© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit
La diode : un dipôle non linéaire
Lors de l’utilisation en polarisation inverse, la tension doit rester supérieure à une
valeur minimale notée −U.
La zone u < −U, appelée zone d’avalanche, est une zone dans laquelle la diode est détériorée. Dans cette zone, le champ électrique dû à la forte tension à laquelle la diode
est soumise crée une ionisation des constituants de la diode. Les électrons arrachés
acquièrent une énergie cinétique importante qui, lors de chocs avec d’autres atomes,
provoquent l’arrachement de plusieurs électrons eux-mêmes accélérés par la suite. Le
phénomène est à croissance exponentielle (effet « boule de neige ») et provoque la
destruction du composant.
Entre les deux limites de fonctionnement précédentes, la caractéristique de la diode
est exponentielle :
i = i c
exp
eu
hk B T
− 1
(22.1)
où e = 1, 6.10 −19 C est la valeur absolue de la charge de l’électron,
k B = 1, 38.10 −23 J.K −1 la constante de Boltzmann que l’on rencontrera dans le cours
de thermodynamique, T la température en kelvin et h un coefficient variant de 1 à 2
suivant le type de diode.
1.3 Point de fonctionnement
La notion de point de fonctionnement est très utile pour étudier le fonctionnement des
dipôles non linéaires.
On considère deux dipôles en série (Cf. figure 22.5), l’un de caractéristique i = C 1 (u)
et l’autre i = C 2 (u), leur allure étant donnée par la figure 22.6. On remarque qu’un
des dipôles est forcément en convention récepteur alors que l’autre est en convention
générateur. L’intensité et la tension étant les mêmes pour les deux dipôles, leurs valeurs
communes ne peuvent que correspondre à l’intersection des deux caractéristiques. Le
point d’intersection P est appelé point de fonctionnement
C 1
C 2
u
i
Figure 22.5 Dipôles et point de
fonctionnement.
C 1
C 2
u
i
i P
u P
P
Figure 22.6 Détermination
graphique d’un point de
fonctionnement.
565
La diode : un dipôle non linéaire
Lors de l’utilisation en polarisation inverse, la tension doit rester supérieure à une
valeur minimale notée −U.
La zone u < −U, appelée zone d’avalanche, est une zone dans laquelle la diode est détériorée. Dans cette zone, le champ électrique dû à la forte tension à laquelle la diode
est soumise crée une ionisation des constituants de la diode. Les électrons arrachés
acquièrent une énergie cinétique importante qui, lors de chocs avec d’autres atomes,
provoquent l’arrachement de plusieurs électrons eux-mêmes accélérés par la suite. Le
phénomène est à croissance exponentielle (effet « boule de neige ») et provoque la
destruction du composant.
Entre les deux limites de fonctionnement précédentes, la caractéristique de la diode
est exponentielle :
i = i c
exp
eu
hk B T
− 1
(22.1)
où e = 1, 6.10 −19 C est la valeur absolue de la charge de l’électron,
k B = 1, 38.10 −23 J.K −1 la constante de Boltzmann que l’on rencontrera dans le cours
de thermodynamique, T la température en kelvin et h un coefficient variant de 1 à 2
suivant le type de diode.
1.3 Point de fonctionnement
La notion de point de fonctionnement est très utile pour étudier le fonctionnement des
dipôles non linéaires.
On considère deux dipôles en série (Cf. figure 22.5), l’un de caractéristique i = C 1 (u)
et l’autre i = C 2 (u), leur allure étant donnée par la figure 22.6. On remarque qu’un
des dipôles est forcément en convention récepteur alors que l’autre est en convention
générateur. L’intensité et la tension étant les mêmes pour les deux dipôles, leurs valeurs
communes ne peuvent que correspondre à l’intersection des deux caractéristiques. Le
point d’intersection P est appelé point de fonctionnement
C 1
C 2
u
i
Figure 22.5 Dipôles et point de
fonctionnement.
C 1
C 2
u
i
i P
u P
P
Figure 22.6 Détermination
graphique d’un point de
fonctionnement.
565