La diode à jonction

La diode à jonction est un composant qui ne laisse circuler le courant électrique que dans un seul sens. Ce dipôle est passant lorsque le courant électrique traverse le composant de son anode vers sa cathode et il est bloqué dans le sens inverse.

Dans ce travail pratique, nous vous proposons de démontrer ce mode de fonctionnement. Nous allons donc modéliser les deux schémas ci-dessous:

Schéma circuit A	Schéma circuit B

Nous avons dans notre bibliothèque de composants la liste suivante:

Soit donc la liste ci-dessous: 

• Une plaque d'essai,
• Une source d'énergie,
• Une diode à jonction,
• Une lampe témoin,
• Une résistance,
• Des fils de connexion.

Enoncé 1 : les deux modes de fonctionnement de la diode à jonction

A l'aide de ces différents composants, réaliser les deux circuits A et B.

1. Dans quel schéma la lampe s'allume ? Quand le courant circule de l'anode vers la cathode ou quand le courant circule de la cathode vers l'anode ?
2. Que pouvons-nous conclure? Expliquez-vous.

Enoncé 2 : Impact d'une résistance montée en série avec une diode à jonction

Insérez à votre montage une résistance en série avec la diode à jonction et allumez de nouveau votre circuit. Que constatez-vous ?

Pour se lancer dans ce projet proposé, examinons avant tout les différents éléments mis à notre disposition pour que nous modélisions les deux schémas demandés:

Explication de l'énoncé 1 : les deux modes de fonctionnement de la diode à jonction

Si nous examinons maintenant les deux schémas A et B proposés, nous pouvons conclure que les deux circuits ne sont différents que par le sens de la diode à jonction telle que :

• Dans le premier schéma (circuit A), nous pouvons remarquer que la diode est mise dans le même sens que le sens de circulation que le courant. Ce qui signifie que le courant circulera dans le sens de l'anode vers la cathode.
• Dans le deuxième schéma (circuit B), nous remarquons que la diode est mise dans le sens inverse du sens de circulation du courant électrique. Ce qui signifie que le courant circulera dans le sens de la cathode vers l'anode.

Remarque: Nous utiliserons dans notre TP une diode LED à la place d'une lampe normale. Afin que cette dernière fonctionne sans aucune contrainte, nous devons connecter l'anode au pôle positif et la cathode au pôle négatif de notre plaque d'essai. La figure ci-dessous nous explique cela:

Nous rappelons qu'une plaque d'essai dispose de deux lignes parallèles; une bleue et une rouge des deux côtés pour pouvoir alimenter nos différents composants par les deux pôles (+) et (-) de notre source d'alimentation.

Ainsi, une fois que nous avons effectué toutes les liaisons électriques sur notre plaque d’essai; nous vous rappelons qu'une plaque d'essai est la meilleure solution pour tester vos circuits électriques sans aucune soudure. Les deux figures ci-dessous vous montrent cela:

Schéma circuit A : la diode LED s'allume	Schéma circuit B: la diode LED ne s'allume pas

Nous concluons que la diode à jonction est passante si le courant circule de l'anode vers la cathode (le schéma circuit A) et bloqué quand le courant électrique circule de la cathode à l'anade (le schéma circuit B).

Explication de l'énoncé 2 : Impact d'une résistance montée en série avec une diode à jonction

Comme indiqué dans l'énoncé de cette activité, nous ajoutons une résistance en série avec la diode. Les deux circuits ci-dessous vous explique la différence:

Circuit initiale : la diode LED brille	Circuit modifié avec la résistance : la diode LED brille toujours

Nous remarquons que la lampe témoin; la diode LED dans notre cas de figure, brille moins fort que dans le circuit initial avant l'ajout de la résistance. 

L'ajout d'une résistance en série, donc avec notre diode à jonction, a affaibli le courant électrique dans notre circuit mais n'a pas bloqué notre courant à circuler. Nous pouvons donc conclure que le mode de fonctionnement d'une diode; bloquée ou passante, ne dépend pas de l'intensité du courant qui la traverse mais du sens du courant en lui-même (à condition de cette valeur I ne dépasse pas le seuil admissible par la diode).