AMPLIFICATEUR OPERATIONNEL : FONCTIONNEMENT. Principe

AMPLIFICATEUR OPERATIONNEL : FONCTIONNEMENT.
Principe de fonctionnement
Le C.I.L. est utilisé sous les deux formes suivantes :
∞
AO non bouclé (aucune entrée n’est reliée sur la sortie)
∞
AO bouclé (une des entrées est reliée à la sortie)
Régime linéaire
En régime linéaire la tension de sortie Us est proportionnelle à la tension existant entre E+ et E-.
U  Ad · U  U
Ad, appelé amplification différentielle du circuit, est très grand (≈10
5
). D'autre part la tension de sortie U
S
est limitée
par l'alimentation.
V  U  V
En général, cet intervalle dont les limites sont appelées +Usat et -Usat est légèrement inférieur au précédent et l'on a :
U  U  U
Usat : tension de saturation.
Ainsi, le régime linéaire n'a lieu que si :
U  U  U
Soit U   · U  U
 U
Ou encore
U
Ad · U
 U
U
Ad
Exemple
Si Usat = 13 V et Ad = 10
5
, on a : 0,13  
 0,13.
Ainsi, si la précision demandée est supérieure au mV. On aura :   0
REGLE 1 : Si le l’AO. est utilisé en régime linéaire,   !
Remarque : Il faut que la valeur absolue de ces deux tensions soit inférieure à la tension de polarisation
sous peine de détruire le circuit.

Régime saturé
Si U  U " 
#$%&
'(
, la tension de sortie se stabilise à U  U
Si U  U
#$%&
'(
, la tension de sortie se stabilise à U  U
Ainsi, si la précision demandée est supérieure au mV on aura :
REGLE II :
Si UE+ est supérieure à UE- alors US = +Usat ;
Si UE+ est inférieur à UE- alors US = -Usat ;
Remarque : La représentation graphique de Us en fonction de U
E+
- U
E-
est appelée caractéristique de
transfert. Dans le cadre de l'étude précédente on a :
RESISTANCE D'ENTREE
Par construction, la résistance d’entrée (que l’on appelle impédance) est
très grande (typiquement de 10MΩ).
Ce qui implique que les intensité des courants d’entrées (notées i
-
et i
+
) sont
très inférieures au µA.
On peut donc les considérés comme nuls.
i 0A
−
i 0A
+
REGLE III :
Les courants qui entrent (ou sortent) par E+ et E-ont des intensités nulles
RESISTANCE DE SORTIE
Par construction, on peut la considérer comme nulle. Dans ces conditions l’AO. est assimilable, côté sortie, à un
générateur de f.e.m. Us et de résistance nulle : c'est une source de tension.