Lombart Cécile
Marron Zoubida
Électronique Générale VidéoModèles

Étude de l'amplificateur opérationelDécembre 2011

Schéma d'une source de tension commandée en tension
Symbole de l'AOP

AOP IDÉAL :

L’amplificateur opérationel est un composant electronique qui permet d’effectuer des opérations mathématiques.

Principe de fonctionnement de l'AOP

La différence de tension entre les deux bornes d’entrée est apelée tension différentielle d'entrée Vd, elle est notée ε.

La courbe de la tension de sortie en fonction de la tension différentielle d’entrée correspond au graphique ci-joint

form3

On peut séprarer la fonction en deux domaines :

Ce qui veut dire que si la tension de sortie est différente des tensions de saturation, c'est que la tension d’entrée est égale à 0.

Et si la tension d’entrée est différente de 0, la tension de sortie est égale à une des tensions de saturation.

CARACTÉRISTIQUES D’ENTRÉE

Dans le cas de l’AOP idéal, on considère que les impédances d’entrée sont infinies, c’est-à-dire que l’AOP ne prélève aucun courant au circuit auquel il est raccordé.

CARACTÉRISTIQUES DE SORTIE

La sortie doit être considéré comme une source de courant avec une impédance égale à l'infini.

CONTRE RÉACTION ET STABILITÉ

CONTRE RÉACTION

form3

Afin de ne pas avoir un gain infini, ce qui n'est pas gérable dans un circuit électronique. Nous devons la limiter à une valeur décidée.

Pour cela, nous ferions des montages avec une contre réaction négative qui mettra une partie de la tension de sortie sur l’entrée inverseuse.

On peut facilement se rendre compte en appliquant la loi des nœuds que la relation entre les tensions équivaut à=

form3

Comme A est égale à l’infini on peut dire que :

form3

STABILITE

On considère que la tension de sortie est égale εmultiplié par A qui tend vers l’infini.

form3

Une petite pertubation modifie la tension de sortie et donc ε.

- Si VS croît, ε diminue donc VS décroît.

- Si VS décroît, ε augmente donc VS croît.

Le montage est donc stable.

INSTABILITE

Si on inverse les bornes d’entrées : les équations deviennent

form3

1/A tend vers 0, La valeur de la tension de sortie VS devrait être la même. Mais en pratique, on n'obtient en sortie que deux valeurs : + ou - VCC. Ce montage est en effet instable :

form3

Une petite perturbation est susceptible de modifier très légèrement la valeur de VS, entraînant une modification de ε :

- Si VS croît, ε augmente donc VS continue de croître et "diverge" vers + VCC

- Si VS décroît, ε diminue donc VS continue de décroître et "diverge" vers - VCC

AOP NON IDÉAL :

Dans la pratique, l’AOP idéal n’est pas encore réalisable de nos jours.

avons en entrée une impédance élevée de l’ordre de 10 MO ou 100 MO, ce qui crée des courants, appelée courant de polarisation aux entrées de l’AOP.

En sortie, nous avons aussi une impédance faible de l’ordre d’une dizaine d’Ohm. Ce qui crée une tension d’offset. C’est-à-dire que ce n’est pas exactement à tension 0 que nous avons le gain maximum. Mais a une tension appelée tension d’offset.

Le gain n’est pas non plus égal à l’infini.

Questionnaire:

Pour être sur que tu as bien compris voici un questionnaire où nous avons placé l'AOP dans un circuit.

A toi de retrouver la valeur de la tension de sortie en fonction de l'entrée.

Trigger de Schmitt non-inverseur

form3
VideoModel 2 : Amplificateur Opérationnel en Trigger de Schmitt non-inverseur

Réponse ici