Tutoriel diode semi-conducteur
Une diode est un semi-conducteur : elle établit ou coupe une connexion électrique selon certaines conditions. Ses propriétés d'interrupteur viennent de sa composition chimique : silicium "dopé" (traité). Cela crée une zone chargée positivement et une négativement dans la diode. Leur jonction = "jonction pn", forme une "porte électrique". Pour l'ouvrir, il faut 0,7 V pour surmonter le "potentiel de barrière". Une fois ce 0,7 V atteint, la "porte" s'ouvre, la diode est "passante" et le courant la traverse. Ces principes se démontrent en dessinant un circuit diode basique.
Matériel nécessaire
- Papier
- Crayon
- Référence symbole diode
- Référence symboles schématiques
Instructions
Dessinez le symbole schématique d'une diode (guide : triangle touchant un trait droit par une pointe). Exemple sur "The Electronics Club - Diodes".
Identifiez la cathode : la partie trait droit. Une diode réelle a une bague marquant la cathode. Crucial : doit être connectée dans le bon sens pour fonctionner.
Identifiez l'anode : la base plate du triangle, côté opposé à la cathode. On applique +0,7 V (polarisation continue) sur l'anode pour activer la diode.
Dessinez une flèche entrant dans l'anode, écrivez "0,7 V" au-dessus. Condition de polarisation directe (forward-bias) : tension positive d'au moins 0,7 V "envoyée" dans l'anode pour l'activer. Image : diode = interrupteur, 0,7 V = main qui l'actionne.
Dessinez une flèche entrant dans la cathode, écrivez "X" au-dessus. Condition de polarisation inverse (reverse-bias) : la diode ne s'active pas si tension positive appliquée de ce côté. Le - de la pile ou la masse du circuit va souvent sur la cathode. Image : main forçant l'interrupteur sur "off".
Dessinez un symbole résistance à côté de l'anode. Reliez un côté de la résistance à l'anode. La résistance, avec la tension de polarisation positive, génère le courant qui "traverse" la diode. Si polarisation = main sur interrupteur, résistance = disjoncteur laissant passer le courant.
Dessinez un symbole pile à l'autre bout de la résistance. Étiquetez "5 V". Côté près résistance = "+", autre = "-". Reliez + pile au bout libre résistance. Reliez - pile à la cathode de la diode.
Calculez la tension utilisée dans le circuit. Le 0,7 V de polarisation diode est soustrait de la tension pile. Donc 0,7 V pris par la diode pour s'activer, 4,3 V restants dans le circuit. Ici, la résistance "consomme" (chute) les 4,3 V restants.