Stabilisation d'une tension continue
On utilise un transistor dont la tension base est stabilisée avec une diode Zener.
Les équations du système sont : Vs = Vem = Rc.Ic = Vz + Rz.Iz − Vbe.
On suppose que la tension Vcc est assez grande pour que la diode Zener fonctionne en régime de stabilisation (Vcc > Vz).
Si Vs ↗ ==> Vbe ↘ ==> Ib ↘ ==> Ic ↘ ==> Vs ↘ : Ce système tend à minimiser les variations de la tension de sortie.
On peut aussi considérer que comme Vb ≈ Vz et que Vbe ≈ 0,6 V alors Vs = Vz − 0,6 V.
Limitations physiques
La puissance dissipée dans le transistor est voisine de (Vcc
− Vs).Ic.
Les valeurs de la tension Vcc et du courant de sortie sont limitées par la puissance maximum admissible pour le transistor utilisé.
De même il faut que la puissance dissipée dans la diode ne dépasse pas la valeur tolérée.
On doit donc respecter Vcc max = Vz + Rp.Izmax.
Le système étudié ne permet pas d'obtenir un courant base suffisant pour alimenter un transistor de puissance.
Composants utilisés
Transistor type 2N1711, Pmax = 0,8 W, Icmax = 500 mA, β > 100
Ce transistor a été muni d'un radiateur et pouvait ainsi dissiper 1 W.
Rp = 330 Ω
Zener type 1N6000 Vz = 10 V, Pmax = 0,5 W, Izmax= 50 mA,
Rz ≈ 6 Ω
On travaille avec une charge constante Rc = 1000 Ω.
On constate que si Vcc < Vz la diode n'est pas en régime de stabilisation.
Vérifier que les limites de fonctionnement sont respectées.
On travaille avec une tension d'alimentation fixe Vcc = 13 V et une charge variable.
Vérifier que les limites de fonctionnement sont respectées.
Vérifier que la sortie du montage se comporte comme un générateur de tension de fem U = E − ρ.I
Déterminer E et la valeur de la résistance interne
ρ.
Pour une alimentation parfaite
ρ est nulle.
Noter que tout court-circuit en sortie implique la destruction immédiate du transistor.
Le système utilisé est insuffisant pour obtenir un fonctionnement correct et ne présente .aucune sécurité d'utilisation.
Pour un coût voisin, on trouve des régulateurs intégrés très performants et dotés de nombreuses sécurités.