Diode sans seuil


Les diodes présentent une tension de seuil en dessous de laquelle elles présentent une très grande résistance même quand elles sont branchées dans le sens direct. Ceci présente un gros inconvenient quand on veut redresser des tensions alternatives faibles.

Les amplificateurs sont supposés idéaux. La tension de seuil des diodes est Vd et les tensions de saturation des amplificateurs sont +Vsat et −Vsat.
Circuit 1 :
Si la diode est passante, l'amplificateur A1 possède une contre-réaction et fonctionne en régime linéaire : V+ = V-. Le courant qui circule dans la diode est égal à :
I  =  − E / R = S0 / R > 0. Donc S0 = −E > 0 et S1 = Vd − E.
Si la diode est bloquée, l'amplificateur A1 est en boucle ouverte et fonctionne en régime saturé.
Si la sortie est ouverte S0 = V- = E > 0 et S1 = −Vsat.
On réalise ainsi un redressement double alternance sans seuil. Pour conserver l'hypothèse de la sortie ouverte, il faut faire suivre cet étage d'un étage à très grande impédance d'entrée réalisé avec A2 monté en circuit suiveur.
Comme le temps de recouvrement après saturation n'est pas négligeable, ce montage est limité en fréquence.

 Circuit 2 :
Pour éviter la saturation de l'amplificateur, on utilise une boucle de contre-réaction différente pour chaque alternance. On prend R0 = R1 = R2. (gain unité)
On suppose que les sorties S1 et S2 sont non chargées.
Si E < 0 D2 est passante et D1 est bloquée, S1 = 0, S2 = −E > 0 et S = Vd − E
Si E > 0 D1 est passante et D2 est bloquée, S2 = 0, S1 = − E < 0 et S = − Vd − E.
Pour un redressement double alternance sans seuil, il faut utiliser un amplificateur différentiel réalisant l'opération S = S2 − S1.
Si on utilise le montage proposé, il faut que les quatre résistances R3 soient beaucoup plus grandes que R1 et R2 afin de conserver l'hypothèse des sorties ouvertes.
Par exemple on peut prendre R3  = 100.R1. Il est préférable d'utiliser un amplificateur d'instrumentation.


Utilisation :
Cliquer dans le cadre des inverseurs pour modifier le signal à visualiser.
Cliquer sur les boutons de gain pour modifier l'amplitude des signaux visualisés.

Remarque :
Avec un circuit réel, le fonctionnement diffère de celui qui vient d'être décrit. En particulier pour les faibles valeurs de la tension d'entrée (Emax < 0,5 V) la tension de sortie est identique à la tension d'entrée !
Avec des TL081, des résistances de 10 kΩ et des tensions d'entrée supérieures à 1 V, le fonctionnement réel du circuit 2 correspond pratiquement au fonctionnement théorique représenté par le programme. Le fonctionnement réel du circuit 1 est affecté par le retour de l'amplificateur de l'état saturé au régime linéaire même pour des fréquences de l'ordre de 1000 Hz.