Amplificateur opérationnel

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1 ROYAUME DU MAROC MINISTERE DE L EDUCATION NATIONALE Académie de Casablanca DÉLÉGATION DE MOHAMMEDIA Lycée Technique Maière : Science de l Ingénieur A.T.C Pr.MAHBAB Secion : Sciences e Technologies Élecriques Rappels Rappels: «Amplificaeur opéraionnel en mode linéaire» 5 pages Rappel n 2 «Le comparaeur» 3 pages Amplificaeur opéraionnel Nombre de pages : 09 CLASSES : 2 STE

2 1 / 5 Amplificaeur opéraionnel Amplificaeur opéraionnel en mode linéaire 1 Inroducion : Le signal élecrique es l un des élémens de base de chaque sysème mecaronique. Habiuellemen, le signal analogique es récupère à la sorie des capeurs e possède en général les caracérisiques suivanes: ampliude faible, de l'ordre du millivol; bruis dus aux inerférences élecromagnéiques; Ces problèmes peuven êre résolus e l'informaion désirée du signal peu êre exraie en uilisan un raiemen de signal approprie. Le raiemen du signal comprend : 1 L amplificaion ; 4 L addiion ; 7 Le filrage ; 2 La différeniaion ; 5 La sousracion ; 8 La mise en forme ; 3 L inégraion ; 6 La comparaison ; 9 La numérisaion ; 2 Amplificaeur opéraionnel : 2.1 Représenaion symbolique : On a = A. Avec : A es le gain en ension = V V V : ensions d'enrée non inverseuse V : ensions d'enrée inverseuse : ension de sorie Sorie Alimenaion posiive Enrée non inverseuse Enrée inverseuse Alimenaion négaive 2.2 Foncion de ransfer : Zone linéaire: =A (V V )= A. Zone de sauraion: = Vcc ou = Vcc Vcc : ension de sauraion haue Vcc : ension de sauraion basse AmpliOp idéal : le gain A es infini AmpliOp réel : le gain A es rès grand de l ordre de 10 5 Vcc Vcc 2.3 Règles de simplificaion pour circuis avec AmpliOp : A la limie de sauraion, on a: = ±Vcc = A (V V ) V V = ±Vcc / A AO idéal : A = l infini alors V V = 0 donc V = V AO réel : A= 10 5 e ±Vcc =± 15 V V V =± 0,15 mv V V V V = Rin.i i = (V V ) / Rin AO idéal : Rin = l infini alors i =i =0 AO réel : Rin = 2 MΩ i =i = A i i 0 S Rin Vcc=15v Vcc=15v i i V V

3 2 / 5 Amplificaeur opéraionnel 3 Amplificaion : 3.1 Amplificaeur inverseur : Ce ype de monage perme d amplifier un signal en l'inversan = 1 KΩ = 100 KΩ 30 mv 30 mv 3.2 Amplificaeur non inverseur : Ce ype de monage perme d amplifier un signal sans inversion = 1 KΩ = 49 KΩ 30 mv 30 mv

4 3 / 5 Amplificaeur opéraionnel 3.3 Suiveur : La valeur du signal d enrée sui celle du signal de sorie = 2sin (2Π.) 2V 2V 4 Monages opéraionnels : 4.1 Addiionneur inverseur (mélangeur) : 1 2 La ension de sorie es égale à la somme des ensions appliquées à chacune de ces enrées 1 = 2sin (2Π.) 2 = 3 v = R2 = 10 KΩ 2v 2v 3 v 1 2

5 4 / 5 Amplificaeur opéraionnel R 1 2 Ici le gain es différen pour chaque enrée 4.2 Sousraceur (différeniel) : 2 1 Ce monage perme d'amplifier la différence de deux signaux 1 = 2sin (2Π.) 2 = 3 v = R2 = 10 KΩ 2v 2v 3 v 5 Aures monages: 5.1 La conversion couran ension : L enrée inverseuse de l'amplificaeur es une masse viruelle, la source de couran débie donc dans un courcircui. Ainsi la résisance de source n'inervien pas dans l'expression du gain. R Conversion i u Is Généraeur de couran Rs Is

6 5 / 5 Amplificaeur opéraionnel 5.2 La conversion ension couran : Io R charge Io R Le couran de sorie es proporionnel à la ension d'enrée. Le couran dans R charge rese consan quelle que soi la valeur de la charge, jusqu'à la sauraion de l'amplificaeur opéraionnel : Ce monage es un converisseur ension couran ou généraeur de couran consan 5.1 Amplificaeur d insrumenaion : A R 5 U AB R 4 U 2 R 3 B

7 1 / 3 Rappel n 2 Amplificaeur opéraionnel Le Comparaeur Amplificaeur opéraionnel en commuaion 1 Principe: 1.1 Principe: Le comparaeur es un disposiif permean de comparer deux ensions analogiques e délivrer un signal analogique. Son niveau de sorie es soi posiif 1 logique soi négaif 0 logique ; selon le résula de la comparaison. 2 Signaux analogiques 1 2 Comparer 1 à 2 Signal logique En général l une des enrées es prise comme référence 1.2 foncionnemen: Comparaeur Analogique V : ensions d'enrée non inverseuse V : ensions d'enrée inverseuse : ension de sorie Vcc : alimenaion haue Vcc : alimenaion basse = Vcc si V > V = Vcc si V < V Vcc Vcc V V 2 Comparaeur non inverseur: 2.1 foncionnemen: Vcc Vcc Vref L enrée inverseuse es prise comme référence. L enrée non inverseuse es le signal d enrée....

8 2 / 3 Rappel n 2 Amplificaeur opéraionnel Le Comparaeur 2.2 Chronogramme e foncion de ransfer pour Vref = 0: V V Foncion de ransfer Chronogramme pour = V sin (w) 2.3 Chronogramme e foncion de ransfer pour Vref 0: Vref V Vref V Foncion de ransfer Chronogramme pour = V sin (w) Remarque : 3 Comparaeur inverseur: 3.1 foncionnemen: Vcc Vcc Vref L enrée non inverseuse es prise comme référence. L enrée inverseuse es le signal d enrée.....

9 3 / 3 Rappel n 2 Amplificaeur opéraionnel Le Comparaeur 3.2 Chronogramme e foncion de ransfer pour Vref = 0: V V Foncion de ransfer Chronogramme pour = V sin (w) 3.3 Chronogramme e foncion de ransfer pour Vref 0: V Vref Vref V Foncion de ransfer Chronogramme pour = V sin (w) Remarque :