Générateur de tension stabilisée

On considère le circuit de la figure ci-dessous exploitant une diode Zener de tension Zener notée $V_Z$.

1. Etude de la limite de conduction de la diode Zener

Dans cette partie, on considère que la diode Zener est passante dans sa caractéristique inverse, c'est à dire qu'elle présente une tension à ses bornes valant $V_Z$.

1.1. Représenter le schéma en remplaçant la diode Zener par son modèle équivalent passant en inverse

1.2. Etude du courant dans la résistance de $R_Z$

1.2.1. Montrer que la différence de potentiels $V_{R_Z}$ aux bornes de $R_Z$ est constante en l'exprimant en fonction de $V_{CC}$ et $V_Z$

1.2.2. Donner sa valeur numérique

1.2.3. Que peut-on dire du courant dans la résistance $R_Z$ ?

1.2.4. Donner sa valeur numérique

1.3. Recherche de la valeur limite de $R_L$ conduisant au blocage de la diode Zener

Le courant dans la diode Zener noté $I_Z$ doit rester positif pour que la diode reste passante en inverse.

1.3.1. Donner l'expression de $I_Z$ en fonction de $I$ et $I_s$

1.3.2. En déduire l'expression de $I_Z$ en fonction de $I$, $V_Z$ et $R_L$

2. Etude de l'évolution de la tension de sortie (aux bornes de la charge $R_L$) lorsque la diode Zener est bloquée

2.1. Donner le schéma équivalent du circuit complet en remplaçant la diode Zener par son modèle à l'état bloqué

2.2. Exprimer $V_s$ en fonction $V_{CC}$, $R_Z$ et $R_L$