. Le code se lit
en regardant la résistance de telle manière que l'anneau le plus près d'un bord de la résistance:
soit situé à gauche. Pour les résistances au carbone, ce code utilise quatre anneaux de couleur,
les deux premiers anneaux en partant de la gauche représentent les chiffres significatifs, le
troisième anneau représente le coefficient multiplicateur et le dernier la tolérance sur la valeur
nominale de la résistance. La série E6 (tolérance ± 20 %) n’utilise pas le quatrième anneau.
Le code des couleurs est représenté par le tableau 8.
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Fig. 9. Code des couleurs d’une résistance au carbone.
Tableau 8. Tableau du code des couleurs.

Couleur 𝟏𝒆𝒓 anneau 𝟐è𝒎𝒆 anneau 𝟑è𝒎𝒆 anneau 𝟒è𝒎𝒆 anneau
Argent 10−2 ± 10 %
Or 10−1 ±5%
Noir 0 1
Marron 1 1 10 ±1%
Rouge 2 2 102 ±2%
Orange 3 3 103
Jaune 4 4 104
Vert 5 5 105
Bleu 6 6 106
Violet 7 7
Gris 8 8
Blanc 9 9
Exemple : Prenons un exemple particulier (Fig. 10):
Fig. 10. Résistance au carbone marquée en code de couleurs.

 Soit le premier anneau de couleur jaune, il correspond à 4.
 Soit le deuxième anneau de couleur violette, il correspond à 7.
 Soit le troisième anneau de couleur orange, il un correspond à 103.
 Soit le quatrième anneau de couleur argent, il correspond à ± 10 %.
La valeur nominale de la résistance est 47 multiplié par
103 , soit 47 kΩ, sa tolérance est de ± 10 %.
8
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I.1.1.6. Symboles
I.1.1.7. Caractéristiques des résistances

 Valeur nominale : On désigne par résistance nominale Rn la valeur de la résistance
pour laquelle le composant a été élaboré.
 La tolérance : On désigne par, tolérance absolue, l'écart ΔR maximal admis entre la
valeur nominale figurant au catalogue et la valeur réelle de l'échantillon mesurée avec
précision, dans des conditions normales d'emploi.
* Considérons deux valeurs nominales normalisées successives R1 et R2, dans la série définie
par la tolérance 10 % :
 R1 couvre la zone de valeurs probables depuis 0,9 R1 jusqu'à 1,1 R1,
 R2 couvre la zone de valeurs probables depuis 0,9 R2 jusqu'à 1,1 R2.
 R1 et R2 sont choisies de telle manière que ces deux zones se recouvrent ou soient
pratiquement adjacentes.
Toute valeur réelle de résistance R désirée comprise entre R1 et R2 sera nécessairement

située dans l'une ou l'autre des zones de probabilité :
 Soit dans celle de R1, on prendra R1,
9
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 Soit dans celle de R2, on prendra R2.

Dans ces conditions de choix, l'écart entre la valeur nominale prise et la valeur R désirée
sera inférieur à 10 %.
Remarque : si R se trouve dans la partie commune où les zones se recouvrent, on pourra
prendre R1, ou R2.
Prenons par exemple dans la série 10 %, les résistances normalisées :
R1= 82 kΩ qui couvre de 82 x 0,9 ≅ 74 kΩ à 82 x 1,1 ≅ 90 kΩ ;
R2=100 kΩ qui couvre de 100 x 0,9= 90 kΩ à 100x 1,1=110 kΩ.
On désire dans un montage utiliser :
• Soit une résistance R= 87 kΩ, on choisira R1= 82 kΩ.
• Soit une résistance R'= 94 kΩ, on choisira R2=100 kΩ.
• Soit une résistance R" = 90 kΩ, on choisira R1 ou R2.
 Puissance nominale (maximale) : dans les conditions normales (pression

atmosphérique normale, température ambiante normale), la température maximale que
peut supporter une résistance, correspond à une puissance absorbée par cette résistance
que nous appelons puissance nominale Pn.
 Tension nominale : La tension nominale Un est la conséquence de la puissance
nominale Pn, elle correspond à la tension qui provoquerait dans cette résistance une
dissipation thermique égale à Pn, c'est à-dire :
𝑃 𝑃
On a : 𝑈 = 𝑅𝑛 . 𝐼𝑛 et 𝑃𝑛 = 𝑈𝑛 . 𝐼𝑛 ⟹ 𝑃𝑛 = 𝑅𝑛 𝐼𝑛 2 ⇒ 𝐼𝑛 = 𝑈𝑛 ⇒ 𝑈𝑛 = 𝑅𝑛 . 𝑈𝑛 ⇒ 𝑈𝑛 2 =
𝑛 𝑛
𝑅𝑛 . 𝑃𝑛 ⇒ 𝑈𝑛 = 𝑅𝑛 . 𝑃𝑛
 Coefficient de température : Dans des conditions de refroidissement déterminées,
lorsque la puissance absorbée par une résistance augmente, la température de celle-ci
augmente. La résistance reste-t-elle constante? Non, les variations de résistance sont
caractérisées par le coefficient de température.
On appelle coefficient de température la variation relative de la résistance due à une
∆𝑅
variation absolue de température ambiante de 1°C ; c.à.d. ( ∆𝜃

𝑅
). Ce coefficient
s'exprime généralement en 10−6 /°C.

 Facteur de bruit : L'agitation thermique et le passage du courant (à fréquence
variable) créent un bruit. Ce bruit est généralement exprimé en microvolt par volt
appliqué à la résistance.
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De façon plus imagée, nous pouvons dire : des vibrations désordonnées provenant de
l'agitation des charges dans la matière, se traduisent en radiophonie par une
perturbation sonore appelée bruit.
I.1.2. Formules de base

I.1.2.1. Loi d’Ohm
Si on applique une ddp de 2V, on mesure le courant soit de 1A. Alors le rapport de la
𝐸
tension au courant est égal : =2
𝐼
𝐸
Pour 4V---- On trouve 2A, donc : =2
𝐼
𝐸
Pour 6V---- On trouve 3A, donc : =2
𝐼
De ce fait le physicien Allemand Georg-Simon Ohm énonça la loi appelé « loi d’Ohm » :
« Le rapport entre la tension appliquée aux bornes d’un conducteur, et le courant qui le
parcourt est un nombre constant ».
Ce nombre caractérise une propriété du conducteur ; c’est sa résistance où :

𝐸
=𝑅
𝐼
I.1.2.2. Résistivité
La résistance dépend à la fois des dimensions du conducteur et de sa nature. Par exemple, la
résistance d’un fil (Fig. 11) est proportionnelle à sa longueur l et inversement proportionnelle
à sa section s: l
𝑙
𝑅 = 𝜌𝑠 s
Fig. 11. Résistance d’un fil conducteur.

Le coefficient 𝜌 est caractéristique d’un matériau donné et se nomme résistivité. L’unité de
résistivité est l’ohm-mètre (Ω.m) puisque l s’exprime en mètres et s en mètres carrés.
I.1.2.3. Puissance
On peut prouver expérimentalement que la puissance (dégagement de la chaleur par exemple)
est directement proportionnelle à la tension E aux bornes de la résistance et au courant I qui la
traverse, c.à.d.
𝑃 = 𝐸. 𝐼
P en Watts [W] ; E en Volt [V] ; I en Ampères [A]
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I.1.2.4. Effet Joule

L’effet Joule est le nom d’un phénomène tiré du nom d’un physicien anglais qui a étudié les
lois de la chaleur. Une résistance parcourue par un courant consomme une énergie électrique
et la transforme en chaleur. La puissance correspondante s’exprime par l’une des trois
formules, équivalentes grâce à la loi d’Ohm comme suit:
𝐸2
𝑃 = 𝐸. 𝐼 = 𝑅. 𝐼 𝐼 = 𝑅𝐼 2 = 𝑅
I.1.2.5. Association des résistances en série et en parallèle

I.1.2.5.1. Association en série
On peut brancher deux résistances 𝑅1 et 𝑅2 en série comme montré dans la figure suivante :
𝑅1 𝑅2
𝑈1 𝑈2
𝑈 = 𝑈1 + 𝑈2
Fig. 12. Association de deux résistances en série.
Le courant est le même dans les deux éléments, mais les tensions à leurs bornes s’ajoutent.
Dans le cas général, pour n résistances, la résistance équivalente est :
𝑅 = 𝑅1 + 𝑅2 + ⋯ + 𝑅𝑛
I.1.2.5.2. Association en parallèle
Dans ce cas la tension est la même pour les deux éléments, mais les courants qui les traversent
s’ajoutent. La résistance équivalente pour n résistances est donnée par:
1 1 1 1
= 𝑅 + 𝑅 + ⋯+ 𝑅
𝑅 1 2 𝑛
𝐼1 𝑅1
𝐼 = 𝐼1 + 𝐼2
𝐼2 𝑅2
𝑚è𝑚𝑒 𝑡𝑒𝑛𝑠𝑖𝑜𝑛
Fig. 13. Association de deux résistances en parallèle.
12
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I.1.3. Utilisations et applications

I.1.3.1. Potentiomètre (Potentiomètres de réglage)
Ces éléments sont utilisés lorsque l’on veut pouvoir régler manuellement un paramètre
électrique de façon régulière. Ils sont en général constitués d’un axe relié à un curseur qui se
déplace sur une piste de carbone.
Fig. 14. Différents formes des potentiomètres de réglage.
I.1.3.2. Ajustables (Résistances ajustables)

Les ajustables (résistances ajustables) sont formées d’un curseur qui frotte sur une piste de
carbone. Il faut se munir d’un tournevis pour les actionner. De faible encombrement sur les
circuits imprimés (souvent 1 cm), les ajustables sont disponibles en deux versions : l’une à
câbler horizontalement (solution la moins fragile), l’autre à câbler verticalement (solution la
moins encombrante). Les valeurs s’échelonnent entre 100 Ω 
et 4,7 MΩ. Exemple : les
ajustables Cermet.
I.1.4. Test et pannes
I.1.4.1. Test avec un ohmmètre
On peut déterminer la valeur de la résistance d’un corps au moyen d’un ampèremètre et
d’un voltmètre et d’une source de courant (est une méthode indirecte), la méthode directe
consiste à utiliser un appareil appelé « Ohmmètre ».
La construction de cet appareil dans sa forme la plus simple est constituée d’un
milliampèremètre dont l’échelle est calibré de 0 à ∞, d’une pile sèche de tension E et d’une
résistance variable 𝑅0 .
I.1.4.2. Accroissement de la résistance
La résistance d’une substance varie selon la formule suivante : 𝑅𝑡 = 𝑅0 (1 + 𝛼𝑡) tel que 𝑅𝑡 est
la résistance à une température 𝑡 ; 𝑅0 est la résistance à 0° 𝐶 ; 𝛼 est un coefficient de
température en 1/°C. Cette relation démontre que les pertes dans une ligne électrique peuvent
être augmentées (par exemple de l’hiver à l’été) et ça c’est un problème.
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Université 20 Aout 1955 Skikda Année universitaire 2018/2019
Chapitre 2 : Les condensateurs
I.2.1.1. Condensateurs au film plastique
 Condensateurs au film polyester MKT
Fig.1. Photo des condensateurs au film polyester MKT.

Capacité [F] 1𝜂−→ 10𝜇
Tolérance [%] +/- 10%
Tension de service [V] 50V400V
Caractéristiques générales Résiste à l’humidité
Utilisations préférentielles Audio-vidéo, liaison, découplage
 Les condensateurs à film polyester MKS2, MKS4, FKS, MKT(X2)
Fig.2. Photo des condensateurs au film polyester MKS2, MKS4, FKS, MKT(X2).
Niveau : 2è𝑚𝑒 ST Enseignant : Dr. Sekhane. H 1


Capacité [F] 1𝜂−→ 2𝜇
Caractéristiques générales Charge impulsionnelle élevée, courants forts
Utilisations préférentielles Audio-vidéo, liaison, découplage, circuits de découpages
 Les condensateurs à film polyester métallisé MMK, MKS01
Fig.3. Photo des condensateurs au film polyester métallisé MMK, MKS01.

Capacité [F] 1𝜇−→ 10𝜇
Caractéristiques générales Bon vieillissement, utilisable en HF (10-50kHz)
Utilisations préférentielles Couplage, blocage, filtrage
 Les condensateurs à film polypropylène FKP, MKP, MKP(X2)

Capacité [F] 1𝜂−→ 680𝜂
Tolérance [%] +/- 10%-->+/- 20%
Tension de service [V] 1250V
Caractéristiques générales Grande fiabilité
Utilisations préférentielles Hautes tensions, impulsions de surtension, courants forts
I.2.1.2. Les condensateurs céramiques

 Les condensateurs céramiques plaquettes

Fig.4. Photo des condensateurs céramiques plaquettes.

Capacité [F] 1𝑝−→ 22𝜂
Grande plage de valeurs, bonne précision, bonne tenue en
Caractéristiques générales
température et humidité, très petit volume
Utilisations préférentielles Filtres, circuits oscillants, HF, compensation en température
 Les condensateurs céramiques multicouches
Fig.5. Photo des condensateurs céramiques multicouches.

Capacité [F] 100𝑝−→ 1𝜇
Tolérance [%] +/- 10%-->+/- 20%
Grande plage de valeurs, bonne précision, bonne tenue en
température et humidité, très petit volume
Utilisations préférentielles Filtres, circuits oscillants, HF

I.2.1.3. Les condensateurs électrolytiques
 Les condensateurs électrolytiques aluminium
Fig.6. Photo des condensateurs électrolytiques aluminium.

Capacité [F] 4𝜇−→ 4.7𝜇
Tolérance [%] +/- 20%-->+/- 30%
Grandes valeurs pour un faible volume, bon marché mais
vieilli mal
Utilisations préférentielles Filtrage, liaison, découplage
 Les condensateurs électrolytiques au tantale
Fig.7. Photo des condensateurs électrolytiques au tantale.

Capacité [F] 2𝜇−→ 100𝜇

Grandes valeurs pour un faible volume, grande durée de vie,

faibles courants de fuites
Filtrage, liaison, découplage, transmission radio et fil,
applications industrielles, appareils de mesures
I.2.1.4. Gamme des valeurs standards (Valeurs normalisées des condensateurs)
De la même façon que pour les résistances, les capacités des condensateurs disponibles
appartiennent aux séries normalisées indiquées dans le tableau des valeurs normalisées. Pour
les capacités les plus courantes entre 1 nF et 1 μF, on trouve souvent des progressions (séries)
E12, avec des précisions de 10 % ou 5 %. Pour les valeurs plus faibles (1 pF à 1 nF) et plus
élevées (1 μF à 47 mF environ), on se contente en général de séries E6 ou même E3 car les
précisions sont médiocres : ± 20%.
I.2.1.5. Code des couleurs

Beaucoup de condensateurs sont marqués en clair : la capacité et la tension limite sont
indiquées en chiffres sur le corps du composant, avec ou sans indication d’unité. Par exemple,
un condensateur polycarbonate marqué 47n 250 a une capacité de 47 nF et une tension
maximale de 250 V. Un condensateur tantale marqué 10/25 a une capacité de 10 μF et une
tension de 25 V. Certains éléments peuvent être marqués par le code des couleurs. Plusieurs
dispositions se rencontrent pour les différentes bandes colorées (Fig 8).
Fig.8. Marquage des condensateurs au polyester métallisé.
Tableau 8. Tableau du code des couleurs.

𝟓è𝒎𝒆 anneau
𝟏𝒆𝒓 anneau 𝟐è𝒎𝒆 anneau 𝟑è𝒎𝒆 anneau 𝟒è𝒎𝒆 anneau
Couleur Tension
𝟏𝒆𝒓 chiffre 𝟐è𝒎𝒆 chiffre Multiplicateur précision
maximale
Noir 0 1 20%
Marron 1 1 10 PF

Rouge 2 2 102 PF 250V

Orange 3 3 103 PF=1nF
Jaune 4 4 104 PF=10nF 400V
Vert 5 5 105 PF=100nF
Bleu 6 6 106 PF=1𝜇𝐹
Violet 7 7 10 𝜇𝐹
Gris 8 8
Blanc 9 9 10%
I.2.1.6. Symbole
Le condensateur est représenté par son symbole normalisé de la figure suivante :
Fig.9. Symbole normalisé d’un condensateur.
D’autre part, il y a la représentation américaine suivante :
C C
Ou bien
Fig.10. Symbole de la représentation américaine d’un condensateur.
I.2.1.7. Caractéristiques des condensateurs

I.2.1.7.1. Valeur nominale
Un condensateur a d’abord pour fonction de stocker une charge électrique Q sous une
tension V. Sa capacité C est égale alors au rapport de la charge emmagasinée par la
tension V appliquée entre ses armatures :
𝑄
𝐶=𝑉
Tel que :
C : en farads (F),
Q : en coulombs (C),
V : en volts (V).

I.2.1.7.2. Tension maximale

Si une tension trop importante est appliquée aux bornes du condensateur, le diélectrique se
perce et le composant est détruit : c’est le claquage du condensateur. Il existe donc une
tension limite précisée par les constructeurs pour chaque modèle. Suivant la technologie et la
capacité du condensateur, les tensions maximales sont assez variables : quelques volts à
plusieurs milliers de volts.
I.2.1.7.3. Tolérance
Elle correspond aux écarts de valeur qu'il peut y avoir sur la capacité du condensateur. Pour
avoir les deux valeurs extrêmes du condensateur, il suffit de multiplier la valeur indiquée par
𝑡𝑜𝑙 é𝑟𝑎𝑛𝑐𝑒 𝑡𝑜𝑙 é𝑟𝑎𝑛𝑐𝑒
1− et 1 + .
100 100
Par exemple un condensateur de 220 µF = 0.00022 F avec une tolérance de -10%/+30% aura
10 1+30
une valeur comprise entre 220 ∗ (1 − 100 ) = = 220*0.9 = 198 µF et 220 ∗ = 220*1.3
100
= 286 µF.
I.2.1.7.4. Déviation en température

Tout comme les résistances, les condensateurs dévient en température. Pour les
condensateurs à film, la famille MKT à un coefficient de température positif, c'est à dire que
plus la température augmente, plus la capacité du condensateurs augmente. Pour les autres
condensateurs à film, le coefficient est négatif; c'est à dire que plus la température augmente,
plus la valeur du condo diminue.
I.2.1.7.5. Courant de fuite

Un condensateur chargé, laissé longtemps déconnecté finit par être décharger; c'est comme
s'il y avait une résistance de très forte valeur entre les deux bornes du condo. Par exemple
pour un condo de 4700 µF 63V, le courant de fuite est d'environ 2 mA.
I.2.1.7.6. Résistance série
Le condensateur n'est pas parfait, c'est à dire qu'il n'est pas capable de fournir ou de recevoir
un courant infini. En effet, tout se passe comme s'il y avait une résistance de très faible valeur
en série avec le condensateur. Par exemple pour le condo de 4700µF 63V, la résistance série
est de l'ordre de 0.04 Ohm.


I.2.2.1. Capacité
Le condensateur est caractérisé par le coefficient de proportionnalité entre charge et tension
appelé capacité électrique et exprimée en farads (F) :
𝑄
𝐶=𝑉
Tel que :
C : en farads (F),
Q : en coulombs (C),
V : en volts (V).
I.2.2.2. Charge emmagasinée

Au point de vue énergétique, le comportement du condensateur est bien différent de celui
de la résistance. Alors que cette dernière dissipe l’énergie électrique en la transformant en
chaleur, le condensateur emmagasine l’énergie quand il se charge et la restitue lorsqu’il se
décharge. Il n’y a pas de pertes d’énergie électrique (sauf de petits défauts dont l’importance
est secondaire). Le condensateur chargé forme donc une réserve d’énergie. Ce phénomène est
utilisé dans certaines applications.
La quantité de charge Q emmagasinée sous une tension U donnée dépend du condensateur
employé. Pour un composant choisi, la quantité de charge est proportionnelle à la tension
appliquée à ses bornes. On écrit :
𝑄 = 𝐶𝑈
I.2.2.3. Association de condensateurs en série

On peut grouper n condensateurs en série de capacités 𝐶1 , 𝐶2 , …, 𝐶𝑛 . On obtient un
condensateur équivalent dont la capacité C est telle que :
1 1 1 1
= 𝐶 + 𝐶 + ⋯+ 𝐶
𝐶 1 2 𝑛
Fig.11. Condensateurs en série.

I.2.2.4. Association de condensateurs en parallèle
Des condensateurs de capacités 𝐶1 , 𝐶2 , …, 𝐶𝑛 branchés en parallèle (figure 2.5) donnent un
condensateur équivalent de capacité :

Fig.12. Condensateurs en parallèle.
𝐶 = 𝐶1 + 𝐶2 + ⋯ + 𝐶𝑛
I.2.2.5. Courbes de charge et de décharge en courant continu

La charge la plus simple est obtenue quand le courant est constant. En effet, dans ce cas la
tension U aux bornes du condensateur croît linéairement avec le temps t :
𝐼
𝑈 = 𝐶𝑡
Il faut cependant prendre garde au fait que cette formule ne s’applique que si le
condensateur est totalement déchargé au départ (la tension est nulle à t = 0). On peut tracer la
courbe représentant la tension U en fonction du temps t : on obtient une portion de droite (Fig
13). Le tracé a été fait pour un condensateur de capacité 1μF chargé avec un courant constant
de 1 mA.
Fig.13. Charge d’un condensateur à courant constant.
Dans la plupart des applications, les condensateurs ne sont pas chargés à courant constant.
Un générateur de tension continue E est branché en série avec une résistance R et le
condensateur C (Fig.14).

Fig.14. Circuit de charge d’un condensateur par un générateur de tension et une résistance.
Si le circuit est fermé à t = 0, le condensateur étant complètement déchargé, l’évolution de

la tension U se fait suivant une courbe (Fig.15).
La charge commence assez rapidement puis se ralentit de plus en plus. Pour chiffrer la durée
de la charge, on définit la constante de temps du circuit par :
𝜏 = 𝑅𝐶
Fig.15. Évolution de la tension aux bornes d’un condensateur chargé par un générateur de
tension et une résistance.
Cette courbe est en fait une « exponentielle » dont l’équation mathématique est :
𝑡
𝑈 = 𝐸(1 − 𝑒 𝜏 )
La décharge du condensateur est obtenue en remplaçant le générateur E par un court-circuit

(Fig.16).
Fig.16. Circuit de décharge du condensateur.

L’évolution de la tension aux bornes du condensateur est encore représentée par une courbe
(Fig.17).
Fig.17. Évolution de la tension aux bornes du condensateur lors de sa décharge.
On peut remarquer qu’une charge ou une décharge est pratiquement terminée au bout de
quelques constantes de temps : au bout de 5τ, on atteint la valeur finale à 1 % près.
Les charges et décharges exponentielles sont utilisées dans de nombreux montages :
astables, monostables…
I.2.2.6. Courbes de charge et de décharge en courant alternatif

Comme le courant alternatif change de sens périodiquement, les condensateurs se chargent
et se déchargent sans arrêt. Ce mouvement continuel donne l’impression qu’un courant
alternatif traverse le condensateur alors qu’aucune charge ne passe d’une armature à l’autre.
En régime sinusoïdal à fréquence donnée, on constate deux choses :
– la tension et le courant sont en quadrature, c’est-à-dire sont déphasés de 90°, la tension étant
en retard sur le courant (Fig.18).
Fig.18. Tension et courant en quadrature.

– la valeur efficace de la tension aux bornes du condensateur est proportionnelle à l’intensité

efficace du courant :
𝑈𝑒𝑓𝑓 = 𝑍𝐼𝑒𝑓𝑓
Le coefficient Z est l’impédance du condensateur. Si l’on augmente la fréquence, on

constate que l’impédance diminue. On a en effet :
1
𝑍 = 2𝜋𝑓𝐶
La notion d’impédance pour un condensateur est voisine de la notion de résistance puisque la

relation entre U et I a même forme que la loi d’Ohm. Toutefois, des différences importantes
sont à noter. Tout d’abord, l’impédance ne se définit qu’en régime sinusoïdal permanent alors
que la résistance est une grandeur indépendante des formes du courant et de la tension. En
deuxième lieu, l’impédance d’un circuit ne décrit pas complètement son fonctionnement en
sinusoïdal : il faut lui associer la connaissance du déphasage entre courant et tension.
Pour terminer, l’impédance varie avec la fréquence des signaux, alors que la résistance est
une constante. Cependant, en tenant compte des diverses restrictions qui viennent d’être
exposées, on peut raisonner sur les impédances un peu comme sur les résistances. Les
variations de l’impédance des condensateurs sont exploitées pour la réalisation des filtres de
fréquence.

I.2.3.1. Condensateur variable
On ne dispose pas en général de condensateurs variables, sauf dans quelques cas
particuliers. On a d’abord les condensateurs à lame d’air qui sont formés d’une armature fixe
et d’une armature mobile montée sur un axe. En faisant tourner l’armature, on fait varier la
surface des plaques en regard, ce qui se traduit par une modification de la capacité. Il n’y a
pas de diélectrique, ce rôle est joué par l’air présent entre les armatures. Les capacités sont
donc très faibles. Ce genre de matériel n’est utilisé que pour l’accord des circuits oscillants
des récepteurs radio. On trouve aussi des ajustables à la céramique ou au plastique. Ces petits
condensateurs ont de faibles capacités (quelques picofarads ou quelques dizaines de
picofarads). Le réglage se fait à l’aide d’une vis.

I.2.3.2. Condensateur de liaison

Un condensateur de liaison permet de transmettre un signal d'une partie à une autre d'un
circuit électronique mais en bloquant la composante continue, ce qui permet de garantir la
polarisation statique de chaque partie séparément.
Un montage électronique est souvent constitué de différents étages dont les sorties sont
connectées aux entrées des suivants. Un étage électronique est une partie qui fonctionne avec
une tension de polarisation (tension continue utile au fonctionnement des composants). Les
tensions de polarisation de deux étages successifs ne doivent pas se mélanger. En revanche, le
signal alternatif issu d'un étage doit passer vers l'étage suivant. C'est là que le condensateur
de liaison intervient.
Fig.19. Condensateur de liaison.
Le condensateur de liaison bloque les tensions de polarisation (continues) mais laisse passer
les variations dynamiques (signal). Sa capacité doit être suffisante pour ne pas atténuer les
plus basses fréquences du signal à transmettre.
On voit ci dessus un montage à transistor avec deux condensateurs de liaison.
I.2.3.3. Condensateur de découplage

Un condensateur de découplage est un condensateur (généralement céramique car on n'a pas
besoin d'une grande précision sur sa valeur) relié entre la patte d'alimentation d'un composant
et la masse du circuit. Il permet d'évacuer les harmoniques de hautes fréquences vers la masse
et augmente donc l'immunité électromagnétique du circuit sur lequel il est installé.
De la figure 20, C5 et C3 sont des condos de découplages.

Fig.20. Condensateur de découplage.
I.2.3.4. Filtrage (circuits RC et CR)

a) Le circuit RC et le circuit CR
Il se compose d'une résistance et d'un condensateur formant un quadripôle. Le signal de
sortie est prélevé aux bornes de la résistance (circuit CR) ou du condensateur (circuit RC). On
peut l'assimiler à un diviseur potentiomètrique. La tension aux bornes du condensateur
s'établit avec un retard par rapport à celle qui est présente aux bornes de la résistance, ce qui
provoque un déphasage du signal de sortie par rapport au signal d'entrée.
Ce type de filtre, dit "passif" présente l'avantage de ne pas écrêter le signal (à condition de
choisir des composants supportant les tensions et courants qui leur sont appliqués), comme le
ferait un filtre actif équipé d'un ampli opérationnel.
Fig.21. Circuit CR et RC.

b) Comportement en courant sinusoïdal

L'un et l'autre des deux quadripôles se rencontrent très souvent dans les schémas
d'amplificateurs.
 (CR) comme circuit de liaison entre deux étages.
 (RC) condensateur de découplage sur la ligne d'alimentation.
Pour un courant sinusoïdal, le condensateur peut être comparé à une résistance placée dans
un diviseur de tension dont la valeur en ohms serait égale à sa réactance Xc. Or cette
réactance dépend de la fréquence du courant sinusoïdal, le rapport de division va donc varier
en fonction de la fréquence. Le comportement du quadripôle est alors celui d'un filtre :
 Passe-haut pour le filtre de type CR.
 Passe-bas pour le filtre de type RC.
I.2.3.5. Condensateur réservoir d’énergie

Nous avons vu qu'un condensateur soumis à une différence de potentiel portait des
charges et sur ses armatures, avec la relation .
Pour accroître de la charge des armatures, il faut qu'une quantité de charges se

déplacent et voient leur potentiel passer de zéro à v. On sait que pour un tel déplacement, il
faut leur apporter une quantité d'énergie égale à
Or, si on apporte une quantité de charges supplémentaires , la différence de
potentiel s'accroît de
Donc, on peut écrire et
Par intégration, on peut en déduire la quantité totale d'énergie qu'il a fallu apporter pour
amener la différence de potentiel aux bornes du condensateur de zéro à
Si l'on relie ensuite entre elles les deux armatures par un fil conducteur, le condensateur
va se décharger : les charges accumulées vont repartir. En faisant le même calcul que
précédemment, on peut déterminer l'énergie que recevront les charges durant leur retour,
pendant que la différence de potentiel entre les armatures va repasser de à .
On obtient :

Ceci prouve que l'énergie fournie durant la charge était restée disponible et qu'elle est
restituée lors de la décharge du condensateur.
Un condensateur est donc un réservoir d'énergie électrique.
I.2.4. Test et pannes

I.2.4.1. Test de condensateur avec un ohmmètre
 Déchargez le condensateur
Un condensateur ne peut être testé qu’en étant séparé du circuit auquel il est
raccordé. Il faut aussi le décharger.
Mettez pour cela ses 2 pôles en contact avec un élément métallique quelconque :
réglet, paire de ciseaux, lame de tournevis, étau…
Fig.22. Opération de déchargement d’un condensateur.
 Calibrez le multimètre ou choisissez un ohmmètre

Choisissez la fonction ohmmètre de l’appareil, comme pour vérifier la continuité
d’un conducteur ou d’un circuit.

Fig.23. Opération de calibration du multimètre.
 Effectuez le test du condensateur

Posez la pointe de touche rouge du multimètre sur la borne ou le fil + du
condensateur et la pointe de touche noire sur la borne - ou selon le cas, sur le corps
du condensateur lui-même.
Fig.24. Opération du test.

 Interprétez la mesure
Lorsque l’afficheur du multimètre (numérique) indique 10 millions (ou plus) puis
redescend à 0, le condensateur fonctionne correctement.
Si en revanche l’afficheur reste à 0 ou bien à la valeur précédente (10 millions ou
plus), le condensateur est défectueux.
Note : le multimètre peut demander quelques dizaines de secondes pour atteindre la
valeur maximale du condensateur et revenir ensuite à 0… Soyez patient. Le cas
échéant, pensez aussi à redécharger le condensateur entre chaque mesure.
I.2.4.2. Inversion de polarité

Si les polarités sont inversées, le condensateur peut brûler ou même exploser, et pas
seulement lors de la mise sous tension. Les condensateurs au tantale branchés à l'envers,
par exemple, peuvent se manifester (méchamment) au bout de un ou deux ans de
fonctionnement, tout en pouvant ne présenter aucun problème lors des premières
utilisations.

Université 20 Aout 1955 Skikda Année universitaire 20 /20
Chapitre 3 : Les selfs
I.3.1.1. Bobine à air

Il s’agit de bobines enroulées normalement par conducteurs massifs
autoportants ou enroulés sur des matériels isolants pour que le
bobinage prenne une forme déterminée. Les bobines à air sont très
utilisées dans les circuits électroniques. Elles se caractérisent par la
constance de leur valeur d’inductance.
Fig.1. Photo d’une bobine à air.
I.3.1.2. Bobine à noyau de fer

Une bobine à noyau de fer (monophasée) est constituée d’un certain nombre de spires
enroulées sur un circuit magnétique en matériau ferromagnétique.
Fig.2. Constitution d’une bobine à noyau de fer (pour certains types).
I.3.1.3. Bobine à noyau de ferrite

Aux fréquences moyennes ou hautes, on utilise des bobines à noyau de ferrite. La plage des
fréquences utilisables peut être située entre 100 MHz et 1 GHz pour quelques références. La
ferrite est une céramique ferromagnétique à base d'oxyde de fer, elle est fragile et peut se
casser.
I.3.1.4. Gamme des valeurs standards (valeurs normalisées des inductances)
La table suivante fournit les valeurs standardisées d’inductances disponibles
commercialement. La table donne seulement une décade. Pour obtenir la liste complète pour

toutes les décades d'inductances, multipliez les valeurs de la table par 10, 100 ou 1 000 pour
les nano Henrys, micro Henrys et milli Henrys respectivement.
Tab.1. Inductances et condensateurs 5% et 10%.

1 1.1 1.2 1.3 1.5 1.6 1.8 2
2.2 2.4 2.7 3 3.3 3.6 3.9 4.3
4.7 5.1 5.6 6.2 6.8 7.5 8.2 9.1
I.3.1.5. Symboles
Une bobine peut être représentée par son symbole normalisé (Fig.3.a), mais on rencontre
aussi d’autres symboles (Fig.3.b.c.d.e).
(a) (b) (c)
(d) (e)
Fig.3. Divers symboles rencontrés pour la représentation des bobines.
I.3.1.6. Caractéristiques des selfs

I.3.1.6.1. Établissement du courant dans une bobine
Si l’on applique une tension constante aux bornes d’une
bobine, le courant augmente linéairement suivant la formule:
𝐸
𝐼=𝐿𝑡
Cette loi de variation n’est toutefois valable que tant que la

bobine n’est pas saturée. Les variations du courant I en
fonction du temps t sont représentées par un segment de
droite (Fig.4).
Fig.4. Établissement du courant dans
une bobine soumise à une tension constante.

I.3.1.6.2. Établissement du courant dans une bobine à travers une résistance

On a choisi pour le tracé une inductance de 10 mH soumise à une tension de 10 V.
Si le courant s’établit à travers une résistance R (Fig.5.a), la courbe devient une exponentielle
(Fig.5.b) identique à celle qui représente la tension lors de la charge d’un condensateur (voir
chapitre 2.Fig.15).
(a) (b)
Fig.5. (a) Établissement du courant dans une bobine à travers une résistance ; (b) Évolution
du courant dans la bobine.
𝐿
La constante de temps est dans ce cas : 𝜏 = 𝑅
𝐸
Au bout de quelques constantes de temps, le courant est stabilisé à sa valeur de repos : 𝐼0 = 𝑅
I.3.1.6.3. Évolution du courant lors de son extinction

Les phénomènes sont similaires lors de l’extinction du courant (Fig.6.a et b).
Il ne faut pas ouvrir le circuit contenant la bobine : le courant ne pouvant s’annuler
brusquement à cause de l’énergie emmagasinée dans la bobine, il se produirait un arc
électrique entre les contacts ouverts.
(a) (b)
Fig.6. (a) Circuit pour l’extinction du courant dans la bobine ; (b) Évolution du courant lors
de son extinction.
I.3.1.6.4. Bobine en alternatif

Pour une bobine idéale (résistance négligeable), la
tension et le courant sont en quadrature, mais,
contrairement à ce qui se passe pour un
condensateur, c’est le courant qui est en retard sur la
tension (Fig.7).
Fig.7. Tension et courant en quadrature.
L’impédance augmente avec la fréquence f et s’exprime par la formule : 𝑍 = 2𝜋𝑓𝐿

Cette variation de l’impédance, opposée à celle qui est observée pour un condensateur, est
également utilisée dans certains filtres.

I.3.2.1. Force électromotrice induite (f.é.m.) dans une inductance
* Lorsqu’une bobine est soumise à un champ magnétique variable 𝐻 , elle est le siège
d’une force électromotrice induite « e » qui tend à s’opposer aux variations de 𝐻 au niveau de
la bobine. Plus la variation de 𝐻 est rapide dans le temps, plus la f.é.m. est grande.
* Lorsqu’une bobine est parcourue par un courant électrique variable « i », le champ 𝐻 créé
dans la bobine par ce courant est variable. La bobine est alors le siège d’une f.é.m. auto-
𝑑𝑖
induite « e » d’autant plus importante que le courant varie rapidement. On a alors : 𝑒 = −𝐿 𝑑𝑡
Tel que : L est l’inductance de la bobine et se mesure en Henry (H).
I.3.2.2. Energie emmagasinée dans une bobine

Une bobine emmagasine de l’énergie sous forme électromagnétique lorsqu’elle est
1
parcourue par un courant « i ». Cette énergie est donnée par : 𝑊𝑚 = 2 𝐿𝑖 2
I.3.2.3. Association d’inductances en série et en parallèles

On peut associer les bobines en série ou en parallèle, mais ces groupements sont très peu
utilisés. Les lois d’association pour les inductances sont les mêmes que celles des résistances.


I.3.3.1. Oscillateur LC
Les bobines peuvent êtres utilisées en hautes fréquences pour la polarisation des transistors.
Par exemple, on peut utiliser cette solution dans un oscillateur LC du type Colpitts.
I.3.3.2. Transformateur
Un transformateur est constitué de deux enroulements (bobinages) placés sur le même
noyau magnétique fermé (Fig.8). Quand on applique une tension variable sur l’un des
enroulements (appelé primaire), un flux est créé. Du fait du noyau ferromagnétique, les lignes
de flux sont obligées de se refermer (dans leur presque totalité) en passant dans le deuxième
enroulement (appelé secondaire). Ce flux variable crée une force électromotrice induite dans
ce bobinage, c’est-à-dire qu’il apparaît une tension entre ses bornes. Le rapport de la tension
obtenue au secondaire et de la tension
appliquée au primaire est constant, égal au
rapport des nombres de spires des
𝑈 𝑁
enroulements : 𝑈2 = 𝑁2 = 𝑘
1 1
Le nombre 𝑘 est le rapport de

transformation de l’appareil.
Fig.8. Schéma de principe d’un transformateur.
I.3.3.3. Relais
La bobine est un élément indispensable dans plusieurs types des relais (électromécanique,
statique, …). Généralement, on alimente la bobine pour que les contacts commutent et le
retour à l'état initial se fait quand la bobine n'est plus alimentée.
Bobine
Fig.9. Photo intérieur d’un relais électromécanique.

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Partie II : Technologie des composants actifs.
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Chapitre 4 : Les diodes.
II.4.1. Généralités
II.4.1.1. Principe de la diode à jonction PN
Le nom diode est tiré du grec (di=deux, double ; odos=voie, chemin ; donc : di odos=double
voie) parce qu’elle est conductrice dans un sens est bloquante dans l’autre.
La diode à jonction PN est un composant électronique composé de la succession représentée
à la figure (1) suivante :
Semi-conducteur Semi-conducteur
Métal Métal
type P type N
Fig.1. Composition d’une diode à jonction PN.
II.4.1.2. Symbole
P N
Anode Cathode
Fig.2. Symbole d’une diode à jonction PN.
II.4.1.3. Polarisations directe et inverse

a) Diode polarisée en directe
En polarisation directe, la tension appliquée (VAK>0) permet le passage d’un courant
électrique de l’anode vers la cathode appelé courant direct ID.
P N
A K
Ei
ID V0
E
+ -
VAK
VPN>0
Fig.3. Diode à jonction PN polarisé en directe.
1
Enseignant Dr. Sekhane H
b) Diode polarisée en inverse

En polarisation inverse, la tension appliquée (VAK<0) empêche le passage du courant. Le
courant inverse est pratiquement nul.
P N
A K
Ei
V0
E
- +
VAK
VPN<0
Fig.4. Diode à jonction PN polarisé en inverse.
II.4.1.4. Influence de la température

- Le 1 2-conducteur de la diode à jonction PN se comporte comme isolant aux basses
températures lorsque l’agitation thermique est faible, et comme conducteur aux températures
élevées.
- La résistivité du 1 2-conducteur de la diode diminue quand la température augmente.
- Pour les diodes utilisant le Silicium comme semi-conducteur, le Silicium est un atome
tétravalent : Il possède 4 électrons de valence qui vont se mettre en commun avec d’autres
atomes de Silicium pour avoir la forme cristalline.
A la température 0K toutes les liaisons covalentes sont maintenues. C’est un bon isolant :
pas d’électrons libres. Lorsque la température du cristal augmente, certains électrons de
valence quittent leurs places, certaines liaisons covalentes sont interrompues. On dit qu’il y a
rupture de la liaison covalente et par conséquent :
 libération de certains électrons qui vont se déplacer librement ⇒ conduction du
courant électrique.
 il reste une liaison rompue (un ion Si+) ⇒ naissance d’une paire de charge : électron
libre (charge négative) et trou (charge positive).
- En polarisation inverse, le courant inverse est très faible mais il croit rapidement avec la
température de la jonction.
II.4.1.5. Caractéristique courant-tension

Cette caractéristique décrit l’évolution du courant traversant la diode en fonction de la
tension à ses bornes en courant continu.
2
a) Diode idéale (parfaite)

En polarisation directe (U>0) la résistance de la diode est nulle. Elle se I
comporte donc comme in interrupteur fermé.

En polarisation inverse (U<0) : 𝑅 = ∞. La diode est équivalente à un
U
interrupteur ouvert.
Fig.5. Caractéristique V-I d’une diode
idéale.
b) Diode réelle
I
En polarisation directe, au delà de la tension de seuil VP la diode
est conductrice.
En polarisation inverse, le courant inverse est très faible mais après
une certaine valeur négative de tension il intervient le phénomène VP U
de claquage. Claquage
Fig.6. Caractéristique V-I d’une diode réelle.

II.4.1.6. Tension de seuil VP
La tension de seuil VP d’une diode réelle est la tension où au delà de laquelle elle est
conductrice. Cette tension peut être déterminée en dessinant la pente indiquée en trait bleu
(voir Fig.6).
D’autre part, cette pente peut définir aussi la résistance dynamique rd de la diode tel que :
𝑑𝑉
𝑟𝑑 = .
𝑑𝐼
II.4.1.7. Tension inverse maximale

La tension inverse maximale que peut supporter une jonction d’une diode est limitée par
deux phénomènes : le perçage et le claquage :
a) Le perçage
Le perçage d'une zone de la jonction PN d’une diode intervient lorsque la largeur de la zone
de déplétion dans une zone, P ou N, tend à devenir supérieure à l'épaisseur de la zone la plus
faiblement dopée. Ainsi, si la zone N est nettement moins dopée que la zone P et si la tension
appliquée à la diode VAK est très supérieur à la valeur maximale de la barrière de potentiel
ΔV0, la tension de perçage est donnée par:
𝑞.𝑁𝐷
𝑉𝑝𝑒𝑟 ç𝑎𝑔𝑒 = 𝑒𝑁2
2𝜀
3
Tel que :
q : Charge d’électron (16 × 10−20 𝐶).
𝑁𝐷 : Nombre d’atomes donneurs par 𝐶𝑚3 de la zone N (Concentration des atomes donneurs).
𝜀 : Constante diélectrique (pour le cas du Silicium 𝜀 = 10−12 𝐹/𝐶𝑚).
𝑒𝑁 : Épaisseur de la zone N.
b) Le claquage
Le claquage de la jonction PN d’une diode intervient lorsque la valeur de tension négative
appliquée à la diode VAK atteint le seuil d'avalanche Vav. À cette valeur de tension, les
électrons franchissant la barrière de potentiel acquièrent une énergie cinétique suffisante pour
leur permettre d'arracher lors des collisions des électrons des atomes du semi-conducteur
intrinsèque au voisinage de la jonction, créant ainsi de nombreuses paires (électron-trou) qui
vont à leurs tours franchir la barrière et intervenant le phénomène d’avalanche (ou de
claquage) qui se traduit par une augmentation très rapide du courant inverse (voir Fig.6).
II.4.1.8. Courant maximal direct IFmax

Parmi les principaux critères de choix d’une diode est le courant maximal direct IFmax (F
signifie Forward=direct). Le courant maximal peut être de 100 mA pour une diode utilisée en
électronique de signal, mais aussi de 100 A pour un composant faisant partie d’un
convertisseur de puissance. On rencontre essentiellement deux types de composants : les
diodes de signal et les diodes de redressement. Les premières sont rapides, mais ne supportent
que des courants faibles. Les secondes acceptent des intensités plus élevées, mais sont
relativement lentes. On peut citer la diode de signal la plus répandue et qui convient
pratiquement toujours dans ce rôle : la diode 1N4148. Sa tension inverse est 75 V et son
courant maximal est 225 mA. Pour le redressement, on rencontre très fréquemment les diodes
de la série 4000. Elles supportent 1 A (comme courant max) et leur tension maximale inverse
dépend de la référence exacte comme l’indique le tableau suivant :
Tableau 1. Tensions maximales inverse des diodes de la série 4000.

Référence 1N4001 1N4002 1N4004 1N4005 1N4006 1N4007
Tension maximale (V) 50 100 400 600 800 1000
4
II.4.2. Gamme d’utilisation des diodes et codes d’identification

II.4.2.1. Types des diodes
II.4.2.1.1. Diodes de signal
Ce type de diodes est caractérisé par :
 Ne supportent que des courants faibles (jusqu’à 100 mA);
 Faible tension maximale inverse (jusqu’à 100 V);
 Très rapide (trr<10𝜂𝑠) (trr signifie : temps de recouvrement inverse = temps
nécessaire à la diode pour passer de l’état passant à l’état bloqué).
La diode de signal la plus répandue est la diode 1N4148.

Les diodes de signal peuvent êtres utilisées comme diodes de protection : ex :
 Diode de roue libre ;
 Retour de tension ou courant négatif.
II.4.2.1.2. Diodes de puissance (de redressement)

Ce type de diodes est caractérisé par :
 Peuvent supporter des intensités plus élevés (de 1 à plusieurs centaines d’Ampères) ;
 Tension maximale inverse élevée (jusqu’à 1500 V) ;
 Relativement lentes.
Parmi les diodes de ce type, les diodes de la série 4000 tel que la diode 1N4004 (voir Fig ci-
dessous).
Fig.7. Diode 1N4004.
Les diodes de puissance (de redressement) peuvent êtres utilisées pour le redressement et
comme diodes de roue libre.
II.4.2.2. Marquage des diodes

Les petites diodes se présentent sous une forme
voisine de celle des résistances. La cathode est
indiquée par un trait (bague, anneau) sur le corps du
composant (voir la figure ci-contre).
Fig.8. Anneau permettant de repérer la cathode.
5
Le marquage est souvent en clair, mais on peut parfois rencontrer des éléments marqués par
un code des couleurs. En utilisant le tableau 8 du code des couleurs (chapitre 1), on peut
trouver le marquage en code de la diode-exemple illustrée dans la figure ci-dessous.
Anneau repérant
la cathode
Jaune Brun Jaune Gris

1N 4 1 4 8
Fig.9. Marquage de la diode (1N4148) par le code des couleurs.
II.4.3. Formules de base

II.4.3.1. Calcul de la résistance de protection d’une diode
Lorsque nous utilisons une diode tel que le LED dans un circuit, il faut toujours lui associer
une résistance de protection en série, sinon notre LED risque de ne pas survivre bien
longtemps. Mais comment choisir (calculer) la bonne valeur de cette résistance de
protection?
Avant d'effectuer notre calcul, il faut d’abord connaître les 3 paramètres suivants :
 La tension de seuil de notre LED : C’est la différence de potentiel aux bornes de la
LED quand elle est allumée. Elle tourne généralement autour de 2 ou 3 V, mais la
valeur exacte dépend de la couleur émise par la LED (1,5 V pour l'infrarouge, 2 V
pour le rouge, 3,3 V pour le bleu...). Si nous disposons de la fiche technique de notre
LED, c'est ce qui s'appelle "forward voltage".
 Le courant typique (optimal) pour notre LED : On retrouve cette donnée dans la
fiche technique de la LED ("forward current"). Il est souvent de 20 mA. Remarquez
qu'il n'y a rien de tragique à allumer une LED avec un courant plus faible que la valeur
typique (optimale) (la LED sera seulement moins brillante, et la différence ne sera
peut-être même pas perceptible à l'œil). Évitez toutefois les courants trop intenses: si
la LED ne grille pas immédiatement, sa durée de vie risque d'être sérieusement
compromise.
 La tension d'alimentation : Cette tension doit être supérieure à la tension de seuil de
la LED.
Si on désire brancher alimenter 2 LEDs bleues reliées en série au moyen d'une batterie de 9
V. La tension de seuil de nos LED est de 3,3 V chacune.
6
La tension aux bornes de la résistance sera donc:

𝑉𝑅 = 𝐸 − 𝑉0 = 9 − 6.6 = 2.4𝑉
Donc :
𝑉𝑅 2.4
𝑅= = 0.02 = 120Ω
𝐼
Fig.10. 2 LEDs protégées par une résistance.

* Calculateurs en ligne
Il existe plusieurs calculateurs en ligne de la résistance de protection des diodes notamment
des LEDs disponibles comme exemple aux liens :
1) http://electroniqueamateur.blogspot.com/2016/12/calculer-la-resistance-de-protection.html
2) https://www.breakingvap.fr/calculer-la-resistance-de-protection-a-mettre-pour-proteger-
une-diode-dans-votre-box/
II.4.3.2. Puissance dissipée

II.4.3.2.1. Pertes dans une diode idéale (parfaite)
Une diode idéale ne dissipe aucune puissance.
II.4.3.2.2. Pertes dans une diode réelle
Dans une diode réelle, les pertes (puissance dissipée) sont distinguées comme suit :
١) Pertes par conduction
a) Pertes à l’état bloquée (𝑷𝒓 )

Comme il est déjà expliqué, le courant inverse (courant de fuite) à l'état bloqué est très
faible. Ainsi, les pertes égales au produit de ce courant par la tension inverse appliquée à la
diode, sont généralement négligeables devant les pertes à l'état passant (𝑃𝑟 ≈ 0).
b) Pertes à l’état passant (𝑷𝑪 )
1 𝑇
𝑃𝐶 = 𝑝𝑢𝑖𝑠𝑠𝑎𝑛𝑐𝑒 𝑎𝑐𝑡𝑖𝑣𝑒 = 𝑇 0 𝑑
𝑝 (𝑡) 𝑑𝑡; Tel que : 𝑝𝑑 (𝑡) est la puissance instantanée.
𝑝𝑑 𝑡 = 𝑉𝑑 𝑡 . 𝐼𝑑 (𝑡) ; Tel que : 𝑉𝑑 𝑡 = 𝑉0 + 𝑟𝑑 𝐼𝑑 𝑡 car la diode en polarisation directe est

équivalente à un récepteur de 𝑉0 et de résistance interne 𝑟𝑑 .
P N
rd
Id A K A Id K
Vd>0 V0 rd rd
Vd>0
Fig.11. Schéma équivalent de la diode polarisée en direct.

7
Donc :
1 𝑇 1 𝑇 1 𝑇 2
𝑃𝐶 = 𝑇 0
𝑉0 + 𝑟𝑑 𝐼𝑑 𝑡 . 𝐼𝑑 (𝑡) 𝑑𝑡 = 𝑉0 𝑇 0 𝑑
𝐼 (𝑡) + 𝑟𝑑 𝑇 𝐼
0 𝑑
𝑡 𝑑𝑡
Notons que :
1 𝑇
* La valeur moyenne d’une fonction périodique 𝑓 est : 𝑓𝑚𝑜𝑦 = 𝑓 = 𝑇 0
𝑓(𝑡) 𝑑𝑡
𝑇 2
1
* La valeur efficace d’une fonction périodique 𝑓 est : 𝑓𝑒𝑓𝑓 = 𝑓𝑅𝑀𝑆 = 𝑓 (𝑡) 𝑑𝑡
𝑇 0
Alors :
𝑃𝐶 = 𝑉0 𝐼𝑑 𝑚𝑜𝑦 + 𝑟𝑑 𝐼𝑑2𝑒𝑓𝑓
٢) Pertes par commutation
a) Pertes à la fermeture (𝑃𝒐𝒏 )

1
Les pertes à la fermeture sont données par : 𝑃𝑜𝑛 = 2 . 𝑡𝑑𝑟. 𝑉𝐹𝑃 . 𝐼𝑑 𝑚𝑎𝑥 . 𝑓 ; tel que :
𝑡𝑑𝑟 : temps de recouvrement direct (Temps nécessaire à la diode pour passer de l’état bloqué
à l’état passant).
𝑉𝐹𝑃 : Tension de crête directe (Forward Peak Voltage).
𝐼𝑑 𝑚𝑎𝑥 : Courant max dans la diode.
𝑓 : Fréquence du montage.
b) Pertes à l’ouverture (𝑃𝒐𝒇𝒇 )

1 1
Les pertes à l’ouverture sont données par : 𝑃𝑜𝑓𝑓 = 2 . 𝑉𝑎𝑣 . 𝑄𝑟𝑟. 𝑓 = 4 . 𝑉𝑎𝑣 . 𝐼𝑎𝑣 𝑚𝑎𝑥 . 𝑡𝑟𝑟. 𝑓 ; tel
que :
𝑉𝑎𝑣 : Tension inverse du montage.
𝑄𝑟𝑟 : Energie de recouvrement inverse.
𝐼𝑎𝑣 𝑚𝑎𝑥 : Intensité inverse max.
* Remarque : les pertes par commutations sont négligeables pour 𝑓 < 500 𝐻𝑧.
* De (١) et (٢), la puissance dissipée totale (les pertes totales) dans une diode réelle est :
𝑃𝑑𝑖𝑜𝑑𝑒 = 𝑃𝑟 + 𝑃𝐶 + 𝑃𝑜𝑛 + 𝑃𝑜𝑓𝑓
II.4.4. Utilisations et applications

II.4.4.1. Redressement simple et double alternance
8
١) Redressement simple alternance

Le redressement consiste à transformer une tension
bidirectionnelle en une tension unidirectionnelle appelée
tension redressée.
Soit le schéma de montage de la figure ci-contre.
Fig.12. Redresseur simple alternance.
Avec : 𝑈 = 𝑈𝑚 sin 𝜔𝑡 et 𝜔 = 2𝜋𝑓
La diode est supposée parfaite, donc le principe de fonctionnement sera comme suit :
Pendant l’alternance positive de la tension U (U>0), la
diode D est polarisée en direct donc elle est passante
(i>0 et 𝑈𝑑 = 0) donc 𝑈𝑅 = 𝑈 − 𝑈𝑑 = 𝑈.
Pendant l’alternance négative de la tension U (U<0), la
diode D est polarisée en inverse donc elle est bloquée
(i=0 et 𝑈𝑑 <0) donc 𝑈𝑅 = 0. Fig.13. Allures des tensions 𝑈 et 𝑈𝑅 .
٢) Redressement double alternance

a) Redressement double alternance à deux diodes et transformateur à point milieu
Soit le schéma de montage de la figure ci-contre.
𝑈 = 𝑈1 − 𝑈2 = 𝑈𝑚 sin 𝜔𝑡 et 𝜔 = 2𝜋𝑓
𝑈 𝑈
𝑈1 = et 𝑈2 = − 2
2
Fig.14. Redresseur double alternance à deux

diodes et transformateur à point milieu.
Les deux diodes sont supposées idéales, donc le principe de fonctionnement sera comme suit :
Pendant l’alternance positive de U :
𝑈
 𝑈1 est positive, 𝐷1 conduit donc 𝑈𝑅 = 𝑈1 = 2 .
 𝑈2 est négative, 𝐷2 bloquée.

Pendant l’alternance négative de U :
𝑈
 𝑈2 est positive, 𝐷2 conduit donc 𝑈𝑅 = 𝑈2 = − 2 .
 𝑈1 est négative, 𝐷1 bloquée. Fig.15. Allures des tensions 𝑈 et 𝑈𝑅 .
9
b) Redressement double alternance à pont de Graetz

Soit le schéma de montage de la figure ci-dessous.
Les 4 diodes sont supposées idéales, donc le principe de fonctionnement sera comme suit :
Pendant l’alternance positive de U : D3 et D4 conduisent, D1 et D2 bloquées donc 𝑈𝑅 = 𝑈.
Pendant l’alternance négative de U : D1 et D2 conduisent, D3 et D4 bloquées donc 𝑈𝑅 = −𝑈.
Fig.16. Redresseur double alternance à pont Fig.17. Allures des tensions 𝑈 et 𝑈𝑅 .

de Graetz.
II.4.4.2. Filtrage
Le filtrage d’une tension redressée consiste à réduire au maximum l’ondulation, donc à
avoir une tension aussi constante que possible. Le filtrage le plus simple fait appel à un seul
condensateur placé en parallèle sur la charge et qui se comporte comme un réservoir
d’énergie.
Soit le montage de la Fig.18 avec : 𝑈 = 𝑉 sin 𝜔𝑡 et 𝑅𝑑 est la résistance interne de la diode.
Dés que 𝑉𝐴 > 𝑉𝐾 la diode est passante donc le condensateur se charge rapidement (avec une
constante de temps de charge 𝜏 = 𝐶. 𝑅𝑑 ). La tension crête atteinte aux bornes du condensateur
est égale à 𝑉 − 𝑉𝐴𝐾 ou 𝑉 − 𝑉0 .
Dés que 𝑉𝐴 < 𝑉𝐾 la diode est bloquée et par conséquent le générateur devient isolé de la
charge. De ce fait, le condensateur se décharge dans R (avec une constante de temps de
décharge 𝜏 ′ = 𝐶. 𝑅).
A K
U C UR R
Fig.18. Montage de filtrage par condensateur Fig.19. Allure de la tension filtrée

d’une tension redressée.
10
II.4.4.3. Détection
Les diodes de détection sont utilisées pour la détection (démodulation) RF dans les étages
d'entrée de récepteur de radio. Ce type de diode, généralement en germanium, présentait un
seuil de conduction plus faible (0,2V à 0,3V) que ceux des diodes au silicium (0,6V à 0,7V) et
présentaient donc l'avantage d'être plus sensible et donc de mieux fonctionner avec des
niveaux de réception faibles.
II.4.4.4. Écrêtage
Une autre fonction de base que peut remplir une diode, c'est de limiter la tension sur d'autres
composants, ce qu'on appelle "écrêtage". Cette limitation de tension peut par exemple servir à
protéger ces autres composants de surtensions éventuelles ou encore à maintenir une tension
constante à leurs bornes (régulation de tension).
Fig.20. Écrêtage d’un signal (tension…).
II.4.4.5. Protection de polarité inverse

Pour protéger un système contre les inversions de polarité, il suffit de placer une diode entre
l’alimentation et le système. Si l’alimentation est bien raccordée, le système fonctionne. Si
l’alimentation est mal raccordée, la diode bloque le courant et le système n’est pas détruit.
Fig.21. Branchement d’une diode pour la protection contre la polarité inverse.
II.4.4.6. Application aux portes logiques

Les circuits logiques constituent plus de 90% des circuits intégrés que nous utilisons au
quotidien. Bien qu’ils soient réalisés à partir de transistors MOS (Métal−Oxyde−Semi-
conducteur), on peut utiliser des diodes pour obtenir les fonctions de base.
Exemple : la porte « OU » :
11
Tableau 2. Table de vérité.

A D1
A B S
0 0 0
B D2
0 1 1
1 0 1
R S
1 1 1
Fig.22. Utilisation de 2 diodes pour réaliser la porte « OU ».
II.4.4.7. Afficheur 7 segments

Les diodes sont utilisées ainsi dans les afficheurs 7 segments. Les afficheurs 7 segments
sont un type d'afficheur particulièrement présent sur les calculatrices et les montres à
affichage numérique : les caractères (chiffres ou lettres) s'écrivent en allumant ou en
éteignant des segments, au nombre de sept.
Dans un afficheur 7 segments, les segments sont le plus souvent désignés par les lettres
allant de A à G. Dans le cas où l'afficheur comporte un point, servant de séparateur décimal,
ce dernier est désigné DP (de l'anglais : Decimal Point); certains parlent dans ce cas d'un
afficheur «8 segments». Dans le cas d'un afficheur 7 segments (avec point décimal)
commandé par 8 bits, la table de vérité donne :
Tableau 3. Table de vérité à 8 bits.
S (sortie)
Bit 1 Bit 2 Bit 3 Bit 4 Bit 5 Bit 6 Bit 7 Bit 8
Affichage
0 1 1 1 1 1 1 0 0
1 0 1 1 0 0 0 0 0
2 1 1 0 1 1 0 1 0
3 1 1 1 1 0 0 1 0
4 0 1 1 0 0 1 1 0
5 1 0 1 1 0 1 1 0
6 1 0 1 1 1 1 1 0
7 1 1 1 0 0 0 0 0
8 1 1 1 1 1 1 1 0
9 1 1 1 1 0 1 1 0
A 1 1 1 0 1 1 1 0
B 0 0 1 1 1 1 1 0
C 0 0 1 1 1 1 0 0
D 0 1 1 1 1 0 1 0
E 1 0 0 1 1 1 1 0
F 1 0 0 0 1 1 1 0
12
Fig.23. Afficheur 7 segments avec point décimal. Fig.24. Désignation de chaque segment.
Fig.25. Les 10 chiffres et le complément hexadécimal représentés avec l'affichage à 7

segments.
II.4.5. Diodes spéciales et symboles
II.4.5.1. La diode Zener
Une diode Zener est une diode spécialement conçue pour exploiter le claquage inverse. La
tension de claquage appelée aussi tension Zener est faible (quelques volts ou quelques
dizaines de volts). L’effet Zener a été découvert par Clarence Zener. La diode Zener est
représentée par leur symbole normalisé ou par d’autres symboles (voir figure ci-dessous).
(a) (b) (c)

Fig.26. (a) Symbole normalisé d’une diode Zener ; (b, c) Autres symboles d’une diode Zener.
I (AK)
La figure ci-contre représente la caractéristique
courant-tension de la diode Zener. UZ
U (KA)
En polarisation directe, une diode Zener est U (AK)
U0
équivalente à une diode normale.
I (K-A)
Fig.27. Caractéristique V-I de la diode Zener.

13
En polarisation inverse, la diode conduit lorsque la tension inverse 𝑈𝐾→𝐴 devient supérieure
à la tension Zener Uz.
La caractéristique linéarisée conduit à l’équation : 𝑈𝐾→𝐴 = 𝑈𝑍 + 𝑅𝑍 𝐼𝐾→𝐴 où 𝑅𝑍 est la
résistance dynamique inverse.
Si la résistance dynamique 𝑅𝑍 est négligée, la tension aux bornes de la diode lorsqu’elle
conduit en inverse est constante quelque soit le courant qui la traverse. La diode Zener est
idéale.
II.4.5.2. La LED
La LED (en anglais : Light Emitting Diode) ou encore DEL (en français : Diode Électro-
Luminescente) est un composant à jonction PN, qui lorsqu’il est parcouru par un courant
direct, émet une lumière de couleur précise (rouge, vert, jaune, …) (voir Fig.28(a)). Les LEDs
sont utilisés comme voyants lumineux, témoins lumineux,…etc.
Le symbole normalisé d’une LED est représenté dans la Fig.28(b). Il est noté que la patte la
plus courte de la LED indique la cathode (voir Fig.28(c)).
(a) (b) (c)

Fig.28. (a) LEDs de différents couleurs ; (b) Symbole normalisé d’une LED ; (c) Vue de
profil d’une LED.
Le tableau suivant donne la tension de seuil ainsi que le semi-conducteur utilisé pour des
LEDs de différents couleurs :
Tableau 4. Tension de seuil et semi-conducteur utilisé pour des LEDs de différents couleurs.
Couleur Tension de seuil (V) Semi-conducteur
Infrarouge V0<1.63 Arséniure de Gallium-Aluminium (AlGaAs)
Arséniure de Gallium-Aluminium (AlGaAs)
Rouge 1.63<V0<2.03
Phospho-Arséniure de Gallium (GaAsP)
Orange 1.63<V0<2.03 Phospho-Arséniure de gallium (GaAsP)
14
Jaune 2.10<V0<2.18 Phospho-Arséniure de Gallium (GaAsP)

Nitrure de Gallium (GaN)
Vert 2.18<V0<2.48
Phosphure de Gallium (GaP)
Séléniure de Zinc (ZnSe)
2.48<V0<2.76
Bleu Nitrure de Gallium/Indium (InGaN)
Peut atteindre 3.3
Carbure de Silicium (SiC)
II.4.5.3. Photodiode
Les photodiodes sont des diodes au silicium dont la jonction peut être éclairée. Les
photodiodes laissent passer le courant en présence de lumière. Leur symbole normalisé est
représenté dans la Fig.29. Les photodiodes sont branchées dans le sens inverse par rapport à
une diode normale c.à.d. on polarise la photodiode en inverse (voir Fig.29(b)).
Le courant inverse I est proportionnel à l’éclairement reçu. La tension prise
aux bornes de la résistance R est l’image du courant (U=RI). On a donc réalisé
un capteur optique.
(a) (b)
Fig.29. (a) Symbole normalisé d’une photodiode ; (b) Photodiode utilisée en capteur optique.
II.4.5.4. Diode Varicap

Les diodes varicaps (variable capacitors) sont des diodes à capacité variable. Ces diodes se
comportent comme un condensateur dont la capacité varie suivant la tension inverse qui leur
est appliquée. Leur symbole normalisé est représenté dans la Fig.30(a) ou par un autre
symbole de représentation (Fig.30(b)).
(a) (b)
Fig.30. (a) Symbole normalisé d’une diode varicap ; (b) Autre symbole de la diode varicap.
II.4.6. Test et panne

II.4.6.1. Test d’une diode standard
Pour tester une diode standard, il vous faut un "multimètre", pour faire la mesure :
15
- Utiliser la position "diode" du multimètre (voir Fig.31(a)).

- Déterminer l’anode et la cathode de votre diode : Une diode laisse passer le courant dans un
seul sens de l'anode vers la cathode. Sur le composant, la cathode est repérée par un trait de
peinture (voir Fig.8).
- Relier l’anode au calibre-tension et la cathode au commun du multimètre (voir Fig.31(b)).
- Lire la valeur affichée :
* Si la valeur est aux alentours de 0.6 ou 0.7, vous conclure que la diode utilisée est en
Silicium.
* Si la valeur est aux alentours de 0.2 ou 0.3, vous conclure que la diode utilisée est en
Germanium.
- Relier maintenant l’anode au commun et la cathode au calibre (sens inverse) (voir
Fig.31(c)).
- Lire la valeur affichée : Lorsque
le multimètre indique "0L" ou "--"
ou bien encore "1", dans tous les
cas cet affichage correspond au
"dépassement de capacité", c.à.d.
que la valeur mesurée est plus
grande que la valeur maximale du
calibre (de la gamme de mesure) en
cours d’utilisation. (a)
(b) (c)
Fig.31. Utilisation d’un multimètre pour le test d’une diode standard.
16
II.4.6.2. Test d’un pont de diodes

On peut tester un pont de diodes avec un multimètre sur la fonction diode en deux
méthodes :
١) Test diode par diode
Le plus simple est de tester chacune des 4 diodes du pont diode par diode. On doit donc
trouver les 4 diodes passantes (450 mV à 600 mV typiquement) entre :
La borne (-) (cordon rouge) et une borne alternative (cordon noir), la borne (-) (cordon rouge)
et l'autre borne alternative (cordon noir), une borne alternative (cordon rouge) et la borne (+)
(cordon noir), l'autre borne alternative (cordon rouge) et la borne (+) (cordon noir).
Si on trouve 0 mV ou presque (moins de 100 mV) ou encore qu'une diode est passante dans
les 2 sens (quand on intervertit les cordons du multimètre), la diode concernée est
défectueuse. On peut donc considérer que le pont de diodes est défectueux.
Fig.32. Test du pont diode par diode.
٢) Test unique du pont de diodes
Si on veut faire qu'un seul test sur le pont de diodes, il faudrait mettre : le cordon rouge sur
le (-) du pont (pour garantir que le courant injecté par le multimètre peut passer à travers les 4
diodes du pont) et le cordon noir sur le (+) du pont de diodes.
Le multimètre injecte un petit courant et lit la tension qui s'établit à ses bornes. Le courant
rentre par la borne (-) du pont et ressort par la borne (+). Il se répartit dans les 2 branches du
pont. Chaque branche présente 2 diodes en série : elles présentent donc 2 tensions de seuil.
C'est pour cela que le multimètre affiche 985 mV et non pas 400 à 600 mV environ.
17
Fig.33. Test unique du pont de diodes.
Si une seule des 4 diodes est en court-circuit, on mesurera une seule tension de seuil (400
mV à 600 mV) entre (-) et (+) du pont. En effet, la branche la plus passante est la branche où
se trouve la diode en court-circuit.
Fig.34. Pont de diodes avec une diode en court-circuit.
18

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Université 20 Aout 1955 Skikda Niveau : 2è𝑚𝑒 ST

Technologie des composants électroniques

Chapitre 1 : Les résistances.

Partie II : Technologie des composants actifs

Chapitre 4 : Les diodes.

Chapitre 1 : Les résistances.

I.1.1. Variétés technologiques

I.1.1.1. Résistances au carbone

Fig. 1. Constitution d’une résistance au carbone aggloméré.

Fig. 2. Photo des résistances au carbone aggloméré.

Tableau 1. Caractéristiques générales.

 Résistances à couche de carbone :

Fig. 3. Photo des résistances à couche de carbone.

Tableau 2. Caractéristiques générales.

I.1.1.2. Résistances à couche métallique

Fig. 4. Photo des résistances à couche de film métallique.

Tableau 3. Caractéristiques générales.

 Résistances à couche d'oxyde métallique :

Fig. 5. Photo des résistances à couche d’oxyde métallique.

Tableau 4. Caractéristiques générales.

I.1.1.3. Résistances métalliques bobinées

Fig. 6. Photo des résistances bobinées de précision.

Tableau 5. Caractéristiques générales.

 Résistances bobinées de puissance : elles sont constituées généralement de :

Fig. 7. Photo des résistances bobinées de puissance.

Tableau 6. Caractéristiques générales.

 Résistances bobinées de puissance (Résistances de charge)

Fig. 8. Photo des résistances bobinées de puissance (Résistances de charge).

Tableau 7. Caractéristiques générales.

couche de protection (vernis, émail ou ciment).

I.1.1.4. Gamme des valeurs standards (Valeurs normalisées des résistances)

I.1.1.5. Code des couleurs

Fig. 9. Code des couleurs d’une résistance au carbone.

Tableau 8. Tableau du code des couleurs.

Exemple : Prenons un exemple particulier (Fig. 10):

Fig. 10. Résistance au carbone marquée en code de couleurs.

I.1.1.7. Caractéristiques des résistances

Toute valeur réelle de résistance R désirée comprise entre R1 et R2 sera nécessairement

 Soit dans celle de R2, on prendra R2.

 Puissance nominale (maximale) : dans les conditions normales (pression

variation absolue de température ambiante de 1°C ; c.à.d. ( ∆𝜃

s'exprime généralement en 10−6 /°C.

I.1.2. Formules de base

Ce nombre caractérise une propriété du conducteur ; c’est sa résistance où :

Fig. 11. Résistance d’un fil conducteur.

P en Watts [W] ; E en Volt [V] ; I en Ampères [A]

I.1.2.4. Effet Joule

I.1.2.5. Association des résistances en série et en parallèle

Fig. 12. Association de deux résistances en série.

Fig. 13. Association de deux résistances en parallèle.

I.1.3. Utilisations et applications

Fig. 14. Différents formes des potentiomètres de réglage.

I.1.3.2. Ajustables (Résistances ajustables)

Chapitre 2 : Les condensateurs

I.2.1. Variétés technologiques

I.2.1.1. Condensateurs au film plastique

 Condensateurs au film polyester MKT

Fig.1. Photo des condensateurs au film polyester MKT.