AOP saturé 1

ÉLECTRONIQUE ANALOGIQUE
AMPLIFICATEUR OPÉRATIONNEL EN RÉGIME SATURÉ
DIVISEUR DE TENSION
1ère 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 v1 connaissant V ,R1 et R2 ?
V = +15 V
v1
R2
Vous pouvez bien sûr faire une analyse de
circuit « classique » avec la loi des mailles
et la loi d’Ohm.
R1
Question 1 :
Calculer v1 sachant que V = 15 V ,
R1 = 2,2 kΩ et R2 = 4,7 kΩ .
Réaliser le montage et vérifier votre
résultat.
Question 2 :
Retrouver ce résultat avec la règle dite « du diviseur de tension » :
v1 = V .
R1
R1 + R 2
2ème 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 ) ; R3 = 10 kΩ
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)
V = +15 V
R3
v+
PH
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 SC1 et SC2 de l’alimentation AL 503 comme sur la figure ci-dessous.
NOIR
ROUGE
ROUGE
Sc1
NOIR
Sc2
-15V
+15 V
Réaliser le montage ci-dessous :
+15 V
FAIRE VERIFIER
AO
v+
V = +15 V
-15V
vS
R2
v-
R1
Question 7 :
En assemblant les précédents ,réaliser le montage suivant :
Question 5 :
En utilisant la règle du régime saturé (et en
admettant que Vsat = 15 V ), prévoir la valeur de vs
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 vs, on utilisera un voltmètre.
V = +15 V
R3
+15 V
AO
v+
V = +15 V
PH
-15V
R2
R1
vS
v-
Question 8 :
En utilisant les résultats des questions précédentes, prévoir la valeur de vs :
• 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.
V = +15 V
SC3
R3
+15 V
T
AO
v+
V = +15 V
RB
PH
-15V
R2
R1
v-
L
vS
IL
•
•
•
•
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.