L’AMPLIFICATEUR OPERATIONNEL R. DAMAYE RESUME L’amplificateur opérationnel a fait depuis quelques années une entrée remarquée dans tous les domaines de l’électronique à tel point qu’il peut aujourd’hui être considéré comme un simple composant : quelque chose comme un super-transistor aux possibilités étendues. L’auteur ingénieur dans un important centre de recherche riche de plus de vingt année de pratique en laboratoire explique d’une manière simple et accessible à chacun le fonctionnement de l’amplificateur opérationnel en définit les caractéristiques et montre comment et dans quelle mesure elles peuvent être améliorées Les causes du bruit et les remèdes pour en atténuer les effets font l’objet d’un important chapitre de même que la mesure des paramètres Trois chapitres sont consacrés aux principales applications circuits de calcul analogiques filtres actifs et applications diverses dans les domaines de la mesure et de l’automatisation. L’ingénieur tout comme le technicien ou l’étudiant verront dans cet ouvrage un véritable « handbook » de l’amplificateur opérationnel. TABLE DES MATIERES INTRODUCTION 5 CHAPITRE PREMIER. - FAISONS LA CONNAISSANCE AVEC LES AMPLIFICATEURS OPERATIONNEL Caractéristiques de l'amplificateur opérationnel idéal Définissons les caractéristiques statiques Paramètres dynamiques Comportement en alternatif Réponse à un échelon unité: vitesse CIe balayage ou « Slewrate » Temps de reprise après surcharge Bibliographie 7 8 8 12 15 18 20 20 CHAPITRE 2. - CONSTITUTION DES AMPLIFICATEURS OPERATIONNELS Schéma de principe Décorticons un schéma classique Augmentation de l'impédance d'entrée Diminution du courant et de la tension de décalage d'entrée et de leur dérive Amplificateurs à substrat stabilisé en température Mode de réalisation des amplificateurs opérationnels Bibliographie 22 22 25 27 33 36 39 39 CHAPITRE 3. - LE BRUIT Définitions Bruits d'origine externe Bruits internes 41 41 43 44 Spectre de bruit 47 Bruit ramené à l'entrée Résistance caractéristique de bruit Facteur debruit Gain de bruit Comparaison du point de vue du bruit des divers types d'amplificateurs opérationnels Bibliographie 48 49 50 51 52 53 CHAPITRE 4 - LES MONTAGES FONDAMENTAUX Amplificateurs de tension inverseur Pont diviseur en sortie Amplificateurs sans inversion Suiveur de tension (transformateur d'impédance) Transformateurs courant tension Amplificateurs de courant Amplificateurs de transconductance Amplificateurs de différence Bibliographie 54 54 55 56 58 59 60 60 64 65 CHAPITRE 5. - CIRCUITS AUXILIAIRES Compensation de la tension et du courant de décalage d'entrée Décalage de la tension de sortie Protection contre les surtensions Limiteurs de tension de sortie 67 67 73 73 76 Limiteurs de tension de sortie Protection contre les courts-circuits en sortie Commande de circuits de logique Augmentation de l'impédance d'entrée Diminution de l'impédance de sortie – Boosters Bibliographie CHAPITRE 6. - COMPENSATION EN FREQUENCE Conditions de stabilité d'un amplificateur soumis à une contreréaction Diverses méthodes de compensation en fréquences Quelques recommandations pour assurer la stabilité des montages comportant des amplificateur opérationnels Bibliographie 76 76 78 80 84 89 92 92 95 104 105 CHAPITRE 7. - MESURE DES CARACTERISTIQUES Mesure du gain en boucle ouverte GO Mesures du produit gain-bande, du slew-rate et de fréquence maximale à pleine puissance Tension de décalage et courant de polarisation d'entrée Résistance différentielle d'entrée RAB Résistance d'entrée de mode commun Tension maximale en mode commun Rapport de rejetions mode commun (R.R.M.C.) Mesure de bruit Testeur simple pour amplificateurs opérationnels Bibliographie 106 106 110 CHAPITRE 8. - CIRCUITS DE CALCUL ANALOGIQUE Circuit additionneur Amplificateur inverseur à gain réglable Amplificateur de différence à gain ajustable Circuits intégrateurs Circuits de dérivation Circuits à réponse logarithmique Circuits de multiplication Diviseurs, règle de trois Fonctions diverses Bibliographie 131 131 136 136 138 149 153 161 167 170 175 CHAPITRE 9. - FILTRES ACTIFS Quelques définitions Principaux types de courbe de réponse de filtre 178 178 197 112 115 117 117 118 121 121 130 Modes de réalisation des filtres actifs Détermination pratique des éléments d'un filtre actif 207 227 Filtres à accord électronique 240 ANNEXES : Polynômes de Butterworth Polynômes de Tchébitchef Polynômes de Bessel Bibliographie 244 244 245 248 CHAPITRE 10. - APPLICATIONS DIVERSES Amplificateurs pour capteurs – Mesure Amplificateurs pour ponts de mesure Détection du seuil de tension, comparaison de tension de courant ou de résistance.Triggers Montages dérivés du trigger : bistables et monostables Générateurs de signaux Montages redresseurs Références de tension ou de courant. Alimentations stabilisées Bibliographie 250 250 258 259 CHAPITRE 11. - QUELQUES CONSEILS PRATIQUES Un problème important: celui des masses Blindages et écrans Découplages Câblage Alimentation Bibliographie 293 293 296 298 300 301 304 INDEX ALPHABETIQUE TABLE DES MATIERES TOP 263 265 278 283 292 305 317