L'Amplificateur opérationnel - publié le 19/12/2022

Thèmes abordés

Sciences - Ingénierie - Industrie, Amplificateur opérationnel, montages fondamentaux, montage suiveur, oscilloscope, GBF générateur basses fréquences, tension théorique, chronogrammes, amplitude, signaux d'entrée, montage inverseur, amplitude de sortie maximale, produit gain-bande, montage soustracteur, comparateur, comparateur à hystérésis inverseur, Slew Rate

Résumé du document

Nous allons, à travers différentes expériences, étudier le comportement de l'amplificateur opérationnel au sein de ses montages fondamentaux. Nous allons observer tout d'abord le comportement d'un montage suiveur puis d'un inverseur et soustracteur. Pour finir, nous étudierons les états de l'amplificateur par le biais d'un comparateur puis d'un comparateur à hystérésis inverseur.

Extraits

[...] Le fonctionnement du circuit est donc bien linéaire . Figure 2.2: Caractéristique statique Vs=f(Ve) Avec le mode math de l'oscilloscope, nous pouvons obtenir la valeur expérimentale de ε (cf figure 2.3). On remarque que sur tout l'intervalle étudié, la valeur d'ε reste constante et vaut 0 comme nous l'avons vu théoriquement. Figure 2.3:Valeur expérimentale de ε On fixe un signal d'entrée à une fréquence de 1 kHz avec une amplitude de 2V. Nous récupérons ensuite les chronogrammes de Veet Vs (cf. [...]

[...] (cf figure 3.2) fc Gd Gd.fc pour 1kΩ: 1.962 MHz 1.36/1.42=0.95 1.86 MHz pour 10kΩ: 220 kHz 10.1/1.42=7.11 1.56 MHz pour 100kΩ: 26 kHz 13.7/1.42=9.6 0.25 MHz Figure 3.2: Relevé de fc et Gd pour les trois résistances L'une des propriétés de l'amplificateur opérationnel réel est que le produit gain-bande devrait être constant. Ici fc est bien inversement proportionnelle à Gd. Cependant, pour une résistance de 100kΩ, la valeur du produit gain-bande est très différente. En effet, à 26 kHz, on dépasse la limite de la bande passante de l'amplificateur. [...]

[...] Figure 4.1: Schéma Montage soustracteur Observation: En régime linéaire pour un aop idéal On a un pont diviseur de tension donc V+=R4 R4 +R3 V2 et d'après le théorème de Millman: V1R1+VsR21R1+1R2=V1R2+VsR1R1+R2. Donc R4 R4 +R3 V2=V1R2+VsR1R1+R2 ⇒ Vs= (R2+R1R1)(R4 R4 +R3 V2-R2R1+R2V1). Pour que Vs = A(V2-V1), il faut que R4 R4 +R3 = R2R1+R2 ⇒R4 =R2 et R1 = R3. On obtient alors : Vs= (R2+R1R1)(R2 R2 +R1 V2-R2R1+R2V1) ⇒ Vs= R2R1(V2-V1). Pour R2 = R1, on obtient un gain A=1. Comparateur Protocole: Nous devions réaliser un comparateur (cf. [...]

[...] L'Amplificateur opérationnel Introduction: Nous allons, à travers différentes expériences, étudier le comportement de l'amplificateur opérationnel au sein de ses montages fondamentaux. Nous allons observer tout d'abord le comportement d'un montage suiveur puis d'un inverseur et soustracteur. Pour finir, nous étudierons les états de l'amplificateur par le biais d'un comparateur puis d'un comparateur à hystérésis inverseur. Montage suiveur Protocole: Nous débutons avec un montage suiveur (cf. figure 2.1) relié à un oscilloscope. La tension d'entrée fournie par le générateur est telle que Ve ∈ pour vérifier la linéarité du suiveur et calculer le gain. [...]

[...] figure 6.1) avec R1,R2 telles que les tensions de seuil valent 3V et -3V. Nous appliquons ensuite une fréquence à 1 kHz avec une amplitude de 8V à l'aide du GBF Figure 5.1: Schéma Comparateur à hystérésis inverseur Conclusion Nous avons observé toutes les qualités de l'amplificateur comme la fabrication de fonctions mathématiques pour les circuits, la conservation de la tension du montage suiveur. Nous avons vu expérimentalement si fc.Gd est bien constant pour le montage soustracteur Cependant, l'amplificateur opérationnel possède un bon nombre d'inconvénients dû aux effets de la fréquence : tel que le Slew Rate. [...]