Chapitre VI L`amplificateur opérationel

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PHYS-F-314
Electronique
Chapitre VI
L amplificateur opérationel
G. De Lentdecker & K. Hanson

Table des matières
! Amplificateur différentiel
! Rétroaction
! Amplificateur inverseur
! Comparateur
! Intégrateur
! Différentiateur
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Amplificateur différentiel
! Même si typiquement un amplificateur opérationnel (ampli-op ou AOp)
possède plusieurs étages d’amplificateurs différentiels, nous n’en utiliserons
qu’un seul pour illustrer son fonctionnement.
! Un amplificateur différentiel est composé de deux transistors. On présume
que les deux transistors sont identiques.
" Leurs émetteurs sont connectés ensemble, et connectés à une tension négative
à travers la résistance RE.
" Chacune des bases est une entrée de l’amplificateur différentiel
" Chacun des collecteurs est une sortie de l’amplificateur différentiel
" Les collecteurs sont maintenus à une tension positive à travers les résistances
RC1 et RC2.
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Fonctionnement
! Initialement, les 2 entrées sont à la masse (# les émetteurs sont à -0,7V)
! Comme les deux transistors sont identiques, les courants DC sont
identiques et on a : IE1 = IE2
! Les 2 courants d’émetteur se combinent à travers RE : IE1 = IE2 = IRE/2
! D’autre part IRE = (VE - VEE)/RE
! De plus, comme IC ~ IE alors IC1 = IC2 ~ IRE/2
! # VC1 = VC2 = VCC – IC1RC1
! Si l’entrée 2 reste à la masse et une tension + est appliquée à l’entrée 1:
" Cette tension + fait augmenter IC1 et la tension à l’émetteur VE = VB - 0,7 V
" Ceci réduit la polarisation avant (VBE) sur le transistor 2 (sa base étant maintenue
à 0V), causant une diminution de IC2. Cette diminution crée une augmentation de
la tension VC2.
" # cette tension + a donc comme conséquence une baisse de VC1 et une
augmentation de VC2.
" On peut faire le même raisonnement en appliquant une tension + à l’entrée 2,
gardant l’entrée 1 à la masse. Cela conduit à une baisse de VC2 et une
augmentation de VC1.
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Modes de fonctionnement avec signal
! Mode à entrée unique
" Comme précédemment, une des entrées est à la masse et le signal est appliqué
à l’autre entrée. Par exemple si l’entrée 2 est maintenue à la masse et un signal
alternatif est appliqué à l’entrée 1, utilisant le raisonnement de la page 4, une
tension du signal amplifiée et inversée apparaît à la sortie 1 (VC1). Un signal en
phase apparaît aussi à l’émetteur 1. Or les deux émetteurs sont communs. Par
conséquent ce signal émetteur devient une entrée pour le transistor 2 (qui
fonctionne ici en base commune). Un signal amplifié et non inversé apparaît à la
sortie 2:
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**Figure 12-6 a) et b)**