7 l ali lotfi

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N.L
Les amplificateurs linéaires intégrés
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A.L.I
»
Page :
ELECTRONIQUE
Objectifs
:
:
-
-
I
I
d
d
e
e
n
n
t
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f
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.
- Mettre en œuvre un montage à base d’A.LI.
Leçon : C1
I- Mise en situation :
On dispose souvent d’un signal électrique provenant par exemple d’une antenne (de radio, de télévision…),
d’une tête de lecture (d’un magnétophone, d’un microphone…), d’un capteur de mesure (de température,
de pression, d’humidité…).Ce signal est souvent de niveau faible. Pour le rendre exploitable, il faut
l’amplifier.
II- Présentation :
L’Amplificateur Linéaire Intégré (A.L.I) aussi appelé Amplificateur Opérationnel (A.OP) se présente
sous forme d’un circuit intégré à 8 ou 14 broches contenant un certain nombre de composants.
1- Symboles :
La présence de deux entrées permet d’envisager deux structures d’amplificateur suivant que les signaux
seront appliqués sur :
 L’entrée E¯ : On parle alors d’amplificateurs……………………………………..
Le signal de sortie sera ……………………………. par rapport au signal appliqué sur E¯.
 L’entrée E+ : On parle alors d’amplificateurs……………………………………..
Le signal de sortie sera …………………………… par rapport au signal appliqué sur E+.
2- Alimentation d’un AOP (polarisation) :
Tout amplificateur nécessite une alimentation (polarisation) par tension continue pour apporter l’énergie
indispensable à l’amplification.
Alimentation symétrique Alimentation asymétrique
3- Caractéristiques d’un ALI idéal ou parfait:

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III- Les montages ALI en régime linéaire :
1- Condition de fonctionnement en régime linéaire :
Un moyen simple permettant de savoir si un ALI fonctionne ou non en régime linéaire consiste à vérifier si
’il y a bien réaction (par un composant ou un fil) de la sortie S vers l’entrée inverseuse E¯.
On parle alors de réaction négative ou contre réaction.
2- Méthodologie dans l’étude des montages à A.L.I en régime linéaire :
1 Nature de stabilité - A.L.I en régime linéaire (Réaction négative)
2
Méthode de calcul - Lois des mailles et/ou lois des nœuds
et/ou règle de diviseur de tension
3
Conduite du calcul - Relations fondamentales : Vd = 0, i+ = i¯= 0 - Expression du potentiel en E+ et E¯
ou utilisation d’un système d’équations.
4
Présentation du résultat - Expression de la fonction de transfert Vs / Ve. - Expression de la relation entrée – sortie Vs = f(Ve).
5
Vérification - Signal d’entrée sur E+ : montages non inverseurs. - Signal d’entrée sur E¯ : montages inverseurs.
3- Les montages amplificateurs fondamentaux : (Rappel)
Relier chaque montage à sa fonction puis chaque fonction à l’expression de la tension de sortie
Montage Fonction Expression de Vs
Amplificateur
Sommateur
Inverseur
es V
RRR
V.
1
21
Amplificateur
non Inverseur
Vs =Ve
Amplificateur
Suiveur de
tension
)
1
.(
2
2
1R
V
R
V
RVs 

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t
V2
V1
Amplificateur
Sommateur
non Inverseur
es V
R
R
V.
1
2
Amplificateur
Inverseur
)).(1(
21
2112
3
4RR VRVR
R
R
Vs 
4- Amplificateur soustracteur ou différentiel :
Exprimer Vs en fonction de V1, V2, R1, R2, R3 et R4.
Vs
R2
R1 -
R3
R4
V1
V2
+
-
Exemple :
V2 (t) = 2 Sin(ωt) ; V1 = 3 V ; R1= R2 = R3 = R4 = R.
On obtient les oscillogrammes suivants :

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Page :
Ve Ve
Ve Ve
5- Montage dérivateur :
Exprimer Vs en fonction de Ve, R et C.
Tracer la courbe de Vs(t).
6- Montage intégrateur :
Exprimer Vs en fonction de Ve, R et C.
Tracer la courbe de Vs(t).
-
+
Ve Vs
C
R
t
t
-
+
Ve Vs
C
R
t
t

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Expression latérale de
Vréf
:
Comparateur simple seuil non in
verseur
 Expression de Vd :
IV- Les montages ALI en régime saturé :
1- Condition de fonctionnement en régime saturé :
 L’ALI ne présente pas de réaction. Il donc monté en boucle ouverte (BO)
 L’ALI présente une réaction positive (bouclage de la sortie S sur l’entrée E+).
2- Méthodologie dans l’étude des montages à A.L.I en régime saturé :
1 Nature de stabilité - A.L.I en régime saturé (Réaction positive ou BO)
2 Méthode de calcul - Lois des mailles et/ou lois des nœuds
et/ou règle de diviseur de tension
3 Conduite du calcul - Relations fondamentales : Vd ≠ 0, i+ = i¯= 0 - Expression de Vd en fonction de Ve et des composants.
- Etude de signe de Vd.
4 Présentation du résultat - Tracé de la caractéristique de transfert Vs / Ve. - Chronogrammes de Vs et Ve.
5 Vérification - Signal d’entrée sur E+ : montages non inverseurs. - Signal d’entrée sur E¯ : montages inverseurs.
3- Fonctionnement en comparateurs :
a- Comparateurs simples (à un seuil) :
 Etude de signe de Vd
Chronogramme de Vs(t) Caractéristique de transfert
Ve
+
-
+Vcc
Vs
Vréf
R1
Vd
+Vcc
- Vcc
R2
Ve
Vréf
t
0
Vréf
+Vcc
-
Vcc
V
e
V
s