Amplificateurs Opérationnels Introduction

Systèmes Électriques et électronique Chapitre 8 (1)
Amplificateurs Opérationnels
Introduction
Amplificateur opérationnel idéal
Circuits de base à ampli op
Autres circuits
Amplificateur opérationnel réel
Choix des composants
Effet de la rétroaction sur l’ampli op
Systèmes Électriques et électronique Chapitre 8 (2)
Introduction
– Un des élements le
plus utilisé en
électronique
– Réalisation en
circuits intégrés
(integrated circuits:
ICs)
Souvent DIL ou SMT
Amplificateur Opérationnel (Ampli op ou Op
amps):

Systèmes Électriques et électronique Chapitre 8 (3)
Composants
Un seul élément peut contenir plusieurs ampli ops
Systèmes Électriques et électronique Chapitre 8 (4)
Amplificateur Opérationnel Idéal
Dans le cas idéal un ampli op est modélisé comme un amplificateur de
tension idéal: A= ∞, Ri= ∞and Ro= 0
L’ampli-op idéal est souvent utilisé pour analyser le fonctionnement du circuit
Circuit équivalent d’un ampli op idéal
Vi
+Vsupply
-Vsupply
Vo
V+
V-
+
_AvVi

Systèmes Électriques et électronique Chapitre 8 (5)
Caractéristique de transfert de l’ampli op en boucle
ouverte
Remarque : L’ampli op peut remplir en
boucle ouverte la fonction de comparateur :
Si de V+≠V-de qqs. mV, la sortie est
saturée + ou -.
Vo
Vi
Amplification très grande (∞)Æpente de Vo=f(Vi)Æ∞
Systèmes Électriques et électronique Chapitre 8 (6)
Circuits de base avec amplificateur opérationnel
Amplificateurs:
Nous pouvons utiliser le
principe de rétroaction
négative pour analyser le
circuit
Cependant, l’analyse est
plus simple en
supposant que l’ampli
op est idéal
non-inverseur inverseur

Systèmes Électriques et électronique Chapitre 8 (7)
Amplificateur non-inverseur
Analyse
Le gain de l’ampli op est infinie, si
Voest finie alors:
V+-V-=0
V+=V-=Vi
La résistance d’entrée de l’AO
(ampli op) est ∞, le courant
d’entrée est donc nul, par
conséquent:
21
2RR R
VV o+ =
−
21
2RR R
VV oi + =
2
21RRR
V
V
Gi
o+
==
I-=0
I+=0
Systèmes Électriques et électronique Chapitre 8 (8)
Exemple
Exemple 8.1 du livre
Concevoir un amplificateur
non-inverseur de gain 25
On peut choisir par exemple
R2= 1 kΩet R1= 24 kΩ
2
21RRR
V
V
Gi
o+
==
21
221
2
21
24
25
25
RR RRR RRR =
=+
=
+

Systèmes Électriques et électronique Chapitre 8 (9)
Amplificateur inverseur
Analyse
Le gain de l’ampli-op est
infinie, si Voest finie alors:
V+=V-=0
La résistance d’entrée de
l’AO est ∞, le courant
d’entrée est donc nul, par
conséquent:
21 II −=
111
10R
V
R
V
RVV
Iooo =
−
=
−
=−
222
20R
V
R
V
RVV
Iiii =
−
=
−
=−
21 R
V
R
Vi
o−= 2
1
R
R
V
V
Gi
o−==
V-est gardée à 0V: elle est considérée comme la terre virtuelle
I-=0
I+=0
I2
Systèmes Électriques et électronique Chapitre 8 (10)
Exemple
2
1
R
R
V
V
Gi
o−==
21
2
1
25
25
RR
R
R
=
−=−
On peut choisir par exemple R2= 1 kΩet R1= 25 kΩ
Exemple 8.1 du livre
Concevoir un amplificateur
inverseur de gain -25