L`amplificateur Opérationnel

L’amplificateur Opérationnel Cours Page 1 sur 7
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L’amplificateur Opérationnel
Cours
1. Symboles...................................................................................................................2
2. Caractéristiques...................................................................................................2
2.1. Schémas équivalents.................................................................................................2
2.2. Caractéristique de transfert........................................................................................3
3. Montages de base ..............................................................................................4
3.1. Montage en amplificateur non inverseur....................................................................4
3.2. Montage en amplificateur inverseur...........................................................................4
3.3. Montage en amplificateur suiveur ..............................................................................5
3.4. Montage en comparateur...........................................................................................5
3.4.1. Comparateur à un seuil...................................................................................5
3.4.2. Comparateur à hystérésis ...............................................................................6

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1. Symboles
L’amplificateur opérationnel (noté ADI ou AOP) comprend 1 sortie et 2 entrées :
 Une entrée non inverseuse noté +
 Une entrée inverseuse noté –
2. Caractéristiques
2.1. Schémas équivalents
ADI « simplifié » :
ADI idéal :
Norme UTE
_
+
+
∞>
+
_
Ancienne Norme
V+
V-
Vs
Zs
Ze
+
_
Ad
ε
ε
V+
V-
Vs
+
_
Ad
ε
ε

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Caractéristiques ADI idéal Réel
Impédance d’entrée différentielle (Ze) (impédance
entre les deux entrées)
∞
1MΩ à plus de 20 MΩ
Impédance de sortie (Zs) 0Ω Quelques dizaine d’ohm
Amplification en boucle ouverte ou amplification
différentielle
∞
De 20.104 à 20.106
Tension de décalage ou tension d’offset (Vd).
C’est une tension continue qui serait nécessaire
d’appliquer entre les deux entrées pour avoir Vs = 0V
0 V De 25 µV à 15 mV
Courants de polarisation ou courant d’entrée noté Ip
Ip = (i+ + i-) / 2 0 mA 20 pA à 500 pA
Courant de décalage (Id) :
Id = I i+ - i- I 0 mA 10 pA à 200 mA
Pente maximale du signal de sortie (slow rote)
∞
V/µS 0,5 V/µS à 100 V/µS
2.2. Caractéristique de transfert
Avec une tension de décalage ou offset de 0 V :
-Vsat ≤ Vs ≤ +Vsat
Si l’ADI est parfait alors ±Vsat = ±Vcc
L’amplificateur n’est jamais utilisé seul pour amplifier une tension, il est associé à d’autres
composants, dont le rôle est de diminuer cette amplification.
V+
V-
Vs
+
_
ε
∞
>
+ Vcc = +Vsat
- Vcc = -Vsat
Vs (V)
ε
(V)
Régime saturé
Régime saturé
Régime linéaire
+Vsat
-Vsat

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Avec une tension de décalage Vd ≠ 0 V :
3. Montages de base
3.1. Montage en amplificateur non inverseur
3.2. Montage en amplificateur inverseur
Vs (V)
ε
(V)
+Vsat
-Vsat
Vd
Ve Vs
+
_
R1
R2
V1
V2
En appliquant le diviseur de tension, nous
obtenons :
Vs = Ve (1 + 1R
2R )
Pour avoir un fonctionnement en régime
linéaire, la contre réaction se fait sur
l’entrée inverseuse.
R2
Ve Vs
_
+
R1
En appliquant le diviseur de tension, nous
obtenons :
Vs = - Ve 1R
2R

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3.3. Montage en amplificateur suiveur
3.4. Montage en comparateur
3.4.1. Comparateur à un seuil
Un comparateur est un opérateur dont la tension de sortie Us prend deux valeurs stables et
distinctes selon le signe de la différence entre la tension d’entrée Ue et une tension de
référence Uréf.
3.4.1.1. Comparateur non inverseur
Caractéristique de transfert Us = f(Ue) :
Ve Vs
+
_
Ce montage en amplification suiveur peut
aussi s’appeler amplificateur en courant
ou adaptateur d’impédance (à gain
unitaire) car Ve = Vs.
Ue Us
+
_
Uréf
Basculement :
Si U+ > U- alors Us = + Vsat
Si U+ < U- alors Us = - Vsat
+Vsat
-Vsat
0
+Vsat
-Vsat
0 Uréf
+Vsat
-Vsat
0
Uréf
Uréf = 0V Uréf > 0V Uréf < 0V