Le document fournit une explication détaillée des amplificateurs opérationnels, y compris leur fonctionnement, leurs caractéristiques idéales, et leurs diverses applications. Il couvre des concepts comme le gain, la résistance d'entrée, et les configurations de montage, tels que les montages inverseurs et non inverseurs. Des exemples pratiques et des équations pertinentes sont également inclus pour illustrer leur utilisation en électronique.

2. I. Amplificateur à AOP
II. Amplificateur à Transistor bipolaire
III. Amplificateur à transistor unipolaire

3. I. Amplificateur à AOP

4.  Qu’est-ce qu’un amplificateur
opérationnel ?
 Un amplificateur opérationnel
(ampli-op) permet d’amplifier un
potentiel électrique présent à ses
entrées.
 Composé de transitors
(généralement), ou encore de
tubes électroniques.
 Très répandu dans une foule de
domaines, pour une multitude
d’applications.
 Plusieurs configurations de
branchement.
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4
Historique de l’ampli-op (1)
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/06/OPAMP_Packages.jpg

5.  Qu’est-ce qu’un amplificateur opérationnel (suite) ?
 L’ampli-op est une application directe du transitor
Jean-Philippe Roberge - Janvier 2014
5
Historique de l’ampli-op (2)

6.  Qu’est-ce qu’un amplificateur opérationnel (suite) ?
 L’ampli-op est une application directe du transitor
Jean-Philippe Roberge - Janvier 2014
6
Historique de l’ampli-op (3)

7.  Qu’est-ce qu’un amplificateur opérationnel (suite) ?
 Une combinaison de plusieurs transistors:
Jean-Philippe Roberge - Janvier 2014
7
Historique de l’ampli-op (4)

8.  Qu’est-ce qu’un amplificateur opérationnel (suite) ?
 Aujourd’hui, les ampli-op sont rendus très compacts:
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8
Historique de l’ampli-op (5)

9. Symboles et entrées de l’ampli-op (1)
Jean-Philippe Roberge - Janvier 2014
9
 Un des modèles d’ampli-op les plus répandus est le modèle 741:
+
-

10. Symboles et entrées de l’ampli-op (2)
 Souvent, on ne représentera pas les bornes d’alimentation:

11. Tensions dans l’ampli-op (1)
Jean-Philippe Roberge - Janvier 2014
11

12. Courants dans l’ampli-op (1)
Jean-Philippe Roberge - Janvier 2014
12

13. Équations de l’ampli-op (1)
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13

14. Équations de l’ampli-op (2)
 L’ampli-op possède une résistance d’entrée très
élevée, de sorte que l’on peut assumer:
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0
p n
i i
= =
 La loi des courants de Kirchhoff impose donc que:
( )
0 c c
i i i
+ −
= − +

15. Caractéristiques de l’ampli-op idéal (1)
 L’amplificateur opérationnel parfait ou idéal possède entre autres les caractéristiques
suivantes:
 Un gain A infini
 Une résistance d’entrée infinie
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15
 Ceci impose qu’en mode linéaire :
p n
v v
=
p n
i i
=

16. D.) SATURATION
La tension d'entrée e est amplifiée de tel sorte que
s=A0 x e dans la bande passante.
Si e augmente s augmente
Si e augmente encore alors,s va finir par se déformer..
On a une excursion maximale qu'on ne peut
dépasser sans distorsion. On dit que l'ampli sature.
Exemple avec un aop alimenté en +/- 15V, on ne
peut dépasser +15,-15V
E.) EXERCICE
Un ampli a un gain à vide GV10=60dB la résistance d'entrée Re=10kΩ et la résistance de
sortie Rs=200Ω la charge RL=5kΩ l'impédance de la source =1kΩ
Calculer l'amplification réelle de la chaîne Av=s/eg
rep:Av=874
e
s
Ampli
s RL
Rs
A0.e
e Re


17. II.) L’ AMPLIFICATEURS OPERATIONNELS
A.)L'AMPLIFICATEUR OPERATIONNEL IDEAL.
C'est un amplificateur de différence intégré.
Vs=Ad(V+-V-)
Vs=Ad.ε
Ad =amplification différentielle .Elle est très
grande >100000
Ex: 741 Gd=106dB→Ad=199526≈200000
-
+

Vd
Vs
Il est caractérisé par:
•Résistance d'entrée Re→∞ (i+= i-=0)
•Résistance de sortie Rs→0
•Amplification différentielle (ou gain par
extension) en boucle ouverte
•Bande passante élevée
•Pas de déformation du signal.
A
Vs
Ve
vd = → 

18. B.) L'AOP EN COMPARATEUR (régime non lineaire)
-
+

Vs
+15V
-15V
e

Remarque: Si on veut un seuil différent de 0
-
+

Vs
+15V
-15V
e
+15V
-15V

19. 1.) Trigger
Il existe 2 types de trigger le trigger non inverseur (fig1) et le trigger inverseur (fig2)
-
+

Vs
+15V
-15V
e
R1
R2
Fig.1
-
+

Vs
+15V
-15V
e
R1
R2
Fig.2
V0

20. a) TRIGGER INVERSEUR (fig 2)
-
+

Vs
+15V
-15V
e
R1
R2
Fig.2
V0
 Vs=+15V V
R
R R
0 15
1
1 2
= 
+
e est alors < V0
Dés que e dépasse V0, on bascule à -15V
 Vs=-15V V'0=-V
R
R R
0 15
1
1 2
= − 
+
On bascule à +15V dés que  >0
Caractéristique de transfert:
Vs
e
V0
-V0
+15V
-15V
+
1
5
V
-1
5
V
+
V
0
-V
0

21. b) TRIGGER NON INVERSEUR
 Vs=+15V V
R
R R
e
R
R R
+ = 
+
+ 
+
15
1
1 2
2
1 2
V+ est alors >0
Dés que V+ descend en dessous de 0V , on bascule à -15V
 Vs=-15V V
R
R R
e
R
R R
+ = − 
+
+ 
+
15
1
1 2
2
1 2
On bascule à +15V dés que V+ >0
Caractéristique de transfert:
Vs
e
+15V
-15V
V0
-V0
+15V
-15V
+V0
-V0
-
+

Vs
+15V
-15V
e
R1
R2
Fig.1

22. C)AOP FONCTIONNEMENT EN REGIME LINEAIRE.
1. Montage suiveur.
-
+

Ve
Vs
•Amplification du montage:
0
1
1
)
1
(
)
(
)
(
.





+
=
=
+
−
=
−
=
= −
+


Ve
VS
A
A
Ve
Vs
AVE
A
VS
Vs
Ve
A
V
V
A
A
Vs
• Autre méthode ε=0 Vs=Ve
• Impédance d'entrée Ze
Ve
Ie
=   
(Ie = 0)
•Impédance de sortie
0
sortie
de
impedance
Is
.
A
1
Rs
A
1
A
.
Ve
Vs
Vs)
-
Ve
(
avec
Is
.
Rs
Ve
.
A
)
A
1
(
VS
Is
.
Rs
.
A
Vs

+
−
+
=
=

−
=
+
−

=
Ampli
s RL
Rs
A0.
Re

 

23. 2. Montage inverseur
Vs
+15V
-15V
e
R1
R2
Fig.1
-
+ 
Vs
Ve
R
R
Ze R
Zs
= −
=
=
2
1
1
0
3.Montage non inverseur
Vs
+15V
-15V
e
R1
R2
-
+ 
Vs
Ve
R
R
Ze
Zs
= +
= 
=
1
2
1
0

24. 4.) Montage sommateur inverseur
Vs
+15V
-15V
R1
R
-
+ 
R2
R3
Vs V
R
R
V
R
R
V
R
R
= − + +
( )
1
1
2
2
3
3
5.) Montage soustracteur (ampli-différentiel)
Vs
+15V
-15V
R1
R2
-
+ 
Vs
R
R
V
R
R
R
R R
V
Si
V V
= − + +
+
−
2
1
1 1
2
1
4
3 4
2
2 1
( )( )
( )
R1R4 = R2R3
Vs =
R2
R1

25. 6) Convertisseur courant-tension
-
+

I
R
Vs
Vs = -R I


26. 7). Circuit intégrateur
-
+

R
Vs
Ve
C
Rp

−
= dt
t
Ve
C
R
Vs ).
(
.
1
En régime sinusoïdal uniquement, on obtient la relation entre Ve et VS

.
.
.
1
C
R
j
VS = Une division par j.w correspond a une intégration
Remarque: Il est nécessaire en pratique d’ajouter en parallèle sur le
condensateur
Une résistance Rp de grande valeur (1MΩ) afin d’éviter une charge à
courant constant du
Condensateur par le courant de polarisation de l’amplificateur
opérationnel.