Vs= - (R 2 /R 1 )*Ve

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Phase d’acquisition (Classe 1ère D, Année 2014-2015) – OG4 - Chap. 9: L’amplificateur opérationnel en régime linéaire
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TRACE ECRITE
OBS
Chapitre 9
L’AMPLIFICATEUR OPERATIONNEL
EN REGIME LINEAIRE
I.
Introduction
La quasi-totalité des opérateurs analogiques mathématiques peuvent être réalisés
à partir des amplificateurs opérationnels. C’est d’ailleurs ce qui a valu à ces
circuits intégrés d’être qualifiés d’opérationnels
1) Composant électronique
L'amplificateur opérationnel (ou amplificateur linéaire intégré: ALI ) est un composant
en technologie intégrée qui est prêt à être opérationnel, ce composant comporte:
 2 broches d'alimentations +Vcc et -Vcc,
 2 entrées dites différentielles: E + entrée non inverseuse et E- entrée
inverseuse,
 Une sortie S .
Le fonctionnement de l'amplificateur opérationnel impose une alimentation
symétrique (deux sources de tension + Vcc et - Vcc, qu'on ne représente pas sur les
schémas).
E
2) Schématisation
Première D - Physique – Chap. 9: Amplificateur opérationnel en régime linéaire
s
E
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3) Caractéristiques électriques
a. Intensités des courants d’entrée
Les intensités des courants sont négligeables si
bien qu’on les considère nulles.
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iVV+
Ud
i+
Vs
b. Tension différentielle
La tension Ud = V+ - V- est appelée tension
différentielle.
4) Les régimes de fonctionnement
On appelle tension différentielle (qu'on note ε), la ddp entre l'entrée non inverseuse et
l’entrée inverseuse Ud = v+- vLa tension de sortie a pour expression : Vs = A. ε ( A: représente l'amplification
différentielle) .
V
+Vsat s
-e lma
elma
x
x
e
-Vsat
Zone
linéaire
L'Aop a deux modes de fonctionnement :
 Mode ( ou régime)linéaire : dans ce cas la tension ε sera négligée .
 Mode( ou régime)non linéaire : dans ce cas l'Aop fonctionne en saturation. la
Première D - Physique – Chap. 9: Amplificateur opérationnel en régime linéaire
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sortie ne peut prendre que deux valeurs : +Vsat ou -Vsat, la tension ε ne peut être
négligée.
II.
Montage suiveur
1. Schéma
vs
ve
2. Réalisation
3. Mesures
Ue (V)
Us (V)
4. Tracé de Us=f(Ue)
5. Visualisation
6. Relation Us = f(Ue) par le calcul
III.
Amplificateur inverseur
1. Schéma
2. Réalisation
3. Mesures
R2
R1
ve
v
s
Ue (V)
Us (V)
4. Tracé de Us=f(Ue)
5. Visualisation
6. Relation Us = f(Ue) par le calcul
Ve = R1*I (car e=0), Vs = -R2*I (car i- = 0)
donc Vs= - (R2/R1)*Ve
le signe "-" traduit que Vs et Ve sont de signes opposés.
Première D - Physique – Chap. 9: Amplificateur opérationnel en régime linéaire
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IV.
Amplificateur non inverseur
1. Schéma
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Ve
VS
R1
R2
2. Réalisation
3. Mesures
Ue (V)
Us (V)
4. Tracé de Us=f(Ue)
5. Visualisation
6. Relation Us = f(Ue) par le calcul
= 0. Alors e+ = eOr e+ = Ve et e- = R1*Vs / (R1+R2)
donc Vs= (R1+R2)*Ve / R1 = [1+(R2/R1)]*Ve
V.
Amplificateur sommateur inverseur
1. Schéma
2. Relation Us (Ue)
Le montage est similaire à celui de l’amplificateur
inverseur, il se résout par les courants ou en appliquant le
théorème de superposition ou celui de Millmann.
Vs = - R*I = - R * (I1 +I2)
Vs = -R * (Ve1/R1 + Ve2/R2)
Vs = - (Ve1 + Ve2), si R1 = R2 = R
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i1
i
R
R1
ve i
R2
1 2
ve2
v
s
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