L'amplificateur opérationnel - publié le 25/10/2010

Résumé du document

L'amplificateur opérationnel est un circuit intégré entrant dans la constitution de nombreux montages électroniques. Ses caractéristiques le destinent à participer à des dispositifs exploitant ses propriétés de fonctionnement.

Le but de la manipulation est de mettre en évidence les possibilités d'un amplificateur opérationnel.

Extraits

[...] Observation : On observe à l'oscilloscope : On a en rouge la tension ue et en bleu la tension uS : Les deux tensions n'ont pas la même orientation. Lorsque la tension ue croit, tension uS décroît et inversement. La tension ue est inversée par rapport à tension uS . L'amplitude de la tension uS est supérieur à celui de ue . Mesurons le gain de tension obtenue : On a (à instant t1 ) U e = . V et U S = . [...]

[...] Notons U e et U s la valeur efficace du signal à l'entré et la valeur efficace du signal à la sortie de l'A.O. U Le gain d'un A.O est défini par le rapport s . Ue Propriétés de l'amplificateur opérationnel idéal = = 0 (Résistance infini à entrée de AO) b. vs est indépendante de la charge (Résistance nulle à la sortie de l'AO) c. La relation vs = f (ε ) = f ) est la suivante: a. [...]

[...] L'amplificateur opérationnel possède donc une fréquence limite de fonctionnement. Conclusion A une fréquence relativement basse, l'amplificateur inverseur sert à inverser une tension sinusoïdal (elle applique un déphasage π entre a tension d'entrée et la tension de sortie) et aussi a augmenté son amplitude. Les différentes possibilités de l'amplificateur opérationnel dépendent de la disposition et de la valeur des divers composant utilisés dans le circuit : Ici le montage correspond à un amplificateur inverseur et la valeur du gain peut être changer en changeant R Montage : amplificateur non inverseur 2 cas où = = 0 et ε on a v + - e = R1I U S = ( R2 + R1 ) I US R = 2 Ue R1 Expérience 1 On utilise : R1 = 10k Ω, R2 = 33k Ω Une tension sinusoïdal d'amplitude 1V et de fréquence f=200Hz à l'entré de l'AO. [...]

[...] L'amplificateur opérationnel est utilisé pour augmenter l'amplitude d'une tension à l'entrée. Si l'on souhaite utiliser un amplificateur inverseur (resp. non inverseur) on doit utilisé l'entrée inverseur (resp. l'entrée non inverseur L'amplificateur opérationnel est un filtre passe-bas c'est-à-dire qu'il présente une atténuation du signal de sortie au-delà d'une certaine fréquence dite de coupure Montage : Suiveur 3 cas où v = et ε U S = Ue Expérience 1 L'amplitude de la tension d'entrer est 1V (à vide). Résistance 4.7 kΩ Tension d'entrée ue Tension de sortie uS 10 kΩ Expérience 2 Varions la fréquence de la tension d'entrée jusqu'a une fréquence très élevées : A des fréquences très élevées on obtient toujours U S = U e . [...]

[...] V Vérification théorique US = . Ue US R 33 = 2 = = Ue R1 Observation de la saturation Varions l'amplitude du signal d'entrée de 1 à 5V jusqu' l'apparition de la saturation. à Interprétation : A partir d'une certaine valeur de ue , ε = 0 Lorsque ue croît, croît aussi jusqu' ce que à ε = > 0 vs = = 12V (propriété de idéal) AO Observation: Pour tout ue , on VS Vcc+ Lorsque ue décroît, décroît aussi jusqu' ce que ε = [...]