Electronique Numérique

.................................................................................................... 10 II.2 Agitation thermique .........................................................................................................11 II.3 Bande de Valence..............................................................................................................11 II.4 Bande de conduction ........................................................................................................11 II.5 Les conducteurs ................................................................................................................11 II.6 Les Isolants .......................................................................................................................11 II.7 Les semi-conducteurs intrinsèques ............................................................................. 12 II.8 semi-conducteurs extrinsèques ................................................................................... 12 II.8.1 Semi-conducteurs extrinsèques de type N............................................................. 12 II.8.2 Semi-conducteurs extrinsèques de type P.............................................................. 13 III. La jonction PN ....................................................................................................................... 13 III.1 Polarisation de la jonction PN ....................................................................................... 14 III.2 Caractéristique de la diode ........................................................................................... 14 III.3 Diode Zener ...................................................................................................................... 15 III.3.1 Stabilisation par diode Zener ............................................................................ 16 III.4 Redressement des tensions (courants) alternatifs................................................. 17 III.4.1 Redressement simple (mono) alternance ......................................................... 17 III.4.2 Redressement double alternance ...................................................................... 18 III.4.3 Filtrage par condensateur en tête.................................................................... 19 IV. Transistor à jonction ou transistor bipolaire ............................................................... 22 IV.1 Principe de fonctionnement : effet transistor........................................................ 22 IV.2 Réseau de caractéristique du transistor .................................................................. 23 IV.3 Polarisation du transistor ............................................................................................. 24 IV.3.1 Polarisation par une résistance de base ................................................................. 24

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IV.3.2 Polarisation par pont.................................................................................................... 25 IV.4 L'opération d'amplification .......................................................................................... 27 IV.4.1 Grandeurs caractéristiques d'un amplificateur.................................................... 27 IV.5 Transistor bipolaire en amplification......................................................................... 28 IV.5.1 Schéma équivalent du transistor pour les petits signaux................................... 29 IV.5.2 Schéma équivalent simplifié ...................................................................................... 30 IV.6 Montage émetteur commun (EC) ..................................................................................31 IV.6.2 Impédance d'entrée .................................................................................................... 33 IV.6.3 Impédance de sortie.................................................................................................... 33 IV.7 Montage collecteur commun (CC)................................................................................ 33 IV.7.1 Gain en tension.............................................................................................................. 33 IV.7.2 Impédance d'entrée .................................................................................................... 34 IV.7.3 Impédance de sortie.................................................................................................... 34 V. L’Amplificateur Opérationnel ........................................................................................... 36 V.1 Définition.......................................................................................................................... 36 V.2 Approximation ................................................................................................................. 36 V.3 Montage INVERSUR ...................................................................................................... 37 V.4 Montage NON-INVERSUR........................................................................................... 37 V.5 Montage SUIVEUR......................................................................................................... 37 V.6 Montage SOMMATEUR - INVERSUR ....................................................................... 38 V.7 Montage SOMMATEUR NON-INVERSUR.............................................................. 38 V.8 Amplificateur différentiel ........................................................................................... 38 V.9 Montage intégrateur...................................................................................................... 39 V.10 Montage dérivateur........................................................................................................ 39 V.11 Convertisseur courant tension..................................................................................... 39

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I.

NOTIONS GENERALES

I.1 Loi d'Ohm Si on applique une tension (pression) U aux bornes d'une résistance R, il en résulte la circulation d'un courant I lié aux deux grandeurs précédentes par la relation :

U = R I .

U : en Volt (V) R : en Ohm (Ω) I : en Ampère (A)

I U = Va - Vb + U Fig. I-1 : convention de dessin

R

A

I

R

B

I.2 Puissance Un composant ayant une tension U à ses bornes et qui est traversé par un courant I dissipe une puissance P (en général par effet joule = échauffement) telle que :

P = U I .

P est la quantité d'énergie dissipée pendant l'unité de temps (joule/seconde), elle est exprimée en Watt (W) Dans le cas d'une résistance, si on applique la loi d'ohm on obtient :

P = UI = RI 2 = U R

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I.3 Les résistances Les résistances sont les éléments les plus utilisés en électronique. Leur fonction est de s'opposer au passage du courant, la loi d'ohm donne la relation entre la tension, la résistance du circuit et le courant. L'unité de mesure des résistances est l'Ohm. Les résistances vendues dans le commerce sont marquées avec un code de couleur qui permet de reconnaître leurs valeurs. Les systèmes les plus utilisés sont le système à 4 anneaux et le système à 5 annaux.

I.3.1 Code de couleur à 4 bandes

Noir

nombre de zéros tolérance

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Maron Rouge Orange

chiffres significatifs

Fig. I-2 : code de couleur à 4 anneaux

jaune Vert Bleu Violet Gris Blanc

tab. I-1 : code de couleurs

La lecture se fait de gauche à droite à partir de l'extrémité ou sont groupés les anneaux. Les deux premiers anneaux indiquent la valeur des chiffres significatifs. Le troisième anneau indique le nombre de zéros. Le quatrième anneau indique la tolérance : Or = 5%, Argent = 10 %

Ainsi une résistance marquée : V B R Or a une valeur de : 56 00 Ω ± 5% = 5.6 kΩ

I.3.2 Code de couleur à 5 bandes

nombre de zéros tolérance

chiffres significatifs

Fig. I-3 : code de couleur à 5 bandes

Les trois premiers anneaux indiquent la valeur des chiffres significatifs. Le quatrième anneau indique le nombre de zéros. Le cinquième anneau indique la tolérance : Rouge = 2%, Or = 5%, Argent = 10 % Ainsi une résistance marquée : J Vi Ve R Or a une valeur