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I.U.T. de TOURS GEII Technologie des composants discrets Etudes & Réalisations

I.U.T. de TOURS GEII Technologie des composants discrets Etudes & Réalisations 1ère année 27/11/2004 3 SOMMAIRE 1 LES RESISTANCES...................................................................................5 1.1 RESISTANCE D’UN CONDUCTEUR .................................................................................5 1.2 LOI D’OHM .............................................................................................................................5 1.3 PUISSANCE DISSIPEE ..........................................................................................................5 1.4 ASSOCIATION DE RÉSISTANCES.....................................................................................5 1.4.1 Association série...............................................................................................................5 1.4.2 Association parallèle ........................................................................................................5 1.5 PRINCIPAUX TYPES DE RESISTANCES LINEAIRES...................................................6 1.5.1 Résistances bobinées de puissance..................................................................................6 1.5.2 Résistances bobinées de précision...................................................................................6 1.5.3 Résistances à couche de carbone.....................................................................................6 1.5.4 Résistances à couche métallique .....................................................................................6 1.5.5 Résistances verre-métal à couche épaisse.......................................................................6 1.5.6 Résistances agglomérées..................................................................................................6 1.6 BRUIT THERMIQUE .............................................................................................................7 1.7 CODE DES COULEURS ET SERIE NORMALISEE..........................................................7 1.7.1 Code des couleurs.............................................................................................................7 1.7.2 Séries de valeurs normalisées ..........................................................................................8 1.8 Résistances non-linéaires .........................................................................................................9 1.8.1 Thermistance CTN ...........................................................................................................9 1.8.2 Thermistance CTP ............................................................................................................9 1.8.3 Varistance VDR..............................................................................................................10 1.8.4 Cellule photoconductrice LDR..........................................................................................10 1.9 Les potentiomètres (résistances variables)............................................................................10 1.9.1 Lois de variation.............................................................................................................10 1.9.2 Les différents modèles de potentiomètres.....................................................................10 1.10 Exemples.................................................................................................................................11 2 LES CONDENSATEURS..........................................................................12 2.1 Définition ................................................................................................................................12 2.2 Symboles.................................................................................................................................12 2.3 Unité ; Formules .....................................................................................................................12 2.4 Schéma équivalent d’un condensateur réel...........................................................................13 2.5 Caractéristiques générales......................................................................................................13 2.6 Les différents types de condensateurs...................................................................................13 2.6.1 Condensateurs à diélectrique film plastique ,céramiques, au mica.............................13 2.6.2 Les condensateurs pour tension alternative ..................................................................14 2.6.3 Les condensateurs variables ..........................................................................................14 2.6.4 Les condensateurs CMS.................................................................................................15 2.6.5 Condensateurs polarisés.................................................................................................15 2.6.6 Les condensateurs électrochimiques aluminium..........................................................15 2.6.7 Les condensateurs au tantale .........................................................................................16 2.6.8 Les condensateurs super capacité " GOLD CAPS " ....................................................16 2.6.9 Les condensateurs doubles.............................................................................................16 2.6.10 Les condensateurs BLACK GATE ...............................................................................16 2.6.11 Les condensateurs CERAFINE.....................................................................................16 2.6.12 Les condensateurs papier huilé......................................................................................16 2.7 Marquage des condensateurs .................................................................................................17 2.7.1 Marquage numérique en clair avec unité ......................................................................17 I.U.T. de TOURS GEII Technologie des composants discrets Etudes & Réalisations 1ère année 4 27/11/2004 2.7.2 Marquage numérique sans unité....................................................................................17 2.7.3 Marquage numérique codé à 3 chiffres.........................................................................17 2.7.4 Marquage par code des couleurs ...................................................................................17 2.7.5 Tolérance des composants avec marquage numérique................................................17 2.8 Comparatif des différents condensateurs ..............................................................................18 3 LA DIODE................................................................................................. 19 3.1 Constitution.............................................................................................................................19 3.2 Courbe caractéristique............................................................................................................19 3.3 Résistance statique et dynamique d’une diode.....................................................................20 3.3.1 Résistance statique.........................................................................................................20 3.3.2 Résistance dynamique....................................................................................................20 3.4 Contrôle d’une diode à l’aide d’un multimètre.....................................................................20 3.5 Caractéristiques principales ................................................................................................... 20 3.6 Définitions des termes employés dans une documentation .................................................20 3.7 Approximation d'une diode....................................................................................................20 3.8 Principales utilisations............................................................................................................21 3.9 Comment choisir une diode................................................................................................... 21 3.10 Diodes particulières................................................................................................................22 3.10.1 La diode Zener................................................................................................................22 3.10.2 La diode électrolumiscente............................................................................................24 3.11 Exemples de diodes................................................................................................................25 4 CODAGE DE LA DESIGNATION DES COMPOSANTS......................... 26 4.1 Standart USA Codage JEDEC...............................................................................................26 4.2 Standart Europe Pro Electron ................................................................................................26 4.3 Standart Japonais JIS..............................................................................................................27 5 LES DIFFERENTS TYPES DE BOITIERS .............................................. 28 5.1 Boîtiers pour composants usuels ...........................................................................................28 5.2 Quelques boîtiers pour circuits intégrés................................................................................29 6 LES DISSIPATEURS THERMIQUES...................................................... 30 6.1 Association dissipateur thermique/composant .....................................................................30 6.2 Montage avec canon isolant et plaque mica .........................................................................30 6.3 Exemples de dissipateurs thermiques....................................................................................31 I.U.T. de TOURS GEII Technologie des composants discrets Etudes & Réalisations 1ère année 5 27/11/2004 R1 R2 1 LES RESISTANCES 1.1 RESISTANCE D’UN CONDUCTEUR C’est l’aptitude qu’a un matériau de conduire le courant électrique. La résistance électri- que d’un fil conducteur est le produit de sa résistivité par sa longueur divisé par la section du fil. La résistivité dépend de la température. ) áè 1 ( ñ ñ 0 et s l ñ R R résistance en ohm ( ), l : longueur en mètre (m), : résistivité en ohm.mètre ( .m), s : section en mètre carré, 0 : résistivité pour = 0°C en ( .m), : coefficient de température (°C-1), : température en degré Celsius (°C). 1.2 LOI D’OHM La différence de potentiel U entre les extrémités d’un conducteur (élément résistif ou résistance) ne fournissant que de l’énergie calorifique est égale au produit de la résistance R de ce conducteur par l’intensité I du courant qui le traverse. I R U I U R R : résistance en ohms ( ), I : courant en ampères (A), U : différence de potentiel en volts (V). 1.3 PUISSANCE DISSIPEE La puissance est uniquement dissipée par effet Joule. P = RI2 = R U 2 = UI 1.4 ASSOCIATION DE RÉSISTANCES 1.4.1 Association série Req = R1 + R2 1.4.2 Association parallèle 2 1 R 1 R 1 Req 1 soit Req = 2 1 2 1 R R R R R I U R1 R2 I.U.T. de TOURS GEII Technologie des composants discrets Etudes & Réalisations 1ère année 6 27/11/2004 1.5 PRINCIPAUX TYPES DE RESISTANCES LINEAIRES 1.5.1 Résistances bobinées de puissance Elles sont obtenues par bobinage de fil résistant (ni- chrome V) sur un support réfractaire ayant une bonne tenue en température. 0,1 à 200 k Série E12 3 W à 200 W 1.5.2 Résistances bobinées de précision Elles sont obtenues par bobinage d’un fil en alliage tel le manganin ou le constantan, autour de bâtonnets en plastique ou en stéatite. 0,1 à 1 M Série E96 0,1 W à 2W 1.5.3 Résistances à couche de carbone Elles sont obtenues par une dépose par pyrolyse de carbone sur un bâtonnet en cé- ramique préalablement cuit au four. 0,1 à 100 M Série E12, E24, E48 et E96 0,1 W à 2 W 1.5.4 Résistances à couche métallique Elles sont obtenues par l’évaporation de différents métaux (or, platine, rhodium, paladium) sur un bâtonnet en céramique ou en verre. 0,1 à 100 M Série E12, E24, E48 et E96 0,1 W à 2 W 1.5.5 Résistances verre-métal à couche épaisse Elles sont obtenues par un dépôt par sérigraphie de pâtes résistantes sur des sup- ports en céramique ou en alumine. 10 à 100 M Série E3, E6, E12 et E24 0,1 W à 2W 1.5.6 Résistances agglomérées Elles sont obtenues par moulage dans un tube en Bakélite de pâte résistante com- posée de silice, de Bakélite, ou de carbone. 0,1 à 100 M Série E12, E24, E48 et E96 0,1 W à 2 W I.U.T. de TOURS GEII Technologie des composants discrets Etudes & Réalisations 1ère année 7 27/11/2004 1.6 BRUIT THERMIQUE Il est dû au mouvement désordonné des porteurs électriques d’un matériau sous l’influence d’une température et provoque une tension (ou un courant aléatoire) dont l’amplitude est fonction de la température du matériau. La tension de bruit est exprimé en micro.volts / volt. 1.7 CODE DES COULEURS ET SERIE NORMALISEE Il permet de déterminer aisément la valeur et la tolérance. 1.7.1 Code des couleurs Couleur 1er chiffre 2ème chiffre 3ème chiffre Multiplicateur Tolérance ± ± % Coefficient de température 10-6/°C Noir 0 0 0 100 = 1 ± ± 200 Marron 1 1 1 101 1 ± ± 100 Rouge 2 2 2 102 2 ± ± 50 Orange 3 3 3 103 ± ± 15 Jaune 4 4 4 104 ± ± 25 Vert 5 5 5 105 0,5 Bleu 6 6 6 106 0,25 Violet 7 7 7 0,1 Gris 8 8 8 10-2 Blanc 9 9 9 10-1 Argent 10-2 10 Or 10-1 5 Si vous ne vous rappelez pas des couleurs, voici deux petites phrases qui vous aide- ront à vous en souvenir : e anger ien u eûner oilà ien otre rande êtise ou otre ar este uvert eudi endredi onne eillée ros uveur Carbone Métallique Métallique Haute stabilité I.U.T. de TOURS GEII Technologie des composants discrets Etudes & Réalisations 1ère année 8 27/11/2004 1.7.2 Séries de valeurs normalisées Les valeurs des résistances sont choisies dans des séries normalisées : E6, E12, E24... (à titre indicatif le chiffre indique la racine nième de 10 qui constitue la raison de la progression). Par exemple pour la série E12 la raison est r = 1210 = 1,2 C’est la tolérance qui définit la série. Correspondance entre la série et la tolérance (à chaque série est associée une to- lérance) : E96 ð 1 % E48 ð 2 % E24 ð 5 % Cette série, repérée par un anneau or, est la plus utilisée en électronique E12 ð 10 % E6 ð 20 % E6 E12 E24 E48 E96 E6 E12 E24 E48 E96 E6 E12 E24 E48 E96 10 10 10 10,0 10,0 21,5 21,5 46,4 46,4 10,2 22 22 22 22,1 47 47 47 47,5 10,5 10,5 22,6 22,6 48,7 48,7 10,7 23,2 49,9 11 11,0 11,0 23,7 23,7 51 51,1 51,1 11,3 24 24,3 52,3 11,5 11,5 24,9 24,9 53,6 53,6 11,8 25,5 54,9 12 12 12,1 12,1 26,1 26,1 56 56 56,2 56,2 12,4 26,7 57,6 12,7 12,7 27 27 27,4 27,4 59,0 59,0 13 13,0 28,0 60,4 13,3 13,3 28,7 28,7 62 61,9 61,9 13,7 29,4 63,4 14,0 14,0 30 30,1 30,1 64,9 64,9 14,3 30,9 66,5 14,7 14,7 31,6 31,6 68 68 68 68,1 68,1 15 15 15 15,0 32,4 69,8 15,4 15,4 33 33 33 33,2 33,2 71,5 71,5 15,8 34,0 73,2 16 16,2 16,2 34,8 34,8 75 75,0 75,0 16,5 35,7 76,8 16,9 16,9 36 36,5 36,5 78,7 78,7 17,4 37,4 80,6 17,8 17,8 38,3 38,3 82 82 82,5 82,5 18 18 18,2 39 39 39,2 84,5 18,7 18,7 40,2 40,2 86,6 86,6 19,1 41,2 88,7 19,6 19,6 42,2 42,2 91 90,9 90,9 20 20,0 43 43,2 93,1 20,5 20,5 44,2 44,2 95,3 95,3 21,0 45,3 97,6 I.U.T. de TOURS GEII Technologie des composants discrets Etudes & Réalisations 1ère année 9 27/11/2004 1.8 Résistances non-linéaires 1.8.1 Thermistance CTN uploads/s3/ brault1-pdf.pdf