Formation Électronique : Apprentissage du Fonctionnement de Circuits LED et Transistor, Study Guides, Projects, Research of Electronics

Download Formation Électronique : Apprentissage du Fonctionnement de Circuits LED et Transistor and more Study Guides, Projects, Research Electronics in PDF only on Docsity!

FORMATION 1

Club Électronique AIAC

Session 2019/

KHALIS Zakaria©

A- Circuits LED 1- Circuit LED basique 2- Circuit LED et bouton poussoir 3- Circuit LED et potentiomètre B- Circuits transistor 1- Transistor bipolaire 2- Circuit basique : amplifier le courant passant par le corps humain 3- Amplificateur à deux transistors (transistor Darlington) 4- Porte logique ET (AND) 5- Porte logique OU (OR) 6- Porte logique NON (NOT)

A – CIRCUITS LED : A-1 : Circuit LED basique :

Diode :

C’est un dispositif de sortie, il laisse passer le courant dans un seul sens (Anode vers cathode). Dans le sens direct, la tension de seuil est la tension nécessaire à appliquer à la diode pour qu'elle devienne conductrice. Useuil = 0,6V pour le Si (0,3V pour le Ge). Lorsqu’un courant circule entre l’anode (A) et la cathode (K) la diode est considérée comme passante. La valeur de VD dépend du courant qui circule dans la diode. Pour qu’un courant circule dans la diode il faut imposer une tension VD supérieure à V 0 (tension de seuil). Lorsque la tension VD est inférieure à V 0 alors on considère que la diode est bloquée. Le courant ID=0A.

Diode passante :

Si ID>0A la diode est passante, VD=VF la valeur de VF est constante, elle est donnée par la documentation constructeur. Le modèle équivalent de la diode est le suivant :

Diode bloquée :

Si VD<VF (la valeur de VF est donnée par la documentation constructeur) la diode est bloquée, le courant ID=0A. Son modèle équivalent est un interrupteur ouvert : Diodes électroluminescentes (LED) : C’est un dispositif de sortie, il laisse passer le courant dans un seul sens (Anode vers cathode).

Symbole :

Une diode électroluminescente fonctionne sur le principe d’une jonction PN. Cette jonction est en fait un semi-conducteur ayant deux régions de conductivité différente : une de type P (constituée essentiellement de charges positives : les trous) et une autre de type N (constituée essentiellement de charges négatives : les électrons), ainsi qu’une région de recombinaison radiative qui donne lieu au phénomène de luminescence. Sous l'effet d'une différence de potentiel entre deux électrodes, les électrons se recombinent avec les trous dans la zone de recombinaison. Cela engendre l’émission de photons, dont la nature dépend des caractéristiques des matériaux constituant la jonction.

Fonctionnement :

Bouton non pressé : En état de repos (K=0), A est connecté à D et B est connecté à C. Bouton pressé : En appuyant sur le bouton (K=1), A se connecte à B donc automatiquement à C. A, B, C et D sont tous alors connectés!

Application :

A-3 : Circuit LED + Potentiomètre : Ce sont des résistances que l’on peut faire varier manuellement (les potentiomètres de tableau) ou avec un tournevis (les potentiomètres ajustables). Ils peuvent être aussi appelés rhéostat ou résistance variable. Le symbole est aussi parfois utilisé pour exprimer que dans un circuit, la valeur de la résistance est commandée. Un potentiomètre est un élément résistif possédant trois bornes : · Deux correspondent aux extrémités du corps de la résistance,

· La dernière correspond au curseur qui peut se déplacer sur le corps de la résistance.

Symbole et représentation :

Application :

Comportement souhaité :

L’électrode de BASE constitue la commande, le COLLECTEUR et l’EMETTEUR laissent ou non circuler le courant électrique. Etat bloqué : il faut assurer un courant de base nul (IB=0A) ce qui implique VBE < VBESAT (donné par la documentation constructeur du transistor. Etat saturé : il faut assurer un courant de base suffisant qui dépend :

• de la valeur de la tension VE appliquée en entrée (sur la Base),
• de la valeur de la résistance (ou des résistances) de Base qui permettent de fixer le courant. Lorsque le transistor est saturé, on a VBE = VBESAT.

Critères de choix et limites de fonctionnement :

Paramètre Description NPN VCEsat

Lorsqu’il est saturé, la tension entre collecteur et émetteur est non

nulle, elle vaut VCEsat. 0.1V< VCEsat < 2V

VCE

La tension entre VCE ne doit pas excéder une certaine valeur VCE0 au-

delà de laquelle la jonction C-E est détruite définitivement

(paramètre important à l’instant de la commutation…).

qq dizaines de volts

VBESAT

Tension à la jonction B-E lors de la saturation voisine d’une tension

de seuil de diode.

VBESAT  0.6 V

ICmax

Lorsqu’il est saturé, le courant de collecteur IC ne doit pas excéder

une certaine valeur ICmax au-delà de laquelle la jonction C-E est

détruite définitivement.

T. de signal : qq mA

T. de puissance :

plusieurs A

β ou hFE

Coefficient d’amplification en courant (β) dépend de chaque

transistor, il est fonction de IC.

Plus ce coefficient est élevé, plus le courant de base nécessaire à sa

saturation est faible (à courant IC donné).

T. de signal : 10 < β < 500

T. de puissance : qq 1000

Ptot

Puissance maximale dissipable par le composant : puissance au-delà

de laquelle les jonctions sont détruites définitivement. (Ptot=VCE. IC)

T. de signal : qq mW

T. de puissance : qq W

B-2 : Circuit basique : amplifier le courant passant par le corps humain B-3 : Amplificateur à deux transistors (transistor Darlington)

Un montage Darlington est constitué de deux transistors bipolaires. Il amplifie le

courant (k=90 000 pour le cas du transistor 2N3904)

B-4 : Porte logique ET (AND)

B-4 : Porte logique OU (OR)