Circuits d'écrêtage

Introduction

Nous avons  déjà expliquer  le fonctionnement général des diodes  et comment les utiliser pour  appliquer la logique binaire. Dans cet article  nous allons présenter  une autre utilisation des diodes en l’occurrence limiter  la tension à une valeur prédéfinie: c’est  l’écrêtage. La diode que nous allons  utiliser dans cet article est  la fameuse diode  1N4148, qui présente une  chute de tension à ses bornes  de 0.650V=650mV.

Ecrêtage Simple

Ecrêtage simple à polarisation directe

Considérons le montage ci-contre. La tension $V_{in}$ est une tension sinusoïdale de fréquence 10Hz, donc de période 100ms et d'amplitude 10v: $V_{in}(t)=10sin(20 \pi t)$. La tension de sortie est la tension $V_{out}$ prise sur l'anode de la diode. Par contre il est à noter que la cathode de la diode est connectée à une source de tension continue dont la valeur est $V_{Lim}=5v$. Les courbes ci-bas sont celle des courants traversant la résistance et la diode, ainsi que les tensions $V_{in}$ et $V_{out}$.Nous remarquons que la tension de sortie ne dépasse pas une certaine valeur qui est égale à $V_{Lim}+V_{Diode}=5.650V$. Nous remarquons aussi que les courants électriques de la résistance et de la diode sont opposés mais égaux en valeur absolue uniquement lors de la période de blocage.

Ecrêtage tension positive

Ecrêtage simple à polarisation indirecte

Considérons le montage ci-contre. La tension $V_{in}$ est une tension sinusoïdale de fréquence 10Hz, donc de période 100ms et d'amplitude 10v: $V_{in}(t)=10sin(20 \pi t)$. La tension de sortie est la tension $V_{out}$ prise sur la cathode de la diode. Par contre il est à noter que l'anode de la diode est connectée à une source de tension continue dont la valeur est $V_{Lim}=5v$. Les courbes ci-bas sont celle des courants traversant la résistance et la diode, ainsi que les tensions $V_{in}$ et $V_{out}$.Nous remarquons que la tension de sortie ne descend pas au-dessous d'une certaine valeur qui est égale à $V_{Lim}-V_{Diode}=4.25V$. Nous remarquons aussi que les courants électriques de la résistance et de la diode sont superposés de même sens et égaux en valeur absolue uniquement lors de la période de blocage.

Ecrêtage tension positive

Ecrêtage Double

Montage

Considérons le circuit ci-bas composé de:

  • Une tension d'entrée sinusoïdale d'amplitude 10V de fréquence 10Hz $V_{in}=10sin(200 \pi t)$
  • Une première tension limite continue $V_{Lim1}$ connecté à l'anode d'une des deux diodes
  • Une deuxième tension limite continue $V_{Lim2}$ connecté à la cathode de l'autre diodes

Cas ou Vlim1<Vlim2

La tension de sortie est limité entre deux valeurs: elle est comprise entre $V_{Lim1}$ et $V_{Lim2}$.

Cas ou Vlim1=Vlim2=V0

La tension de sortie est limité entre deux valeurs: elle est comprise entre $-V_d+V_0$ et $V_d+V_0$.

Cas ou Vlim1>Vlim2

La tension de sortie est presque  constante