Cours mise en forme du signal

Sciences de l’Ingénieur
Fonction conditionnement du signal
LES AMPLIFICATEURS
LINEAIRES INTEGRES
COURS
.
2.1 L’amplificateur idéal.
CLASSE : 1ère S .
Ie
( A.L.I )
Les amplificateurs opérationnels ( AOP )
Ze
1. Notion d’amplification:
 On appelle amplificateur tout montage qui délivre à sa sortie un signal de même nature et
de même fréquence que le signal appliqué à son entrée et dont l’amplitude et la phase
peuvent être différentes.
Amplification
Ve
Signal d’entrée
continue
Ze =  => Ie = 0
Zs = 0
A=
Zs
Vs = A. Ve
Signal de sortie
continue
A
Vs=A.
Ve-
V’s
Ve+
2.2 L’amplificateur réel.
Ie
2. L’Amplificateur Linéaire Intégré :
 Un amplificateur linéaire intégré ( A.L.I ) est constitué d’un ensemble de composants
électroniques ( Transistors ), connectés les uns aux autres dans un même boîtier. Il est aussi
appelé Amplificateur Opérationnel ( A.O.P ) car ses premières applications ont été la
réalisation d’opérations mathématiques. Aujourd’hui, les domaines d’applications des
amplificateurs linéaires intégrés sont étendus à tous les domaines de l’électronique.
Ze = 109 => Ie  0
Zs = Quelques ohms.
A = 105
Zs
Ze
Vs=A.
Ve-
V’s
Ve+
+ Alimentation
Alimentation
+
continue
e-

Entrées
e+
Ve- Ve+
- 
+
+
- Alimentation
continue
Sortie
Vs
e+ : entrée non inverseuse.
e - : entrée inverseuse.
 : Tension différentielle.
: Symbole de l’amplification.
 : Valeur idéale de l’amplif.
3. Caractéristique de transfert Vs = f (  ).
Vs
Vs = A . 
( Avec  = Ve+ - Ve- )
+Valim
ù

 L’amplificateur opérationnel amplifie la différence de potentiel .
Vs = A . 
( Avec  = Ve+ - Ve- )
-Valim
Saturation Linéaire Saturation
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Fonction conditionnement du signal
4. Alimentation des ALI :
6 Exemple de fonctionnement en mode comparateur (non linéaire)
 L’A.L.I est un composant actif, il a donc besoin d’une alimentation continue externe.
- Alimentation externe symétrique  Valim (  15V,  5V, ....... )
- Alimentation externe simple + Valim ( +15V, + 5V, ....... )
Dans le sécateur électronique, un montage à base d’AOP + CNT permet de détecter une
élévation anormale de la température du moteur .
La structure génère un signal logique (TOR) si la température dépasse un seuil prédéfini :
5. Mode de fonctionnement :
MODE LINEAIRE
MODE NON LINEAIRE
 Condition de câblage :
Il existe obligatoirement une liaison
électrique entre la sortie et l’entrée
inverseurse e -.
On parle alors de contre réaction négative
ou de rétroaction négative. Cette liaison
peut-être un fil, une résistance, ...
 Condition de câblage :
Il n’existe pas de liaison électrique entre
la sortie et l’entrée inverseurse e -.
On parle alors de boucle ouverte. Mais il
peut y avoir une liaison entre la sortie et
l’entrée non inverseuse e+. On parle
alors de rétroaction positive.
La tension V+ dépend de la
température (Rctn est une résistance
qui varie avec la température)
V+ =
 Exemple :
 Exemple : (à compléter)
R2
Ve
Le seuil V- est fixé par les
résistance R50 et R49 .
On a :
V- = R50 . *Vcc
(R50 + R49)
R1
_
_

+
+
Vs
 Propriété :
Dans ces cas on considère pour effectuer
les calculs que  est négligeable devant
les autres tensions.
 = 0V
On a Vs = -(R2/R1) * Ve

+
R51
.*Vcc
(R51 + Rctn)
Une CTN est une résistance dont la
valeur diminue lorsque la
température augmente.
+
 Propriété :
Dans ces cas  peut prendre toutes les
valeurs :  n’est pas négligeable devant
les autres tensions.
  0V
Si  >0 alors Vs = +Valim.
Si  <0 alors Vs = - Valim.
Ou encore (A RETENIR !!!):
Si V+>V- alors Vs = +Vcc
Si V+<V- Alors Vs = -Vcc
Si V+>V- , alors Vs = Vcc
Si V+ <V- alors Vs = 0V
Exo 1 :
Tracer Vs sur le graphe
donné ci-contre
Démontrer les relations
données pour V+ et V-.
Exo2 :
Proposer une solution pour
réaliser la même fonction
avec une Rctp (résistance à
coefficient de température
positif)
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