Créée le, 19/06/2015

 Mise à jour le, 02/09/2016

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   Écrêteurs Positifs         Écrêteur Mixte       Bas de page


Circuits Écrêtages par Diode :

 

4. - CIRCUITS PARTICULIERS

Voyons pour terminer cette leçon quelques circuits simples, capables de fournir une tension approximativement carré à partir d'une tension sinusoïdale ou encore de modifier le potentiel de référence d'un signal rectangulaire, sans en changer les caractéristiques.

Ces circuits sont appelés des Écrêteurs dans le premier cas et des Restaureurs dans le second.

4. 1. - CIRCUITS ÉCRÊTEURS

Ces circuits Écrêteurs (on dit aussi Limiteurs) ont pour but de modifier l'amplitude d'une tension ou plus exactement d'en supprimer une partie.

Ils permettent par exemple d'obtenir une tension carrée à partir d'une onde sinusoïdale.

a) Écrêtage par diode

Les écrêteurs utilisant des diodes peuvent être classés en trois catégories :

les écrêteurs négatifs

les écrêteurs positifs

les écrêteurs mixtes.

1°) ÉCRÊTEURS NÉGATIFS

Le schéma d'un écrêteur négatif est donné figure 1-a.

Ecreteur_negatif.GIF

Ce montage est un redresseur simple alternance. Pendant l'alternance positive du signal d'entrée, la diode D est conductrice.

Le courant qui traverse la résistance R produit dans celle-ci une chute de tension, ayant la forme de l'alternance positive du signal d'entrée.

Pendant l'alternance négative, la diode D polarisée dans le sens inverse de sa conduction, présente une résistance interne très élevée.

Le courant négatif qui traverse la résistance R est donc très faible et par conséquent la chute de tension à ses bornes, est négligeable.

La figure 1-b montre les formes des tensions à l'entrée et à la sortie du montage. Le signal obtenu en sortie n'a rien de comparable à celui délivré par un multivibrateur, mais dans certains cas, on peut l'assimiler à un signal rectangulaire.

Le même résultat peut être obtenu en montant la diode D en parallèle sur la résistance R (figure 2).

Pendant l'alternance positive du signal d'entrée Ve, la diode D est bloqué. Tout le courant passe par la résistance R.

Ecreteur_negatif_1.GIF

Pendant l'alternance négative, la diode D est conductrice, sa résistance interne étant très faible, la presque totalité du courant passe à travers la diode.

Si la résistance R est très grande devant la résistance interne de la diode D, nous pouvons considérer que le courant traversant R pendant l'alternance négative de Ve est pratiquement inexistant.

Ces deux montages suppriment totalement l'alternance négative du signal d'entrée.

Il est parfois utile de supprimer uniquement une partie de l'alternance négative. Pour cela, on utilise le circuit représenté figure 3, qui est un écrêteur négatif à diode parallèle polarisée négativement.

Ecreteur_negatif_polarise_negativement.GIF

La diode D a son anode portée à un potentiel négatif - E, par une batterie ou une source de tension continue.

De ce fait, la diode ne peut conduire que lorsque sa cathode est à un potentiel négatif plus élevé que celui de son anode.

Pendant l'alternance positive, la diode est bloquée et toute la tension est présente aux bornes de la résistance R.

De t1 à t2 (figure 3-b), la diode a sa cathode moins négative que l'anode et elle ne conduit pas.

La tension alternative est donc présente en sortie.

De t2 à t3, la diode est passante. Le courant alternatif s'écoule à la masse à travers D et la source de tension - E.

En sortie, nous obtenons le potentiel continu - E.

De t3 à t4, la diode est de nouveau bloquée et la tension alternative apparaît aux bornes de la résistance R.

HAUT DE PAGE 2) ÉCRÊTEURS POSITIFS

Ces écrêteurs sont basés sur le même principe que celui des écrêteurs négatifs et nous ne reviendrons pas sur leur fonctionnement.

Pour transformer un écrêteur négatif, en écrêteur positif, il suffit d'inverser le sens de branchement de la diode.

La figure 4 montre un écrêteur positif à diode série, ainsi que les formes de tensions à l'entrée et à la sortie du montage.

Ecreteur_positif.GIF

La diode D laisse passer les alternances négatives, mais oppose une résistance très élevée aux alternances positives.

Le montage de la figure 5 réalise la même opération, mais on utilise une diode en parallèle sur la résistance R.

Ecreteur_positif_1.GIF

Enfin, le montage de la figure 6 permet d'écrêter une partie seulement de l'alternance positive.

Ecreteur_positif_polarise_positivement.GIF

Pour cela, la cathode de la diode D est polarisée positivement par une source de tension continue + E.

HAUT DE PAGE 3) ÉCRÊTEUR MIXTE

Ce montage, représenté en figure 7 est le plus intéressant. Il est constitué d'un écrêteur positif, polarisé positivement et d'un écrêteur négatif, polarisé négativement, chacune des diodes conduisant alternativement, l'une pendant une fraction de l'alternance négative, l'autre pendant une fraction de l'alternance positive.

Ecreteur_mixte.GIF

De t1 à t3, les deux diodes sont bloquées et la tension d'entrée est retransmise intégralement à la sortie.

De t2 à t3, La diode D2 est conductrice, le potentiel + E apparaît aux bornes de la résistance R.

De t3 à t5, les deux diodes sont à nouveau bloquées et la tension Vs prend la forme de la sinusoïde d'entrée.

De t5 à t6, la diode D1 est conductrice et le potentiel - E apparaît en sortie.

De t6 à t7, les deux diodes sont bloquées et la tension de sortie passe à la valeur - E à la valeur 0, suivant une portion de sinusoïde. On obtient en sortie une tension sensiblement rectangulaire.

Pour obtenir des fronts raides (presque verticaux), il faut que la tension sinusoïdale d'entrée, ait une amplitude de très forte valeur par rapport aux tensions de polarisation + E et - E.

Nous terminons ainsi nos explications sur les limiteurs négatifs, positifs, mixte, et nous allons entre prendre une autre leçon sur les redresseurs, les filtrages, les doubleurs, les tripleurs et les quadrupleurs. 

 

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