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SOMMAIRE 1- LES DIODES 1-1 Notions de dopage 1-2 la jonction PN 1-3 les diodes de roue libre 2- LE TRANSISTOR BIPOLAIRE 2-1 Fonctionnement en commutation 2-2 Calcul de la résistance de base 3- LES RELAIS
Les composants électroniques
2- LE TRANSISTOR BIPOLAIRE. 2-1 Fonctionnement en commutation. 2-2 Calcul de la résistance de base. 3- LES RELAIS.
Un semiconducteur non dopé est dit intrinsèque. Un semiconducteur dopé est dit extrinsèque. Semiconducteur dopé N. Semiconducteur dopé P.
+ Matériau P. - Création d’une jonction PN.
Que se passe t il au niveau de la jonction Diffusion simultanée : des e- de N vers P des trous de P vers N Création d’une Zone de Charge d’Espace.
LA JONCTION PN AU NIVEAU ATOMIQUE. La ZCE grandit elle sur toute la jonction Création d un champ E et d une barrière de potentiel La taille de la ZCE devient stable.
On polarise la jonction en direct et on fait varier la tension. Pour une tension faible (< 0.5 V), rien ne se passe Polarisation. directe. + - Pour Vpol > 0.6v, il y a conduction. Pourquoi V – 0.5 V.
Pour une tension de polarisation inférieure à 0.6 V. La barrière de potentiel ( V + ddp ) diminue sous l’action de la polarisation directe Polarisation. directe. + - A V = 0.6 Volts, elle s’annule. V+ddp V – 0.5 V.
Pour une tension de polarisation supérieure à 0.6 V. La barrière de potentiel est vaincue, il y a redémarrage de la diffusion et donc de la conduction Polarisation. directe. > = 0.6 V.
On polarise la jonction en inverse La barrière de potentiel augmente V+ddp Elargissement de la Zone de Charge d’Espace. - + Polarisation. inverse.
On augmente encore la tension de polarisation inverse. 1 - Libération des porteurs minoritaires : effet zener Les porteurs libèrent par choc d’autres porteurs : effet d’avalanche Rupture des liaisons covalentes. + - Polarisation. inverse.
LES DIODES Contact fermé (fil) Contact ouvert
Conduction. Bloquée. V. Seuil 0,6 v.
Un transistor bipolaire comporte 3 couches de silicium disposées en sandwich dans l’ordre PNP ou NPN. Matériau N. + Matériau P. Matériau N Création de 2 jonctions PN.
Transistor bipolaire NPN au niveau atomique. Emetteur. Collecteur Base. ZCE. La jonction BC polarisée en inverse conduit le courant !!!
On polarise la jonction BE en direct et BC en inverse. Emetteur. Base. Collecteur Plusieurs. volts.  0,6v.
Les électrons injectés traversent la jonction BC. Emetteur. Base. Collecteur Ie. Ic.
Emetteur. Base. Collecteur Ib.
e- se recombinant dans la base. Émetteur. Collecteur. trous injectés. Base.
LE FONCTIONNEMENT EN COMMUTATION
TRANSISTOR BIPOLAIRE: Calcul de la résistance de base
Un relais est un interrupteur qui se commande avec une tension continue ou alternative de faible puissance. La partie interrupteur sert à piloter des charges secteur de forte puissance (plusieurs dizaines d’ampères). Le premier relais réellement pratique a vu le jour en 1837, grâce à l inventeur américain Samuel F.B. Morse (oui, celui qui a inventé le fameux alphabet de même nom), qui lui-même s est appuyé sur les travaux du physicien britannique Charles Wheatstone (oui, celui à qui l on doit le fameux pont de mesure qui porte son nom).
Un relais électromécanique est doté d un bobinage en guise d organe de commande. La tension appliquée à ce bobinage va créer un courant, ce courant produisant un champs électromagnétique à l extrémité de la bobine (il ne s agit ni plus ni moins que d un électro-aimant). Ce champs magnétique va être capable de faire déplacer un élément mécanique métallique monté sur un axe mobile, qui déplacera alors des contacts mécaniques.
Dans le cas des relais électromécaniques, la bobine peut générer de fortes surtensions au moment où le courant cesse de la traverser. Cette surtension (qui peut atteindre plusieurs dizaines de volts ou plus de 100 volts, même avec une alimentation de 12V) peut détruire le transistor ou la porte logique qui la commande. Pour éviter tout risque de destruction de la commande électronique qui précède le relais, il est d usage de placer une diode dite de roue libre, en parallèle sur la bobine du relais. Cette diode doit être câblée en inverse, c est à dire cathode vers le pôle le plus positif de l alimentation (si vous la branchez à l envers, elle grillera instantanément dès la première activation de la commande).