I. Les grandeurs physiques1. Force et travail. Puissance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2. Énergie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3. Température. Calorie. Circuit thermique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4. Électron . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5. Unités. Tableaux récapitulatifs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Exercices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
II. Erreurs et approximations1. Caractères généraux des grandeurs physiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2. Erreurs accidentelles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . a. Hypothèses et écritures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . b. Processus général de calcul . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . c. Tolérance statistique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3. Erreurs d'imperfection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . a. Approximation linéaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . b. Généralisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4. Dérivés et erreurs non purement accidentelles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . a. Expression générale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . b. Expression utilisable . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . c. Exemple pont à résistance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Exercices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
III. Générateurs équivalents et réseaux passifs1. Dipôles générateurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2. Les transformées par dualité. La transmittance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3. Réseaux élémentaires intégrateurs et différentiateurs . . . . . . . . . . . . . . . . a. Exemple de circuit intégrateur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . b. Exemple de circuit différentiateur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4. Réseaux intégrateurs et différentiateurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . a. Généralisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . b. Principaux réseaux intégrateurs et différentiateurs à deux éléments . . . 5. Réseaux résonnants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . a. Circuit résonnant série . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . b. Circuit résonnant parallèle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . c. Circuit résonnant avec sortie à basse impédance . . . . . . . . . . . . . . . . . Exercices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
IV. Le semi-conducteur1. Atomes de germanium et de silicium . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2. Cristal semi-conducteur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3. Trous et électrons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4. Concentration intrinsèque . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5. Semi-conducteur dopé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6. Concentration dans les semi-conducteurs extrinsèques . . . . . . . . . . . . . . 7. La conductibilité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . a. Mobilité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . b. Conductivité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Exercices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
V. La jonction1. Description physique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2. Charges de transition et barrière de potentiel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3. Courants d'échange . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4. Jonction en présence de tension appliquée . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Exercices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
VI. La jonction en régime dynamique1. Diode-jonction dans le sens passant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2. Relation entre Qp, et Id . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3. Courant variable dans le sens passant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4. Jonction dans le sens bloquant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5. Réseau équivalent de la diode en inverse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6. Diodes en commutation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . a. Recouvrement inverse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . b. Cycle complet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Exercices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
VII. Les dipôles. Étude graphique1. Caractéristiques statiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . a. Dipôles passifs ou non passifs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . b. Relevé des caractéristiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . c. Perturbations apportées par la température . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2. Approximations linéaires et paraboliques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . a. Approximation linéaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . b. Approximation parabolique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3. Mise en série et en parallèle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . a. Mise en série . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . b. Mise en parallèle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Exercices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
VIII. Polarisation à courant imposé1. Caractéristique statique complète d'une diode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2. Limites des valeurs électriques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3. Polarisation dans le sens passant normal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . a. Dipôle de polarisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . b. Droite de polarisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . c. Montage pseudo-stabilisateur de tension . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4. Polarisation dans le sens inverse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . a. Diode Zener. Caractéristiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . b. Polarisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5. Application à une varistance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . a. Caractéristique d'une varistance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . b. Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Exercices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
IX. Circuits de redressement et dispositifs à seuil1. Précautions dans la mise en série ou en parallèle . . . . . . . . . . . . . . . . . . a. Mise en série . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . b. Mise en parallèle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . c. Modèle idéal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2. Circuits de redressement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . a. Redressement à simple alternance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . b. Redressement à double alternance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . c. Redressement en pont . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . d. Surcharge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . e. Générateur équivalent . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Exercices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
X. Effet de la température et circuit thermique1. Variations des caractéristiques d'une diode en fonction de la température a. Diode-jonction. Courant inverse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . b. Variation du seuil Vs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . c. Variation de la tension Zener . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2. Dissipation thermique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3. Constante de temps thermique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4. Courbe de derating . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5. Emballement thermique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6. Détecteur de température . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . a. Détecteur avec diode-jonction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . b. Thermistance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Exercices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
XI. Dipôle à pente négative1. Caractéristiques générales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . a. Caractéristiques typiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . b. Exemple diode-tunnel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . c. Caractéristiques physiques et technologiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2. Polarisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . a. Polarisation de la diode-tunnel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . b. Polarisation d'un dipôle du deuxième type . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3. Amplification en régime lent . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . a. Dipôle du premier type. Diode-tunnel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . b. Dipôle du second type . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4. Schéma équivalent . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Exercices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
XII. Diodes détectrices et mélangeuses1. Diodes détectrices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . a. Principe de la détection quadratique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . b. Détection linéaire. Principe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . c. Variétés de diodes détectrices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2. Diodes mélangeuses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . a. Principe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . b. Caractéristiques et exemples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3. Analyse du circuit de détection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4. Diodes de détection et diodes mélangeuses hyperfréquence . . . . . . . . . . Exercices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
XIII. Photopile et photodiode1. Effet photovoltaïque . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . a. Photopile. Principe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . b. Caractéristiques statiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . c. Valeurs numériques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2. Photodiode et grandeurs photométriques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . a. Principe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . b. Grandeurs photométriques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3. Classification des ondes électromagnétiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4. Caractéristiques d'une photodiode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . a. Sensibilité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . b. Réseau équivalent . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . c. Exemple . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Exercices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
XIV. Les bruits dans les dipôles1. Signaux aléatoires et bruits d'une résistance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . a. Caractères généraux du bruit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . b. Loi de répartition des amplitudes. Loi de Laplace - Gauss . . . . . . . . . c. Aspect spectral . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . d. Exemples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2. Bruit général du dipôle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3. Différents types de bruit d'une diode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4. Bruit résultant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5. Facteur de température de bruit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6. Applications numériques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7. Table . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Exercices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
XV. Circuits à diodes1. Circuits logiques à diodes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . a. Circuits logiques " et ", " ou " . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . b. Comportement analogique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2. Circuits à seuil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . a. Circuits à une diode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . b. Circuits à deux diodes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . c. Circuit limiteur à diode Zener . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3. Circuits non linéaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . a. Circuit à deux diodes alimenté par un générateur de courant . . . . . . . . b. Utilisation en résistance variable . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4. Multiplicateur de tension . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . a. Montage à seuil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . b. Montage doubleur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . c. Montage multiplicateur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5. Conclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Exercices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Corrigés des exercices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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