L'amplificateur opérationnel parfait

Résumé du document

Cours et exercices sur l'amplificateur opérationnel parfait. Il permet à un lecteur d'identifier (donner son rôle, sa fonction) un montage à amplificateur opérationnel (AOP) avant toute forme de calcul. Présentation du composant (rôle, caractéristiques, quelques défauts sont présentés), un cours sur les montages linéaires à AOP, des exercices sur les montages linéaires à AOP, un cours sur les montages non linéaires à AOP, des exercices sur les montages linéaires à AOP, et enfin des exercices de synthèse sur les montages à AOP.

Extraits

[...] Donner les expressions de SB, SH et H. Vs Ve AOP : EXERCICES DE SYNTHESE EXERCICE 1 : Soient les montages ci-dessous : MONTAGE 1 MONTAGE 2 MONTAGE 3 Ve Ve Vs1 Vs2 Ve Vs3 MONTAGE 4 MONTAGE 5 Ve Vs4 Ve Vs5 MONTAGE 6 MONTAGE 7 Ve Ve Vs6 Vs7 P.FAES / On applique à tous ces montages une tension Ve alternative, triangulaire,, symétrique, d'amplitude 8V et de fréquence 100Hz. Compléter les chronogrammes suivants - - -12 P.FAES 2 Ve t Vs1 t Vs2 t - Vs3 t - Vs4 t - Vs5 t P.FAES - Vs6 t - Vs7 t EXERCICE 2 : Après avoir observé les montages suivants, mettre une croix dans les cases correspondantes dans le tableau ci-dessous Numéro du montage Montage linéaire Montage non linéaire Montage inverseur Montage non inverseur 1234567 P.FAES 4 MONTAGE 1 MONTAGE 2 MONTAGE 3 MONTAGE 4 MONTAGE 5 MONTAGE 6 MONTAGE 7 P.FAES 5 EXERCICE 3 : L'organigramme présenté ci-dessous résume comment procéder afin d'identifier un montage sans autant faire une étude complexe. [...]

[...] 10V Ve t -10V EXERCICE 7 : On applique la tension ci-dessous à l'entrée d'un trigger non inverseur dont le seuil haut est de 5 V. Tracer la tension de sortie sur le même graphe sachant que le trigger est alimenté sous +/-12V. 5V t -5V EXERCICE 8 : L'A.op est alimenté entre 0V et Ua. Tracer la caractéristique de transfert du montage après en avoir fait l'étude. Donner les expressions de SB, SH et H. Vs Ve EXERCICE 9 : L'A.op est alimenté entre 0V et Ua. [...]

[...] Il est donc inutile de chercher à exprimer Vs en fonction de Ve par une relation mathématique simple. La méthode d'étude à appliquer est donc le suivante : Exprimer ε en fonction de Ve Discuter du signe de ε en fonction de Ve En déduire le signe de Vs en fonction de Ve Si Vs > alors Vs = +Vsat ( +Ua ) Si Vs [...]

[...] Il en est de même si aucune boucle n'est présente ( étant donnée la valeur du coefficient d'amplification élevé d'un A.op La tension de sortie du montage ( souvent de l'A.op ) ne peut prendre que 2 valeurs Vsat ( Ua ) ou -Vsat ( -Ua L'A.op est quasiment toujours saturé et Vs est du signe de ε. Le passage de Vs d'une valeur à l'autre est appelé basculement Vs = A . ε au basculement ( et uniquement au basculement Vs passe par 0 et donc ε aussi. [...]

[...] Un amplificateur parfait est tel que Y = A . X pour toute valeur de X. A est alors appelé «coefficient d'amplification Dans la réalité, le signal Y n'est pas parfait, il est déformé ( distorsion ) et écrêté ( saturation de l'amplificateur Y X amplificateur Y X pente A caractéristique de transfert Opérationnel : Le composant est prêt à fonctionner avec au minimum une source d'énergie externe. P.FAES / Caractéristiques d'un A.op ( Amplificateur Opérationnel ) : 2.1 / Généralités : L'amplificateur opérationnel est un amplificateur de tension. [...]