Lycée Mangin Sarrebourg Terminale STI Travaux Pratiques N

Travaux Pratiques
N° ….
Utilisation des diodes ( à modifier )
Lycée Mangin
Sarrebourg
Terminale STI
I
Année Scolaire
D.Lommele
But du TP
Le but de ce TP est de réaliser des montages de base faisant intervenir les propriétés essentielles des diodes.
Une étude fréquentielle sera réalisée systématiquement.
II
Caractéristique des diodes
II.1
Diode à jonction
Choisir une diode à jonction.
Rechercher dans la documentation constructeur ces principales caractéristiques. ( IMAX, PMAX )
Proposer un montage permettant de relever I en fonction de U.
I
U
Tracez cette caractéristique ainsi que l’hyperbole de puissance sur un même graphe.
Tracez Ln (I) en fonction de U.
  

  Ut 

I = Is e
− 1  , utilisez la modélisation mathématique sous regressi pour déterminer U et I .
T
S
U
Sachant que
( IS est l’intensité du courant de saturation, UT est une tension proportionnelle à la température absolue.)
II.2
Diode Zener
Choisir une diode Zener.
Rechercher dans la documentation constructeur ces principales caractéristiques. ( IMAX, PMAX, UZ )
Proposer un montage permettant de relever I en fonction de U.
I
Dz
U
Tracez cette caractéristique ainsi que l’hyperbole de puissance sur un même graphe.
III
Redressement
III.1
Redressement simple alternance
On réalise le montage suivant :
us(t)
e(t)
R
D
Travaux Pratiques BTS SE1 : Utilisation des diodes
On prendra e(t) = 8sin(2π500t)
Choisir R ( en justifiant votre choix ).
Proposez un montage et visualisez uS(t).
Mesurez <uS> et US.
Relevez le spectre de e(t) et uS(t).
Déterminez le taux de distorsion de uS(t).
Calculez <uS> et US.
Peut-on redresser des basses valeurs de tension. ( 0,5 V
d’amplitude par exemple )
Page 1 sur 1
III.2
Redressement double alternance ( ou pont de Graetz )
On réalise le montage suivant :
On prendra e(t) = 8sin(2π500t)
Choisir R ( en justifiant votre choix ).
Proposez un montage et visualisez uS(t).
Mesurez <uS> et US.
Relevez le spectre de e(t) et uS(t).
Déterminez le taux de distorsion de uS(t).
Calculez <uS> et US.
Calculez PE et PS, les puissances d’entrée et de sortie.
Calculez le rendement du montage.
Peut-on redresser des basses valeurs de tension. ( 0,5 V
d’amplitude par exemple )
D1
D4
us(t)
is(t)
e(t)
R
D2
D3
Cet étage est utilisé dans la conception d alimentation stabilisée.
Secteur
III.3
Transformateur
Redressement
Filtrage
Régulation
Tension continue
Redressement double alternance sans seuil
R
Montrer théoriquement puis vérifier expérimentalement
que ce montage permet de redresser la tension d’entrée
sans tenir compte de la tension de seuil.
R
S
+
e(t)
vs(t)
à modifier, il manque une diode
IV
Stabilisation d’une tension
IV.1
Régulation amont
ue(t)
On choisira R0 = 50 Ω
UZ = 4,8 V
R = 100V
I
R0
Dz
Uz
R
Iz
Dans la régulation amont, on considère que c’est uE(t) qui varie.
Dans un premier temps, on utilisera pour créer UE un générateur de tension continue réglable.
Faîtes varier UE de 0 à 15V et tracer US en fonction de UE.
Tracez UZ en fonction de IZ
Conclure.
On remplace ensuite le générateur de tension continue réglable par un gbf dont on règle la tension pour avoir
uE(t) = 1sin(2π50t)+7
Travaux Pratiques BTS SE1 : Utilisation des diodes
Page 2 sur 2
IV.2
Régulation aval
On choisira R0 = 50 Ω
UZ = 4,8 V
E = 10V
I
R0
Dz
E
Uz
Iz
Dans la régulation aval, on considère que c’est la charge qui varie.
On fait varier la valeur de la résistance variable de 0 à 150 Ω.
Tracez US en fonction de R.
Tracez UZ en fonction de IZ
Conclure.
V
Ecrêtage d’un signal
Ig
Rp
e(t)
uS
R
Choisir 2 diodes Zener telles que VZ = 1V.
On prendra R = 500 Ω
Calculez la valeur de RP nécessaire à la
protection des diodes.
On choisira e(t) = 7sin(2π500t)
Visualisez uS(t)
Mesurez <uS> et US.
Relevez le spectre de e(t) et uS(t).
Déterminez le taux de distorsion de uS(t).
Calculez <uS> et US.
Changez l’une des deux diodes Zener ( en prenant par exemple VZ = 3V )
Visualisez uS(t)
Mesurez <uS> et US.
Relevez le spectre de e(t) et uS(t).
Déterminez le taux de distorsion de uS(t).
Calculez <uS> et US.
Travaux Pratiques BTS SE1 : Utilisation des diodes
Page 3 sur 3