PRINCIPES D'ELECTRONIQUE ALBERT PAUL MALVINO RESUME Cet ouvrage est la référence incontournable de tout étudiant en électronique. Sa sixième édition se distingue notamment par une approche pédagogique extrêmement étudiée. Vous trouverez au début de chaque chapitre les listes précises des compétences et du vocabulaire que vous allez acquérir. Le cours est très bien structuré. Il met toujours l'accent sur la pratique de l'électronicien, les situations de dépannage, bref, il vous permet d'aborder très concrètement la discipline. Il est accompagné d'encadrés traitant de l'électronique au quotidien ou des découvertes et développements importants dans le domaine, ainsi que de nombreuses questions d'application résolues pour vous permettre de mieux saisir les notions abordées. Le texte est abondamment illustré: plus de mille figures en couleur, des photos, des tableaux apportent la lumière nécessaire à sa compréhension! L'auteur fait un résumé de chaque paragraphe du cours et répertorie chaque définition, loi ou relation importante, en l'accompagnant d'un schéma explicatif, ce qui constitue un excellent aide-mémoire avant d'attaquer les exercices. Le résumé est suivi d'un questionnaire à choix multiples très complet pour vous permettre d'évaluer votre compréhension du cours. Et pour savoir si vous maîtrisez bien le sujet, ou en tout cas suffisamment pour ne pas être déstabilisé, des questions qui pourraient vous être posées lors d'un entretien d'embauche vous sont proposées. A vous de vous mettre en condition! Des exercices et des problèmes corrigés, de difficulté progressive, sont regroupés par sujet. Vous trouverez aussi les rubriques «grille de dépannage» et «analyse variationnelle» qui sont destinées à vous mettre en situation concrète de dépannage en vous apportant des méthodes. Des liens avec un site Web comprenant des exercices complémentaires et des TP vous sont proposés. L'ouvrage se termine par un récapitulatif de toutes les notations employées, un lexique précieux intégrant les termes d'électronique en français et en anglais et un index très complet. TABLE DES MATIERES Préface ix Chapitre 1 INTRODUCTION 1 1.1 Les trois types de formules 2 1.2 Approximations 4 1.3 Sources de tension 6 1.4 Sources de courant 9 1.5 Le théorème de Thévenin 13 1.6 Le théorème de Norton 17 1.7 Dépannage 20 Réviser 24 S'entraîner 25 Chapitre 2 LES SEMI-CONDUCTEURS 31 2.1 Les conducteurs 32 2.2 Les semi-conducteurs 33 2.3 Le cristal de silicium 34 2.4 Les semi-conducteurs intrinsèques 37 2.5 Les deux types de flux de porteurs 38 2.6 Doper un semi-conducteur 38 2.7 Les deux types de semi-conducteurs extrinsèques 39 2.8 Le diode non polarisée 40 2.9 La polarisation directe 42 2.10 La polarisation inverse 43 2.11 Le claquage 45 2.12 Niveaux d'énergie 46 2.13 La barrière énergétique 48 2.14 Barrière de potentiel et température 51 2.15 La diode en polarisation inverse 52 Réviser 55 S'entraîner 56 Chapitre 3 THEORIE DE LA DIODE 63 3.1 Concepts fondamentaux 64 3.2 La diode idéale 67 3.3 Deuxième approximation 70 3.4 Troisième approximation 72 3.5 Dépannage 74 3.6 Analyse variationnelle 76 3.7 Lecture d'une fiche technique 77 3.8 Comment calculer la résistance série? 79 3.9 La résistance statique d'une diode 80 3.10 La droite de charge 81
3.10 La droite de charge 81 3.11 Diodes montées en surface 82 Réviser 84 S'entraîner 85 Chapitre 4 LES CIRCUITS A DIODES 91 4.1 Le redresseur simple alternance 92 4.2 Le transformateur 95 4.3 Le redresseur double alternance 97 4.4 Le redresseur en pont 101 4.5 Le filtre LC à inductance en tête 105 4.6 Le filtre à condensateur en tête 107 4.7 Tension inverse de crête et courant de surcharge 114 4.8 Autres remarques sur les alimentations 116 4.9 Dépannage 120 4.10 Ecréteurs et limiteurs 123 4.11 Circuits de régénération de niveau DC 127 4.12 Multiplicateurs de tension 130 Réviser 133 S'entraîner 135 Chapitre 5 DIODES PARTICULIERES 145 5.1 La diode Zener 146 5.2 Le régulateur Zener chargé 149 5.3 La diode Zener en deuxième approximation 154 5.4 Limites de la régulation 158 5.5 Lecture d'une fiche technique 160 5.6 Dépannage 162 5.7 Droites de charge 164 5.8 Composants optoélectroniques 165 5.9 La diode Schottky 171 5.10 La diode à capacité variable 174 5.11 Autres diodes particulières 177 Réviser 180 S'entraîner 181 Chapitre 6 LE TRANSISTOR BIPOLAIRE 187 6.1 Le transistor non polarisé 188 6.2 Le transistor polarisé 189 6.3 Courants du transistor 191 6.4 Le montage émetteur commun 193 6.5 Caractéristique I(V) de la base 195 6.6 Caractéristique I(V) du collecteur 196 6.7 Approximations du transistor 201 6.8 Lecture d'une fiche technique 205 6.9 Dépannage 209 Réviser 212 S'entraîner 213 Chapitre 7 LE TRANSISTOR: PRINCIPES FONDAMENTAUX 219 7.1 Variations du gain en courant 220 7.2 La droite de charge 221 7.3 Le point de fonctionnement 227 7.4 Identification de la saturation 229 7.5 Le transistor en commutation 233 7.6 Polarisation par l'émetteur 234 7.7 Commandes de DEL 237 7.8 Effets des petites variations 240 7.9 Dépannage 241 7.10 Autres composants optoélectroniques 243 7.11 Transistors montés en surface 246 Réviser 247 S'entraîner 248 Chapitre 8 POLARISATIONS DU TRANSISTOR 257 8.1 Polarisation par diviseur de tension 258 8.2 Etude détaillée de la PDT 260 8.3 Droite de charge et point Q d'une PDT 263 8.4 Polarisation émetteur à deux sources 264 8.5 Autres polarisations 267 8.6 Dépannage 270 8.7 Transistors pnp 271 Réviser 273 S'entraîner 274 Chapitre 9 MODELES EN REGIME ALTERNATIF 281 9.1 Amplificateur polarisé par la base 282 9.2 Amplificateur polarisé par l'émetteur 286 9.3 Fonctionnement petit signal 289 9.4 Le bêta AC 291 9.5 La résistance AC de la diode émetteur 292 9.6 Deux modèles pour le transistor 296 9.7 Étude d'un amplificateur 298 9.8 Lecture d'une fiche technique 302 Réviser 304 S'entraîner 305 Chapitre 10 LES AMPLIFICATEURS DE TENSION 311 10.1 Gain en tension 312 10.2 Influence de l'impédance d'entrée 315
10.2 Influence de l'impédance d'entrée 315 10.3 Amplificateurs à plusieurs étages 318 10.4 Amplificateurs stabilisés 321 10.5 La réaction à deux étages 327 10.6 Dépannage 329 Réviser 332 S'entraîner 333 Chapitre 11 LES AMPLIFICATEURS DE PUISSANCE 339 11.1 Nomenclature des amplificateurs 340 11.2 Les deux droites de charge 342 11.3 Fonctionnement en classe A 347 11.4 Fonctionnement en classe B 352 11.5 Fonctionnement en classe C 353 11.6 Formules de la classe C 357 11.7 Puissance maximale admissible du transistor 362 Réviser 367 S'entraîner 369 Chapitre 12 LES AMPLIFICATEURS EMETTEUR SUIVEUR 377 12.1 L'amplificateur émetteur suiveur 378 12.2 L'impédance de sortie 383 12.3 Sortie crête à crête maximale 387 12.4 Le montage Darlington 391 12.5 Amplificateur push-bull classe B 393 12.6 Polarisation des amplificateurs classe B 399 12.7 Commande des classes B 401 12.8 Régulation de tension 403 Réviser 408 S' entraîner 410 Chapitre 13 LES TRANSISTORS JFET 419 13.1 Concept fondamental 420 13.2 Caractéristiques du courant drain 422 13.3 La caractéristique de transfert 424 13.4 Polarisation en région ohmique 426 13.5 Polarisation en région active 429 13.6 La transconductance 435 13.7 Amplificateurs à JFET 437 13.8 Le JFET en commutation analogique 441 13.9 Autres applications du JFET 445 13.10 Lecture d'une fiche technique 453 Réviser 455 S'entraîner 457 Chapitre 14 LES TRANSISTORS MOSFET 465 14.1 Le MOSFET à appauvrissement 466 14.2 Le MOSFET à enrichissement 466 14.3 La région ohmique 469 14.4 Commutation numérique 474 14.5 Le MOS complémentaire (CMOS) 478 14.6 Les MOS de puissance 480 Réviser 486 S'entraîner 487 Chapitre 15 LES THYRISTORS 493 15.1 La diode à quatre couches 494 15.2 Le redresseur au silicium commandé 498 15.3 Protection contre les surtensions par SCR 503 15.4 SCR commandé par la phase 507 15.5 Les thyristors bidirectionnels 508 15.6 Autres thyristors 513 15.7 Dépannage 515 Réviser 516 S'entraîner 517 Chapitre 16 EFFETS DE LA FREQUENCE 523 16.1 Réponse en fréquence d'un amplificateur 524 16.2 Gain en puissance en décibels 530 16.3 Gain en tension en décibels 533 16.4 L'adaptation d'impédance 535 16.5 Décibels au-dessus d'un niveau de référence 538 16.6 Diagrammes de Bode 540 16.7 Autres diagrammes de Bode 544 16.8 L'effet Miller 551 16.9 Relation entre temps de montée et bande passante 554 16.10 Réponse en fréquence des étages à transistors bipolaires 557 16.11 Effets de la fréquence sur les composants de surface 560 Réviser 562 S'entraîner 564 Chapitre 17 LES AMPLIFICATEURS DIFFERENTIELS 569 17.1 L'amplificateur différentiel 570 17.2 Etude DC de l'ampli différentiel 573 17.3 Etude AC de l'ampli différentiel 578 17.4 Les grandeurs d'entrée de l'ampli opérationnel 585 17.5 Gain mode commun 593 17.6 Circuits intégrés 597 17.7 Le miroir de courant 600 17.8 L'ampli différentiel chargé 602
17.8 L'ampli différentiel chargé 602 Réviser 605 S'entraîner 607 Chapitre 18 LES AMPLIFICATEURS OPERATIONNELS 613 18.1 Introduction 614 18.2 L'ampli op 741 616 18.3 Le montage amplificateur inverseur 626 18.4 L'amplificateur non inverseur 633 18.5 Deux autres applications de l'ampli op 638 18.6 Circuits intégrés linéaires 643 18.7 Les amplis op en composants de surface 648 Réviser 649 S'entraîner 651 Chapitre 19 LA CONTRE-REACTION 657 19.1 Les quatre types de contre-réactions 658 19.2 Gain en tension d'un amplificateur SVCV 660 19.3 Autres propriétés des amplis SVCV 663 19.4 L'amplificateur SVCI 667 19.5 L'amplificateur SICV 669 19.6 L'amplificateur SICI 671 19.7 La bande passante 673 Réviser 677 S'entraîner 679 Chapitre 20 LES CIRCUITS LINEAIRES A AMPLIFICATEURS OPERATIONNELS 687 20.1 Les amplificateurs inverseurs 688 20.2 Les amplificateurs non inverseurs 690 20.3 Les circuits inverseur/non inverseur 694 20.4 Les amplificateurs différentiels 700 20.5 Les amplificateurs d'instrumentation 706 20.6 Les amplificateurs sommateurs 711 20.7 Les amplificateurs de courant 714 20.8 Les sources de courant commandées en tension 717 20.9 Le contrôle automatique de gain 721 20.10 Fonctionnement à alimentation unique 724 Réviser 726 S'entraîner 727 Chapitre 21 LES FILTRES ACTIFS 735 21.1 Réponses idéales 736 21.2 Caractéristiques de réponse 740 21.3 Filtres passifs 752 21.4 Etages du premier ordre 756 21.5 Filtres passe-bas du deuxième ordre à gain unité SVCV 761 21.6 Filtres d'ordre supérieur 767 21.7 Filtres passe-bas à composants identiques SVCV 769 21.8 Filtres passe-haut SVCV 774 21.9 Filtres passe-bande à réactions multiples 776 21.10 Filtres coupe-bande 781 21.11 Filtres passe-tout 783 21.12 Filtres biquadratiques et filtres à variables d'état 788 Réviser 792 S'entraîner 794 Chapitre 22 LES CIRCUITS NON LINEAIRES A AMPLIFICATEURS OPERATIONNELS 799 22.1 Les comparateurs à zéro 800 22.2 Les comparateurs à valeur non nulle 807 22.3 Les comparateurs à hystéréris 813 22.4 Les comparateurs à fenêtre 818 22.5 L'intégrateur 820 22.6 Conversion de la forme des signaux 823 22.7 Génération de signaux 827 22.8 Autre générateur de signal triangulaire 830 22.9 Circuits actifs à diodes 831 22.10 Les différentiateurs 835 Réviser 838 S'entraîner 839 Chapitre 23 LES OSCILLATEURS 847 23.1 Théorie de l'oscillation sinusoïdale 848 23.2 L'oscillateur à pont de Wien 849 23.3 Autres oscillateurs RC 855 23.4 L'oscillateur Colpitts 856 23.5 Autres oscillateurs LC 862 23.6 Le cristal de quartz 865 23.7 Le temporisateur 555 870 23.8 Fonctionnement du temporisateur 555 en astable 876 23.9 Montages à base du temporisateur 555 881 23.10 La boucle à verrouillage de phase 888 Réviser 891 S'entraîner 892 Chapitre 24 LES ALIMENTATIONS REGULEES 899 24.1 Caractéristiques des alimentations 900 24.2 Les régulateurs shunts 902 24.3 Les régulateurs séries 909
24.3 Les régulateurs séries 909 24.4 Les régulateurs intégrés 919 24.5 Les élévateurs de courant 926 24.6 Les convertisseurs DC-DC 928 24.7 Les régulateurs à découpage 930 Réviser 940 S'entraîner 941 Annexe A FICHES TECHNIQUES 949 Annexe B DEMONSTRATIONS MATHEMATIQUES 975 Annexe C VARIABLES UTILISEES 979 Lexique 983 Réponses aux exercices impairs 997 Index 1003 Crédits photographiques 1009 TOP