Qu’étudie l’électronique ?
Les composants et circuits qui traitent l’information ou convertissent l’énergie électrique en d’autres formes d’énergie.
Quelles fonctions les composants non linéaires peuvent-ils réaliser, contrairement aux composants linéaires ?
Commuter, redresser ou amplifier un signal.
Quels composants sont linéaires ?
Les résistances, les condensateurs et les bobines.
Quel rôle joue un hacheur lors de la recharge d’une batterie par un panneau solaire ?
Il abaisse la tension continue délivrée par le panneau.
Quelle conversion l’électronique effectue-t-elle pour recharger une batterie depuis le réseau ?
Elle convertit la tension alternative du réseau en tension continue.
À quoi la modulation associe-t-elle le signal contenant l’information ?
À une porteuse de fréquence plus élevée.
Comment la porteuse est-elle modifiée lors de la modulation ?
En fonction de l’information.
Que sélectionne le récepteur à la réception ?
La bande souhaitée.
Par quel procédé le récepteur récupère-t-il l’information ?
Par démodulation.
En quoi consiste l’échantillonnage d’une tension analogique ?
La mesurer à intervalles réguliers.
En quoi consiste la quantification des mesures ?
Remplacer chaque mesure par une valeur numérique disponible.
Que convertit un convertisseur analogique-numérique en une suite de nombres ?
Une tension analogique.
Dans l’ARQS, quelle conservation la loi des nœuds traduit-elle ?
La conservation de la charge.
Quel principe la linéarité des composants permet-elle d’utiliser pour analyser un circuit ?
Le principe de superposition.
Sur quelle propriété reposent les méthodes des impédances complexes, de la fonction de transfert et de la superposition ?
La linéarité des équations du circuit et de ses composants.
Quels composants peuvent présenter une caractéristique courant-tension ou entrée-sortie non linéaire ?
Les diodes, les transistors et les amplificateurs linéaires intégrés en saturation.
Pourquoi ne peut-on pas définir directement une fonction de transfert globale pour un circuit comportant une diode ?
Parce que le circuit comporte un composant non linéaire.
Quelle loi décrit la caractéristique d’une diode hors claquage, et selon quel auteur ?
La loi de Shockley : .
Que risque une diode en claquage si le courant n’est pas limité ?
Elle est détruite par l’augmentation brutale du courant lorsque .
Quels sont les trois degrés de modélisation par morceaux d’une diode ?
Le modèle idéal, le modèle à tension de seuil et le modèle à seuil avec résistance interne.
Dans le modèle idéal, quelles conditions caractérisent une diode passante ?
et .
Dans le modèle idéal, quelles conditions caractérisent une diode bloquée ?
et .
Dans le modèle à seuil, quelles conditions caractérisent l’état passant ?
et .
Dans le modèle à seuil et résistance interne, quelle relation lie , , et ?
.
Dans un redressement mono-alternance idéal, quelle est la sortie si ?
.
Dans le modèle à seuil, quelle est la sortie en conduction ?
.
Quelle est la tension de sortie en conduction dans le modèle à seuil et résistance dynamique ?
Quelle condition sur le signal d’entrée permet le redressement ?
.
Quand le modèle idéal est-il une excellente approximation pratique ?
Lorsque et .
Quelle valeur approximative de seuil est associée au modèle idéal ?
.
Qu’est-ce qu’une diode Zener ?
Une diode à jonction fortement dopée, à zone de déplétion amincie, conçue pour fonctionner sans destruction en claquage inverse si son courant est limité.
Quel est l’intérêt principal d’une diode Zener ?
Stabiliser une tension autour de sa tension Zener, déterminée par le dopage.
Que devient la caractéristique courant-tension d’une diode Zener lorsque en polarisation inverse ?
Elle devient quasiment verticale.
Quelles sont les trois électrodes d’un transistor bipolaire à jonctions ?
La base, le collecteur et l’émetteur.
Comment l’émetteur d’un transistor NPN est-il dopé ?
Il est fortement dopé.
Que fait la jonction base-émetteur polarisée en direct dans l’effet transistor NPN ?
Elle injecte des électrons dans la base.
Quelle électrode est la référence commune dans le montage émetteur commun ?
L’émetteur.
Quelle équation décrit la droite de charge statique du circuit collecteur-émetteur ?
Que représente le point de repos du transistor ?
L’intersection de la droite de charge avec la caractéristique de sortie correspondant au courant de base fixé.
Que vaut à l’état bloqué du transistor ?
Elle est imposée par le reste du circuit.
À quelle valeur le courant collecteur atteint-il sa limite à l’état saturé ?
La valeur maximale permise par le circuit.
Quelle formule donne la puissance totale reçue par un transistor à trois bornes ?
Quelle approximation exprime la puissance thermique dissipée en fonctionnement normal ?
Quelle inégalité caractérise les courants en fonctionnement normal d’un transistor ?
Quelle condition évite la destruction thermique d’un transistor ?
Le point de fonctionnement doit rester sous la branche d’hyperbole de puissance maximale.
Quelle équation définit la branche d’hyperbole de puissance maximale ?
Qu’est-ce qu’un semi-conducteur ?
Un matériau dont la conductivité est intermédiaire entre celle d’un isolant et celle d’un conducteur.
Combien d’électrons le phosphore apporte-t-il par rapport au silicium ?
Un électron supplémentaire.
Qu’est-ce qu’un trou dans un semi-conducteur ?
L’absence d’un électron, considérée comme une particule chargée positivement.
Quels porteurs mobiles sont en excès dans les régions N et P ?
Les électrons dans N et les trous dans P.
Dans quel sens diffusent les électrons et les trous à la jonction PN ?
Les électrons diffusent de N vers P et les trous de P vers N.
Qu’est-ce que la zone de déplétion d’une jonction ?
Une région appauvrie en porteurs libres, où les ions fixes créent un champ électrique opposé à la diffusion.
Qu’induit une tension positive appliquée du côté P sur le champ et la diode ?
Elle oppose le champ externe au champ interne et polarise la diode en direct.
Quelle relation caractéristique décrit le courant total de la diode ?
Lorsque augmente, que devient la zone de déplétion de la jonction base-collecteur ?
Elle s’étend dans la base.
Quel est l’effet de l’extension de la zone de déplétion sur les recombinaisons dans la base ?
Elle réduit les recombinaisons.
Comment définit-on l’effet Early dans un transistor bipolaire ?
L’augmentation de avec causée par l’extension de la zone de déplétion base-collecteur dans la base.
Quand le transistor a-t-il été inventé ?
En 1947.
Que produisent les cellules photovoltaïques éclairées d’un panneau ?
Une tension continue.
Quels facteurs font varier la tension et le courant d’un panneau solaire ?
L’ensoleillement, la température et la charge connectée.
Comment transmettre simultanément plusieurs signaux sans qu’ils se mélangent ?
Attribuer une bande de fréquences différente à chaque communication.
Comment une tension analogique peut-elle varier ?
Elle peut prendre une infinité de valeurs et varier continûment.
Quelles valeurs un ordinateur ou un microcontrôleur traite-t-il ?
Des valeurs numériques.
Quel effet ont des mesures plus fréquentes et plus précises sur le signal numérique ?
Elles lui permettent de représenter plus fidèlement le signal analogique d’origine.
Quelle relation caractérise la tension et le courant d’une résistance idéale ?
Quel est l’ordre des équations différentielles des circuits RC et RL en régime transitoire ?
L’ordre 1.
Que permet la notation complexe en régime sinusoïdal forcé permanent ?
Une étude algébrique des circuits.
Quelle est l’impédance d’un condensateur idéal ?
Quelle équation relie la tension d’entrée et le courant dans l’exemple de circuit à diode ?
Pourquoi l’équation de l’exemple à diode est-elle non linéaire en courant ?
À cause du logarithme.
Comment peut-on résoudre numériquement l’équation non linéaire de l’exemple à diode ?
Par exemple, avec la méthode d’Euler.
Quel ordre de grandeur caractérise le courant de saturation inverse d’une diode ?
L’ordre du nanoampère.
Comment définit-on la résistance dynamique d’une diode au point ?
.
Quelle symétrie par rapport à l’origine la caractéristique d’une diode ne possède-t-elle pas ?
Elle n’est pas inchangée quand et sont simultanément remplacés par leurs opposés.
Dans le modèle idéal, quelle formule donne en fonction de ?
.
Dans le redressement, quelle tension la diode bloquée reprend-elle ?
La tension d’entrée .
Quel modèle est généralement utilisé dans les exercices, sauf indication contraire ?
Le modèle idéal.
Par quel mécanisme le courant traverse-t-il principalement la jonction d’une diode Zener ?
Par effet tunnel, appelé effet Zener.
Quel mécanisme domine dans une diode Zener à tension élevée ?
Le claquage par avalanche.
Combien de jonctions PN comporte un transistor NPN à trois couches alternées ?
Deux jonctions PN.
Quelle valeur de adopte le modèle idéal du transistor saturé ?
Quel semi-conducteur rencontre-t-on le plus couramment ?
Le silicium.
Comment la mobilité d’un trou se compare-t-elle à celle d’un électron ?
Elle est plus faible.
Quelle charge acquiert chaque région près de la jonction après recombinaison ?
P devient négative et N devient positive.
Quelle est l’épaisseur approximative de la zone de transition à l’équilibre ?
Environ 1 μm.
Quelle relation décrit le courant majoritaire de la diode en fonction de la tension appliquée ?
Quel phénomène domine le courant d’une diode en polarisation directe ?
La diffusion des porteurs majoritaires.
Quelle relation modélise l’effet Early entre et ?
.
Quelle est la valeur approximative de la tension d’Early ?
Environ 50 V.
Quelle évolution Gordon Moore observa-t-il en 1965 pour le nombre de transistors intégrés sur une puce ?
Il doublait approximativement tous les ans.
Comment modélise-t-on une diode Zener en zone passante inverse en négligeant sa résistance dynamique ?
Par un générateur de tension idéal.
Teste tes connaissances avec un QCM de 56 questions sur Circuits non linéaires et diodes.
1. Quel domaine de la physique étudie les composants et circuits servant à traiter l’information ou à convertir l’énergie électrique en d’autres formes d’énergie ?
2. Dans un circuit, une résistance, un condensateur et une bobine doivent assurer l’amplification d’un signal. Quelle conclusion s’applique à ces composants ?
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