stabilisation de tension par diode zener

1et_tp8(diode).odt ­ Marie Pierrot (traduction:Virginie Garrel) – Lycée du Rempart ­ 08/03/10
DIODE et REDRESSEMENT
R
I
I­ Caractéristique d'une diode.
On considère le montage suivant : E : Alimentation stabilisée
R = 1 kΩ ( 0,5 W )
D : Diode D
E
UD
1°) Réaliser les mesures nécessaires au tracé de la caractéristique UD = f(I) pour – 20 V < E < + 20 V .
Dessiner le schéma du montage en représentant les appareils de mesure.
2°) Tracer cette caractéristique à l'aide du tableur puis la linéariser ( trouver l'équation des droites collant aux parties linéaires de la caractéristique ). Par la suite on travaillera sur la caractéristique linéarisée.
3°) Pour quelles valeurs de E la diode est­elle : ­ bloquée ?
­ passante ?
Dans les deux cas donner le modèle électrique équivalent de la diode (interrupteur ouvert ou fermé). II­ Étude dynamique (redressement simple alternance).
On revient au montage du I ­ . L'alimentation stabilisée sera remplacée par le G.B.F.
1°) Régler le G.B.F. pour qu'il délivre la tension e = 10 sin ( ω t ) en Volt avec f = 500 Hz.
2°) Relever en concordance de temps les oscillogrammes de e, uD et uR la tension au borne de R. ( Pour visualiser uR on utilisera la possibilité de l'oscilloscope de visualiser la différence : e – uD. )
3°) Noter sur ces oscillogrammes les intervalles de temps où D est : ­ passante,
­ bloquée.
III­ Redressement double alternance.
Montage ( pont de Graetz ):
R = 1 kΩ , Diode 1N647.
1°) Relevé de Chronogrammes.
a­ Compléter le schéma en plaçant la voie de l'oscilloscope qui permet de visualiser e(t). Pour visualiser uC il est nécessaire d'utiliser la sonde différentielle (sous l'oscilloscope).
b­ Tracer les chronogrammes de uc(t) et e(t). Noter les valeurs Ê et Ûc.
2°) Valeur moyenne et valeur efficace de uc.
a­ Mesurer <UC>, la valeur moyenne de uC et UC, la valeur efficace de uC.
b­ Comparer ces valeurs à celles obtenues théoriquement (voir annexe)
D1
*
e
A
G.B.F.
~
COM
IC
D2
uC
D4
B
R
D3
IV­ Filtrage par condensateur (lissage de la tension)
1°) Placer un condensateur C1 = 10 µF aux bornes de R, dans le montage en pont de Graetz (attention aux polarités)
2°) Tracer l'oscillogramme de uc(t) sur celui de uc(t) précédent (sans C1). Mesurer <UC > et UC. Indiquer les intervalles de temps ou il y a charge ou décharge de C1.
3°) Visualiser uc(t) , mesurer <UC > et UC dans le cas où C1 est remplacé par C2 = 470 µF.
V­ Conclusions.
Quelles remarques faites­vous sur les valeurs <UC > et UC dans les deux montages redresseurs (simple et double alternance)? Quel est l'intéret de placer un condensateur aux bornes de R ? Quelle est l'influence de la capacité du condensateur ?
ANNEXE
Redressement simple alternance : Redressement double alternance :
u
Û
u
〈U 〉=
t
U
U
et U =

2
Û
〈U 〉=
2 U
U
et U =

2
t
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