Circuits écrêteurs à diodes


Écrêteur à diodes.
Ce montage est utilisé pour protéger des circuits fragiles qui n'admettent pas des tensions d'entrée supérieures à 600 mV.
On place deux diodes montées tête-bêche en parallèle sur la charge du générateur.
On doit considérer trois cas.
- La valeur négative de la tension d'entrée est supérieure à la tension de seuil de D2. Celle-ci devient passante alors que D1 reste bloquée. La majorité du courant est dérivée dans D2 et si on néglige la résistance de la diode, la tension de sortie est égale à −Vs.
- La valeur positive de la tension d'entrée est supérieure à la tension de seuil de D1 celle-ci devient passante alors que D2 reste bloquée. La majorité du courant est dérivée dans D1 et si on néglige la résistance de la diode la tension de sortie est égale à Vs.
- Les valeurs positives et négatives de la tension d'entrée sont inférieures à la tension de seuil Vs des diodes celles-ci sont bloquées et se comportent comme des résistances infinies.
Le circuit fonctionne de manière linéaire et se comporte comme un diviseur de tension : Vout = Vin. Rc / ( Rc + Rp).
L'utilisation d'une tension d'entrée sinusoïdale permet de visualiser les trois cas.

Écrêteur à diodes Zener.
Ce montage est utilisé pour limiter la tension de sortie d'un circuit.
On place deux diodes Zener (tension de claquage Vz) montées en opposition en parallèle sur la charge du générateur.
On doit considérer trois cas.
- Tension d'entrée négative :
La diode D2 est polarisée en direct et D1 en inverse. Si la tension d'entrée est inférieure à U = − (Vs + Vz) alors les deux diodes sont conductrices et la tension de sortie est U.
- Tension d'entrée positive :
La diode D1 est polarisée en direct et D2 en inverse. Si la tension d'entrée est supérieure à U+ = (Vs + Vz) alors les deux diodes sont conductrices et la tension de sortie est U+.
- Les valeurs positives et négatives de la tension d'entrée sont inférieures à la tension U : les diodes sont bloquées et se comportent comme des résistances infinies.
Le circuit fonctionne de manière linéaire et se comporte comme un diviseur de tension : Vout = Vin. Rc / ( Rc + Rp).
L'utilisation d'une tension d'entrée sinusoïdale permet de visualiser les trois cas.


Pour faciliter les comparaisons, on suppose dans le programme que la valeur de Rp est très inférieure à celle de Rc. En mode linéaire, le gain du circuit est donc égal à 1.