Titre: Composants de base de l’électronique
Auteurs: Eric PERONNIN
Ecole/Université: IUT de l’Indre
Résumé: D’une façon générale, un système de traitement (numérique, analogique) peut être représenté par une boite noire où arrivent des signaux (les entrées) et d’où repartent d’autres signaux (les sorties). On a donc un flux d’informations en entrée et on restitue un flux d’informations modifiées en sortie. Dans le cadre de ce cours d’initiation à l’électronique analogique, on se limite à une seule variable d’entrée et une variable unique de sortie et le système de traitement se représente alors par une boite noire quadripolaire avec 2 bornes pour l’entrée, 2 bornes pour la sortie.
Ce quadripôle pourra être passif (i.e n’utilisant que des composants passifs : R, L ou C) ou encore actif (i.e utilisant aussi des diodes, transistors, amplificateurs opérationnels ou encore tout autre composant nécessitant une source d’alimentation pour fonctionner). Pour que la modélisation quadripolaire soit un enrichissement, il faudra également que le quadripôle soit linéaire ou le fruit d’une linéarisation autour d’un point de repos d’éléments non linéaires. La figure 1.1 montre la représentation d’un quadripôle avec des conventions réceptrices en entrée et en sortie (courants rentrants).
Extrait du sommaire:
1 Quadripôle – Transmittance complexe – Schéma bloc 7
1 Introduction : Quadripôles 7
2 Transmittance complexe 7
2.1 Définition de la transmittance complexe 8
2.2 Outils de représentation : diagramme de Bode 8
2.3 Etude des transmittances complexes de base 9
2.4 Lois de composition 10
2.5 Impédances complexes généralisées – Fonction de transfert 13
3 Quadripôles actifs 14
4 Schéma bloc 15
2 Quelques notions sur les semi-conducteurs 17
1 Matériau isolant 17
2 Matériau conducteur 17
3 Matériau semi-conducteur 17
4 Cristal de Silicium intrinsèque 18
5 Semi-conducteurs dopés 18
5.1 Semi-conducteur dopé n 18
5.2 Semi-conducteur dopé p 18
3 Diodes 21
1 La diode de redressement 21
1.1 Présentation physique – Constitution 21
1.2 Equilibre thermodynamique 21
1.3 Jonction polarisée en direct 22
1.4 Jonction polarisée en inverse 23
1.5 Equations – Caractéristiques statiques 24
1.6 Paramètres de la documentation d’une diode 25
1.7 Modélisation grand signal 25
1.8 Modélisation petits signaux 27
1.9 Un exemple d’utilisation : redressement sur charge purement résistive 31
2 La diode Zener 32
2.1 Représentation – Caractéristiques statiques 33
2.2 Modéles grands signaux 33
2.3 Utilisations 34
3 Autres types de diodes 35
3.1 Diode Tunnel 35
3.2 Diode Varicap 35
3.3 Diode Schottky 35
4 Transistor bipolaire 37
1 Présentation physique – Constitution – Représentation 37
2 Mode de fonctionnement 37
2.1 Commutation : mode saturé, mode bloqué 37
2.2 Effet transistor : zone de fonctionnement linéaire – Approche physique qualitative 38
3 Equations – Incidence de la température 38
4 Réseau de caractéristiques 39
5 Amplificateur opérationnel parfait 41
1 Introduction 41
2 Vue externe – Mode d’alimentation 41
3 Modes de fonctionnement – Détermination – Equations 42
3.1 Définitions 42
3.2 Mode linéaire certain 42
3.3 Mode non-linéaire certain 42
3.4 Situation d’incertitude 42
3.5 Equations complémentaires 43
4 Montages linéaires usuels 43
4.1 Montage suiveur 43
4.2 Amplificateur inverseur 44
4.3 Amplificateur non-inverseur 45
4.4 Additionneur 46
4.5 Soustracteur 47
4.6 Intégrateur 47
4.7 Dérivateur 48
6 Amplificateur opérationnel réel (ébauche de cours) 49
1 Introduction 49
2 Erreurs en continu liées à la polarisation 49
2.1 Tension de décalage Vos 49
2.2 Courants de polarisation IB+ et IB?? 49
3 Erreurs de calcul 49
3.1 Impédances d’entrées Zcm+, Zcm?? et Zdiff 49
3.2 Impédance de sortie 49
3.3 Gain fini AV0 49
3.4 Gain de mode commun 50
4 Limitations dynamiques 50
4.1 Slew Rate SR 50
4.2 Produit gain bande GBP 50
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