TABLE DES MATIERES. Préface Avant-propos Table des matières. CHAPITRE PREMIER. - La rétro-action 3

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1 L AMPLIFICATEUR OPERATIONNEL ET SES APPLICATIONS J.C.MARCHAIS Préface Avant-propos Table des matières TABLE DES MATIERES V VII VIII PREMIERE PARTIE Propriétés de l'amplificateur opérationnel CHAPITRE PREMIER. - La rétro-action 3 1. Définition 3 2. Types d'amplificateurs 3 3. Catégories de rétro-action 5 4. Etablissement des formules de la retro-action pour les quatre combinaisons de base Rétro-action tension-tension appliquée à un amplificateur de tension Rétro-action courant-courant appliquée à un amplificateur de courant Rétro-action courant-tension appliquée à un amplificateur de transimpédance Rétro-action tension-courant appliquée à un amplificateur de transadmittance Conclusion Etablissement des formules de la retro-action avec l'amplificateur de tension Rétro-action tension-courant appliquée à un amplificateur de tension Rétro-action courant-courant appliquée à un amplificateur de tension Rétro-action courant-tension appliquée à un amplificateur de tension Conclusion Formules générales de la rétroaction Tableau des formules des amplificateurs rétro-actionnés Analyse des résultats Formules de transformation 23 CHAPITRE II. - Conception de l'amplificateur opérationnel Définitions des caractéristiques Structures et schémas de base Premier étage différentiel Deuxième étage Etage de sortie Performances de l'amplificateur Exemples de réalisation Amplificateur à composants discrets Amplificateur réalisé selon une technologie hybride Amplificateurs intégrés Synthèse des amplificateurs opérationnels des types Az, Ay et Ai Amplificateur de transimpédance Az 39

2 4.1. Amplificateur de transimpédance Az Amplificateur de transadmittance Ay Amplificateur de courant Ai Amplificateurs modernes 40 CHAPITRE III. - Mesures sur l'amplificateur opérationnel Caractéristiques d'entrée Tension de faux zéro d'entrée Courants d'entrée Tensions d'entrée admissibles Impédance d'entrée Impédance différentielle (Z i ) Impédance de mode commun (Z cm ) Taux de réjection en mode commun (C.M.R.R.) Taux de réjection des tensions d'alimentation (P.S.R.R.) Tension et courant de bruit (e n, i n ) Caractéristiques de sortie Impédance de sortie (Zo) Tension et courant de sortie Caractéristiques de transfert Gain en tension (Avo) Produit gain-bande 52 CHAPITRE IV. - Emploi de l'amplificateur opérationnel avec retro-action Bande passante de l'amplificateur Gain de boucle Critères de stabilité Critère élémentaire de Nyquist Critère de Mikanoy Critère de Routh-Hurwitz Correction de bande de l'amplificateur Cellules de correction Cellule à. l'entrée de l'amplificateur Cellule à. la sortie du premier étage amplificateur Cellule en sortie de l'amplificateur Performances de l'amplificateur boucle Gain bouclé Impédance de sortie Bande passante Stabilité Bande passante Bruit de l'amplificateur Réponse impulsionnelle Bande passante Courbe de gain bouclé «Slew rate» "Setting time" ou temps d'établissement 72 DEUXIEME PARTIE Applications de l'amplificateur opérationnel CHAPITRE V. - Applications typiques Séparateur de gain unité, adaptateur d'impédance Amplificateur non-inverseur Influence de Av Influence de Zi Influence de l'impédance de mode commun Amplificateur inverseur Sommateur ci entrées multiples Influence de Zi Influence de Zcm Sommateur non-inverseur Soustracteur Soustracteur utilisant le mode commun Variante de montage Autre variante Soustracteur n'utilisant pas le mode commun Comparateur de tension Comparateur en boucle ouverte Comparateur en boucle fermée Source de tension de référence Source de courant Charge flottante 91

3 8.1 Charge flottante Charge à la masse Limiteur Intégrateur Influence du gain limité Bande passante limitée Mémoire de l'intégrateur Conclusion Intégrateur parfait Pseudo-intégrateur Intégrateur avec système de remise à zéro Intégrateur avec capacité à la masse Intégrateur différentiel Intégrateur sommateur Dérivateur Dérivateur théorique Dérivateur pratique Dérivateur parfait Oscillateur Oscillateur à pont de Wien Oscillateur «phase shift R C» Oscillateur R C à fréquence variable Oscillateur RC avec gain unité Déphaseur Convertisseur phase-amplitude Modulateur -démodulateur Détecteur 115 CHAPITRE VI. - Circuits convertisseurs d'impédances Sources contrôlées Source contrôlée tension-tension Définition Réalisation Source contrôlée tension-courant Définition Réalisation Source contrôlée courant-tension Définition Réalisation Source contrôlée courant-courant Définition Réalisation Applications des sources contrôlées Convertisseurs d'impédances négatives Définition Convertisseur d'impédance négative en tension: V.N.I.C Convertisseur d'impédance négative en courant: LN.LC Réalisation Réalisation du V.N.LC Réalisation du LN.I.C Applications du Nic Stabilité des réseaux à Nic Exemples simples d'application Inverseur d'impédance positive ou gyrateur (P.l.l.) Principe et définition Gyrateur idéal Gyrateur parfait Gyrateur imparfait ou réel Gyrateur généralisé Réalisation du gyrateur Gyrateur à sources contrôlées courant-tension Gyrateur à sources contrôlées tension-courant Gyrateur il source de courant et Nic Gyrateur à Nic et NII Gyrateur à deux Nic Conclusions sur la réalisation du gyrateur Applications du gyrateur Transformation de tension et de courant Transformation d'impédances Gyrateur multiple Inverseur d'impédances négatives : N.I.I Définition du N.I.I Réalisation du N.I.I N.I.I. à source de courant et Nic N.I.I. à convertisseurs d'impédances négatives N.I.I. à gyrateur et Nic Applications de l'inverseur d'impédances négatives 156

4 5. Circulateur Définition Réalisation du circulateur Circulateurs réalisés à partir du gyrateur Circulateurs il soustracteurs Applications du circulateur Applications typiques Réalisation de dipôles particuliers Elimination des selfs inductances dans les filtres Le circulateur, élément de synthèse Circuits «pathologiques» Définition des circuits «pathologiques» Synthèse des circuits «pathologiques» Application des circuits «pathologiques» Amplificateur adapte réciproque Définition Réalisation Applications Circuits convertisseurs d'impédances positives: P.l.C Définition Convertisseur d'impédance positive en tension: V. Pic Convertisseur d'impédance positive en courant: I. Pic Convertisseur d'impédance en puissance: P.Pic Réalisation des Pic Réalisation des capacités et de selfs positives Réalisation du Pic en courant Réalisation du Pic en tension Réalisation du Pic en puissance P.Pic Applications des Pic Rotateur Définition Réalisation Applications du rotateur Symétriseur Définition Réalisation du symétriseur Applications 195 CHAPITRE VII. - Les générateurs de fonctions Amplificateurs fonctionnels Fonctions quelconques Fonctions particulières Dipôles non linéaires ou impédances fonctionnelles Impédance des dipôles non linéaires Impédances fonctionnelles et amplificateurs fonctionnels Impédances fonctionnelles et Pic Impédances fonctionnelles et Nic Impédances fonctionnelles et circulateur Impédances fonctionnelles et symétriseur Impédances fonctionnelles et rotateur Multiplicateur Réalisation du multiplicateur Applications du multiplicateur Conclusion 216 CHAPITRE VIII. - Les filtres actifs Filtres actifs ci gyrateurs Filtres passifs L, C Filtre passe-bas en échelle Filtre passe-bande Filtre réjecteurs de bande Filtres passe-bande réalisés par la méthode des circuits décalés Filtres actifs ci sources contrôlées Filtres passe-bas Filtres passe-haut Filtres passe-bande Filtres réjecteurs de bande Filtres actifs ci amplificateurs ci contre- réaction totale Filtres passe-bas Filtres passe-haut Filtres passe-bande Filtres ci Nic Filtre passe-bas Filtre passe-haut Filtre passe-bande Exemples de réalisation de filtres actifs 249

5 5.1. Filtre passe-bande Hz Filtre passe bas Chebyshev Filtre passe-bande à circuits décalés Filtres' passe-bande à structure de Kinariwala et à gyrateur Conclusion générale sur les filtres actifs 254 Annexes 257 Annexe A - Filtres passe-bande ci circuits décalés Symboles utilisés Structures Circuit résonnant Doublet Triplet Quadruplet 261 Annexe B Réalisation de filtres actifs selon la structure de Rauch Structures des filtres Structures du second ordre Structure du troisième ordre Association des structures Tableaux des cœfficients 265 Bibliographie 269 Index alphabétique 272 TOP