Word Pro - TP02_stabilisation_zener.lwp

Première Sti Électronique
Lycée Jaufré Rudel
TP 2 Stabilisation d'une tension par diode zener
Objectifs:
Savoir:
v Tracer les caractéristiques directe et inverse d'une
diode Zener (BZX85 6V2);
v Etude de la stabilisation amont: tension d'entrée
variable, charge constante;
v Etude de la stabilisation aval: tension d'entrée fixe,
charge variable.
v Utiliser une table traçante et un oscilloscope
numérique.
1. Tracé des Caractéristiques directe et inverse de la diode zener:
Faire le schéma des montages (placer les appareils de mesure).
Calculer la valeur minimale de la résistance de protection de
telle sorte que l'intensité dans la diode ne dépasse pas
100 mA.
Noter la valeur de la résistance choisie (RP , 12 W).
Calculer la valeur maximum autorisée pour la tension
d'alimentation délivrée par le générateur dans les deux cas
(en inverse et en direct). On prendra UD l 1 V dans le sens
direct et UD l 6V dans le sens inverse.
Réaliser le montage.
Faire varier la tension aux bornes du générateur de 0 à la
valeur maximum autorisée.
Réaliser un tableau de mesures.
Tracer sur un même graphe les caractéristiques directes et
inverses de la diode Zener.
2. Stabilisation amont:
Etude expérimentale de la tension aux bornes de la diode Zener
en fonction de la tension appliquée au montage.
Réaliser le montage:
R
ve
A
Ru
I
V
UD
ˆ à vide (Ru ∞):
Vérifier que la valeur maximum de ve est d'environ 13 V avec
R = 100 W; 0,5W et VZ = 6,2 V.
‰ en charge:
Pour ve = (ve)max la puissance dissipée par R est-elle
acceptable?
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Première Sti Électronique
Lycée Jaufré Rudel
Faire varier la tension aux bornes du générateur de 0 à la
valeur maximum autorisée. Pour différentes valeurs de ve
relever les valeurs de uD correspondantes. Réaliser un tableau
de mesures.
Tracer uD en fonction de ve.
3. Stabilisation aval:
R
I
ve
IZ
A
I
C
R
C
UC
On va faire débiter le montage précédent dans un résistor de
charge de résistance RC variable (potentiomètre de 1 kΩ; 1 W
utilisé en résistance variable). On fixe ve = 10 V.
La résistance R à les mêmes caractéristiques que précédemment:
100 Ω; 0,5 W.
Pour les deux valeurs extrêmes de RC la puissance dissipée par
R est-elle compatible avec ses caractéristiques?
Montrer que pour ce soit le cas il suffit de remplacer R par
deux résistances de 200 Ω; 0,5 W en parallèle ou deux
résistances de 50 Ω; 0,5 W en série.
Faire varier RC de l'infini (résistance débranchée) à 0
(court-circuit au bornes de la diode) et placer dans un
tableau de mesures les couples (UC, IC) relevés.
Tracer UC = f( IC ).
Indiquer sur le graphe la zone de fonctionnement où la tension
UC est stabilisée.
Relever sur le graphe le couple de valeur (UC, IC)
correspondant à la limite de stabilisation de tension.
En déduire par le calcul la valeur minimale de RC pour qu'il y
ait stabilisation.
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