licence de physique electronique tp n°4 circuits a diode

LICENCE DE PHYSIQUE
ELECTRONIQUE
TP N°4
CIRCUITS A DIODE : REALISATION DE CIRCUITS DE RESTAURATION POSITIVE, NEGATIVE ET DE
MULTIPLICATEURS DE TENSION
Le TP consiste à réaliser successivement :
- un circuit de restauration positive et négative,
- un détecteur de tension crête à crête,
- un doubleur de tension,
- puis un tripleur et un quadrupleur.
La tension d'entrée sera prise égale à 2 V (crête) avec f = 100 Hz. Le compte-rendu devra comporter :
- pour les circuits de restauration positive et négative, le calcul de la tension aux bornes de la diode en
l'absence de la résistance de charge RL. On supposera qu'au temps t = 0 de la mise en route du circuit,
la capacité est déchargée. On remplacera la diode par ses résistance et f.c.e.m. équivalentes;
- le montage réalisé avec les valeurs choisies et justifiées;
- pour chaque montage les tensions mesurées en différents points du circuit;
- les résultats obtenus avec commentaires.
I - LE CIRCUIT DE RESTAURATION
Le circuit de restauration sert à ajouter une composante continue, positive ou négative, au
signal. (Fig.1)
+2V
+V
0
Circuit de
restauration
positive
0
0
Circuit de
restauration
négative
0
-V
+V
-V
-2V
Fig. 1: Schéma de principe de la restauration positive (a) et négative (b).
Soit le schéma suivant (fig. 2)
+V
Vo (t)
C
Vs (t)
RL
0
-V
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Expliquez le fonctionnement du montage vu aux bornes de RL en fonction de sa valeur.
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Dessinez le signal de sortie et précisez la valeur de la tension crête à crête.
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Dessinez le schéma d'un circuit de restauration négative, et expliquez-le de la même façon.
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Réalisez successivement les deux montages. On prendra C =1µF.
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Faire la simulation à l'aide de TINA
On regardera en particulier l'influence de la résistance de charge en mesurant les tensions de sortie :
- directement avec l'oscilloscope comme charge,
- avec une charge plus faible (10 kΩ)
II - LE DETECTEUR DE TENSION CRETE A CRETE
Si on met en cascade un circuit de restauration positive et un dipôle (diode et capacité), on obtient un
détecteur de tension crête à crête (Fig. 3)
+2V
0
+V
Vo (t)
0
CC
C
RL
-V
Fig. 3: Détecteur de tension crête à crête.
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Expliquez le principe de fonctionnement du montage.
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Réalisez le montage.
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Vérifiez.
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Regardez, comme dans le cas précédent, l'influence de RL.
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Faire la simulation à l'aide de TINA
0
III - MULTIPLICATEUR DE TENSION
Un multiplicateur de tension comprend au moins deux quadripôles (diode, capacité) en chaîne,
qui produisent une tension continue égale à un multiple de la tension de crête d'entrée (2Vp,3Vp, 4Vp,...)
prise aux bornes des différentes capacités. Ces alimentations sont utilisées surtout pour les utilisations à
tension élevée et faible courant, comme par exemple les alimentations des tubes cathodiques (les tubesimage des recepteurs TV, les oscilloscopes et consoles de visualisation d'ordinateurs.)
Le doubleur de tension
Sur la Fig. 4, le doubleur de tension est formé d'un assemblage de deux quadripôles (diode, capacité) en
chaîne.
Vo (t)
CC
C
RL
Fig. 4: Doubleur de tension.
Tripleur de tension
En ajoutant encore un quadripôle, on obtient le tripleur de tension illustré sur la Fig. 5.
Sortie du tripleur
RL
-V+
Vo (t)
- 2V +
C
C
- 2V +
Fig. 5: Tripleur de tension.
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Expliquez le principe de fonctionnement du doubleur et du tripleur de tension.
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Réalisez successivement les deux montages.
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Vérifiez comme précédemment la tension de sortie suivant RL.
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Dessinez le schéma de principe d'un quadrupleur de tension, réalisez-le en choisissant deux
tensions d'entrée différentes : 2 V (crête) précédente et 10 V (crête). Dans chaque cas, vérifiez
comme précédemment la tension de sortie suivant RL - Commentez.
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Faire la simulation à l'aide de TINA