Diapositive 1

I) GENERALITES SUR LES AMPLIFICATEURS
A) MODELE D'UN AMPLIFICATEUR

Rs
e
s
Re
A0.e
Ampli
Cet amplificateur est caractérisé par :
•Son amplification en tension
•Sa résistance d'entrée
s
A0  (à vide)
e
Re 
e
ie
•Sa résistance de sortie Rs
Rem: Si l'amplificateur débite sur une charge RL on a une amplification Av < A0
- Diviseur potentiomètrique Rs,RL en sortie
- Diviseur potentiomètrique ρ ,Re à l'entrée.
RL
B) GAIN D'UN AMPLIFICATEUR
Av
Définition:GV=20.log|Av|
unité de Gv(dB)
10
AV0
2
C) BANDE PASSANTE:
L'amplification Av dépend de la
fréquence du signal à amplifier.
Gv
Aux fréquences de coupures
GV  20. log
Av0
2
fB
fH
f
échelle
linéaire
20dB
Gmax-3dB
 GV 0  3dB
fB
fH
f
échelle
logarithmique
D.) SATURATION
e
La tension d'entrée e est amplifiée de tel sorte que
s=A0 x e dans la bande passante.
Si e augmente s augmente
Si e augmente encore alors,s va finir par se déformer..
s
On a une excursion maximale qu'on ne peut
dépasser sans distorsion. On dit que l'ampli sature.
Exemple avec un aop alimenté en +/- 15V, on ne
peut dépasser +15,-15V

Rs
e
s
Re
A0.e
Ampli
E.) EXERCICE
Un ampli a un gain à vide GV10=60dB la résistance d'entrée Re=10kΩ et la résistance de
sortie Rs=200Ω la charge RL=5kΩ l'impédance de la source =1kΩ
Calculer l'amplification réelle de la chaîne Av=s/eg
rep:Av=874
RL
II.) L’ AMPLIFICATEURS OPERATIONNELS
A.)L'AMPLIFICATEUR OPERATIONNEL IDEAL.
C'est un amplificateur de différence intégré.
-
Vs=Ad(V+-V-)

Vd
Vs=Ad.ε
+
Ad =amplification différentielle .Elle est très
grande >100000
Ex: 741 Gd=106dB→Ad=199526≈200000
Il est caractérisé par:
•Résistance d'entrée Re→∞ (i+= i-=0)
•Résistance de sortie Rs→0
•Amplification différentielle (ou gain par
extension) en boucle ouverte
•Bande passante élevée
•Pas de déformation du signal.
Vs
Avd 

Ve
Vs
+15V
B.) L'AOP EN COMPARATEUR
Dans ce cas Vs =Ad x ε =Ad x e
Vs =+15V si e 

Vs
+
15
Ad
e
e ≥150μV ≈0
Vs = -15V si

-
-15V
e
15
Ad
e ≤ -150μV ≈ 0
+15V
En pratique , si e >0 alors Vs = +15V et si e <0 alors Vs = -15V
Remarque: Si on veut un seuil différent de 0
+15V
-

-15V
Vs
+
e
-15V
1.) Trigger
Il existe 2 types de trigger le trigger non inverseur (fig1) et le trigger inverseur (fig2)
+15V
+15V
-

e
R1
Vs
+
R1
e
-15V

Vs
+
V0
-15V
R2
Fig.1
R2
Fig.2
+15V
a) TRIGGER INVERSEUR (fig 2)
-
R1
e est alors < V0
R1  R2
Dés que e dépasse V0, on bascule à -15V
e
 Vs=+15V V 0  15 
R1

Vs
+
V0
-15V
R1
 Vs=-15V V'0=- V 0   15 
R1  R2
On bascule à +15V dés que  >0
R2
Fig.2
Caractéristique de transfert:
+15V
Vs
+15V
+V0
-V0
V0
e
-V0
-15V
-15V
+15V
b) TRIGGER NON INVERSEUR
R1
R2
 e
V+ est alors >0
R1  R2
R1  R2
Dés que V+ descend en dessous de 0V , on bascule à -15V

 Vs=+15V V   15 
R1
e
-15V
R1
R2
 e
 Vs=-15V V    15 
R1  R2
R1  R2
On bascule à +15V dés que V+ >0
R2
Fig.1
Caractéristique de transfert:
Vs
+15V
+15V
+V0
V0
-V0
-15V
e
Vs
+
-V0
-15V
c) MULTIVIBRATEUR ASTABLE
+15V
Chronogrammes:
R1

Vs
+
V0
-15V
+15
7.5
-7.5
-15V
R2
C)AOP FONCTIONNEMENT EN REGIME LINEAIRE.
1. Montage suiveur.
-
•Amplification du montage:
Vs  A.  A(V  V )  A(Ve  Vs)
VS (1  A)  AVE
Vs
A

 1  VS  Ve    0
Ve 1  A
• Autre méthode ε=0 Vs=Ve
•Impédance de sortie
Rs

s
Re
A0.
Ampli
RL
+
Vs
Ve
Ve
Ze 
  (Ie = 0)
Ie
• Impédance d'entrée


Vs  A.  Rs.Is
VS(1  A )  A.Ve  Rs.Is
A
Rs

.Is
1 A 1 A
impedance de sortie  0
Vs  Ve.
avec (  Ve - Vs)
2. Montage inverseur
+15V

+
Vs
R2

Ve
R1
Ze  R1
Vs
-
R1
e
-15V
R2
Zs  0
Fig.1
3.Montage non inverseur
+15V
e
Vs
R2
 1
Ve
R1
Ze  
Zs  0
R1
+

Vs
-15V
R2
4.) Montage sommateur inverseur
+15V
+
R
R
R
Vs  (V 1  V 2
V 3 )
R1
R2
R3

Vs
-
R1
R2
-15V
R3
R
+15V
5.) Montage soustracteur (ampli-différentiel)
R2
R2
R4
Vs  
V 1  (1 
)(
)V 2
R1
R1 R3  R4
Si R1R4 = R2R3
R2
Vs =
(V 2  V 1)
R1
+
R1

Vs
-15V
R2
6) Convertisseur courant-tension
Vs = -R  I
R
I
-

+
Vs
Rp
7). Circuit intégrateur
C
1
Vs  
 Ve(t ).dt
R.C
R
Ve
-

+
Vs
En régime sinusoïdal uniquement, on obtient la relation entre Ve et VS
1
VS 
j.R.C.
Une division par j.w correspond a une intégration
Remarque: Il est nécessaire en pratique d’ajouter en parallèle sur le
condensateur
Une résistance Rp de grande valeur (1MΩ) afin d’éviter une charge à
courant constant du
Condensateur par le courant de polarisation de l’amplificateur
opérationnel.