AOP saturé 1

ÉLECTRONIQUE ANALOGIQUE
AMPLIFICATEUR OPÉRATIONNEL EN RÉGIME SATURÉ
DIVISEUR DE TENSION
1
ère
partie :
Les cartes électroniques contenant des amplificateurs opérationnels (A.Op.) sont en général alimentées par des
tensions fixes, par exemple ( +15V / -15 V ). Si le concepteur à besoin de tensions de valeur différente, il peut
les créer en utilisant des diviseurs de tension ; ce montage est dessiné ci-dessous.
Problème : comment calculer la tension v
1
connaissant V ,R
1
et R
2
?
R
1
R
2
v
1
V = +15 V
Vous pouvez bien sûr faire une analyse de
circuit « classique » avec la loi des mailles
et la loi d’Ohm.
Question 1 :
Calculer v
1
sachant que V = 15 V ,
R
1
= 2,2 k Ω et R
2
= 4,7 k Ω .
Réaliser le montage et vérifier votre
résultat.
Question 2 :
Retrouver ce résultat avec la règle dite « du diviseur de tension » : v
1
=
21
1
RR R
.V +
++
+
2
ème
partie :
Question 3 :
Sans « démonter » le circuit précédent, réaliser le montage ci-contre dans lequel PH est une photorésistance
( sa résistance dépend de la luminosité ambiante ) ; R
3
= 10 k Ω
ΩΩ
Ω
Mesurer la valeur de la tension v+ lorsqu’il « fait jour » et la valeur de v+ lorsqu’il « fait nuit » ( mettre le
doigt dessus pour simuler la nuit)
R
3
V = +15 V
PH
v+

COMPARATEUR DE TENSION
Question 4 :
Pour alimenter l’amplificateur opérationnel il faut une tension de +15 V et une de – 15 V ; utiliser les deux
sources principales S
C
1 et S
C
2 de l’alimentation AL 503 comme sur la figure ci-dessous.
ROUGE NOIR
Sc1
ROUGE NOIR
Sc2
-15V
+15 V
Réaliser le montage ci-dessous :
+15 V
AO
-15V
v
S
R
1
R
2
v-
V = +15 V
v+
FAIRE VERIFIER
Question 5 :
En utilisant la règle du régime saturé (et en
admettant que V
sat
= 15 V ), prévoir la valeur de v
s
si : • v+ < 4,78V
• v+ > 4,78V
Question 6 :
Vérification expérimentale ; pour v+, on utilisera la
troisième source de l’alimentation AX 503 ( celle
du milieu ) : on peut faire varier v+ entre 2,7 et 6V
environ. Pour v
s
, on utilisera un voltmètre.
Question 7 :
En assemblant les précédents ,réaliser le montage suivant :

R
3
V = +15 V
PH
v+
+15 V
AO
-15V
v
S
R
1
R
2
v-
V = +15 V
Question 8 :
En utilisant les résultats des questions précédentes, prévoir la valeur de v
s
:
• lorsqu’il fait jour
• lorsqu’il fait nuit
Vérifier expérimentalement.
Dans ce montage, l’AOP fonctionne en comparateur de tension( il compare v+ et v- ) ; comme application
possible de ce montage , on peut réaliser un circuit qui allume automatiquement une lampe quand la nuit
« tombe ». La sortie du composant n’est pas assez « puissante » pour alimenter directement la lampe mais on
peut l’utiliser pour commander un interrupteur. Le montage complet est dessiné ci-dessous.
T
S
C3
L
R
B
I
L
R
3
V = +15 V
PH
v+
+15 V
AO
-15V v
S
R
1
R
2
v-
V = +15 V

• T est un interrupteur électronique appelé « transistor » ; dans cette application, il doit être de type
NPN : le sens de la flèche sur l’émetteur correspond au sens du courant dans le circuit.
• Sc3 est la source du milieu de l’alimentation AX 503 qui sera réglée au maximum.
• L est une lampe « de puissance »
• Ne pas oublier de relier l’émetteur de T à la masse du montage.
Question 9 :
Compléter le montage et tester son fonctionnement.