Amplificateurs opérationnels I – La paire différentielle.

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Amplificateurs opérationnels
I – La paire différentielle.
1 – Introduction – notion de signal différentiel.
Paire différentielle : parmi les briques de base les plus
importantes de l’électronique.
Un signal électrique est généralement mesuré par rapport à la masse
(c.-à-d. un potentiel fixe) :
vE
Z
vS
t
vS
Intérêt : - grande immunité au bruit et aux interférences,
- facilité de polarisation,
- meilleur linéarité.

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I – La paire différentielle
Un signal différentiel est mesuré entre deux nœuds ayant des
excursions de tension égales et opposées par rapport à un potentiel
fixe (le mode commun) :
vE1
Z
vS1 vE2
Z
vS2
vDIFF
vDIFF = vS1 – vS2
t
vS1
VS
mode
commun
t
vS2
VS
t
vDIFF
ΔV
2ΔV
ΔV
de plus vS1 + vS2 = 2VS

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I – La paire différentielle
2 – La paire différentielle MOS.
a. Présentation.
I0
VDD
RD RD
Mn1 Mn2
vD1 vD2
vG1 vG2
iD1 iD2
Mn1 et Mn2 sont identiques
Axe de symétrie vertical
Polarisation par une source
de courant idéale (r0= ∞)
et polarisés en régime saturé.

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I0
VDD
RD RD
Mn1 Mn2
vD1 vD2
vG1 vG2
iD1 iD2
I – La paire différentielle
Analogie paire différentielle – balance à deux fléaux.

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I – La paire différentielle
b. Fonctionnement avec une tension d’entrée en mode commun.
⇒ vG1 = vG2 = vCM
I0
VDD
RD RD
Mn1 Mn2
vD1 vD2
vS
I0/2
VGS VGS
I0/2
D’après Mn1 et Mn2 identiques et par
considérations de symétrie :
vCM
iD1 = iD2= I0/2
On a vS = vCM – VGS tel que :
soit :
vDIFF
Au niveau des drains :
la tension différentielle de sortie :
vDIFF = vD2 – vD1 = 0