TD_Série_2

UNIVERSITE HASSAN 1er Module: GEGM23
Faculté des Sciences et Techniques

Département de Physique
SETTAT
Parcours GE&GM
Série n°2 : Diodes et applications
Exercice 1:
La caractéristique simplifiée d'une diode est donnée par la figure ci-dessous.
Déterminer les caractéristiques des circuits des figures 1 (a, b, c, d)
ud
Exercice 2:
Déterminer les courants traversant les diodes identiques R1
D1, D2 et D3 dans le montage ci-contre.
Les diodes sont réelles (E0 = 0.7V, rd = 20).
(D1)
On donne R1 = R2 = 2 K et E = 5V R2
E
(D2) (D3)
Exercice 3:
Soit le circuit ci-contre. Les diodes sont réelles (E0, rd)
a) Calculer la tension efficace aux bornes de la résistance R.
b) Calculer la tension moyenne redressée
c) Calculer les facteurs de forme:
F=(tension efficace)/(tension moyenne)
A.N : E0 = 0,7V rd = 50 R = 500 V = 12V
Exercice 4: D
Un redresseur de résistance interne négligeable est alimenté
par la tension e(t) = E.sin(t) . Le condensateur de filtrage C
de forte valeur est placée en parallèle sur la résistance R.
On pose tg= -Rc e C
R VR
a) Tracer la courbe VR = f(t)
b) Déterminer l'expression de VR au cours de la charge
et la décharge de la capacité, ainsi que les courants i et ic
Exercice 5:
Un relevé expérimental sur une diode au silicium a donné le tableau suivant :
1) Tracer la caractéristique de cette diode.

2) Quelle est la valeur de la résistance dynamique rd pour 0,6  Id (A)  3)
3) Déterminer la tension de seuil de la diode Vd .
4) Si la puissance maximale dissipée par la diode est Pmax 3W ,calculer Vdmax et Idmax .
5) Si la diode est utilisée dans le montage ci-contre (R=0,325Ω), déterminer la valeur de E pour que la droite de
charge passe par le point (0 V,4 A) et déduire le point de fonctionnement P.
Exercice 6 :
Une diode a les caractéristiques suivantes :
1- Est-ce la caractéristique d'une diode réelle, parfaite ou idéale ?
2- Expliquer brièvement le fonctionnement de cette diode.
On utilise le montage ci-dessous. La résistance R = 1000 Ω.

Représenter en concordance des temps les tensions uR et uD .
VS est la d.d.p entre les points A et B du circuit.
Exercice 7 :
Dans le circuit limiteur suivant, les diodes sont idéaux,
la tension d’entrée et e(t)=E0 sin(t) et E2<E1< E0
Représenter la tension de sortie s(t) et s=f(e).
Exercice 8 :
Soit le circuit suivant, on donne E=10 V et R=1 KΩ
Les diodes sont supposées idéaux.
1) Exprimer la tension VS en fonction de la tension Ve sachant
que 0  Ve  25 V
2) Tracer la caractéristique de transfert VS  f (Ve ) .
3) Déterminer puis tracer la variation du courant I1=f(Ve)
Exercice 9 :
Les circuits ci-contre sont alimentés par des tensions sinusoïdales
Vei (t )  VM sin(t ) , (i  1; 2)
 E2  E1  VM
On suppose que  et que les diodes sont idéaux
VZ 1  VZ 2  VM
1) Interpréter le fonctionnement de chaque montage.
2) Tracer l’allure de VS1(t) et VS2(t).
3) Tracer les fonctions de transfert de chaque montage.
4) Quelle est la fonction assurée par chaque montage.
Exercice 10 :
Quelle est la valeur de la résistance RS à installer
pour maintenir la tension aux bornes de la charge à 9 V
quand le courant dans celle-ci varie de 40 à 90 mA
et quand la tension à l’entrée varie de 18 à 24 V ?
Considérer que le courant minimal de la diode zener
est égal à 10% de son courant maximal.
Déterminer les puissances minimales de la résistance
RS et de la diode zener.
Exercice 11:
Un redresseur fournit une tension ondulée dont la valeur moyenne de U est U0=33,4 V.
On veut réaliser une tension constante à l’aide d’une diode Zener
dont on a relevé deux points de la caractéristique inverse :
VZ  12, 2 V VZ  13 V R
 et 
 I Z  5 mA  I Z  45 mA
1) On désir que (IZ)moy vaille 25 mA. Calculer la valeur de la résistance R. U V
DZ
2) Le constructeur impose (IZ)max =50 mA. Quelle sera la limite supérieur
pour U qu’il ne faudra jamais dépasser avec cette résistance.
3) Représenter la diode Zener par son schéma équivalent.
4) En fonctionnement à vide (avec la résistance R ainsi calculer) :
Les variations de U sont de  10V, de part est d’autre de U0. Calculer la valeur V2 de la tension de sortie et
V2
V2, et le facteur de stabilisation amont K 
V0
Exercice 12:
Etude d'un stabilisateur de tension (figure ci-dessous)
La caractéristique de la diode Zener est donnée par la figure 5b, R = 100
a) Déterminer les valeurs u0 de u et i0 de i pour e = e0 =12V et Rc = Rc0=200
b) Pour des variations e = ±3V autour de eo = 12V (Rc0 = 200),
déterminer les variations u de u. En déduire le facteur de régulation F= e/u.
c) Pour des variations RC = ± 100 autour de Rc0 =200 (e0 =12V),
Déterminer les variations u de u.
En déduire la résistance interne R0 =u/i.

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1) Tracer la caractéristique de cette diode.

On utilise le montage ci-dessous. La résistance R = 1000 Ω.

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