SlideShare une entreprise Scribd logo
1  sur  8
Electronique
__________________________________________________________________________________
Les amplificateurs opérationnels 1
Chapitre 5
I. AMPLIFICATION
I.1. Introduction
Un signal électrique provenant d’une antenne de radio ou de TV ou
d’une tête de lecteur d’un magnétophone ou d’un d’un microphone est souvent
« faible ». Pour le rendre exploitable, il faut l’amplifier. On utilise alors un
amplificateur.
I.2. Schéma général d’un amplificateur
L’amplificateur peut être représenté par un quadripôle à l’entrée
duquel on applique un signal de faible amplitude, on recueille à la sortie un
signal d’amplitude plus grande et de même allure.
Amplificateur Vs(t)Ve(t)
Figure 1. Schéma d’un amplificateur.
I.3. But de l’amplification
On suppose que le signal à amplifier est une grandeur sinusoïdale
de la forme :
e t E wtM( ) .sin( )EM: l’amplitude du signal (faible).
Le but de l’amplification est alors d’obtenir un signal sinusoïdal de même allure
que celui de l’entrée mais d’amplitude plus grande. Ce signal sera de la forme :
s t S wtM( ) .sin( )  
Remarque
considéré précédemment peut être un courant ou unee t( )Le signal
tension. Mais souvent le but d’une amplification est d’amplifier non seulement
une de ces grandeurs mais d’amplifier une puissance.
, l’utilisation d’un organe deP P2 1Pour obtenir une puissance
puissance auxiliaire est indispensable, qui est en général une source de tension
continue.
Electronique
__________________________________________________________________________________
Les amplificateurs opérationnels 2
C’est ainsi que la configuration d’un amplificateur de puissance est
schématisé.
AmplificateurV1
= e
I1
V2
= s
I2
E
-+
Charge
Figure 2. Configuration d’un amplificateur de puissance.
I.4. Grandeur caractéristique d’un amplificateur
Les principales grandeurs caractéristiques d’un amplificateur
linéaire définies en régime sinusoïdal permanent sont :
;Zs; l’impédance de sortieZe* L’impédance d’entrée
;Ai; le gain en courantAv* le gain en tension
.BP* la bande passante
II. AMPLIFICATEUR IDEAL
Un amplificateur idéal est un quadripôle dont le courant à l’entrée est nul (
. Par contreZe  ), par conséquent son impédance d’entrée est infinie (i1 0 )
.Zs  0)celle de sortie est nulle (
V1
I1
V2
I2
Zc
Zs
A0
.V1
Ze
+
-
Figure 3. Amplificateur idéal de tension.
Electronique
__________________________________________________________________________________
Les amplificateurs opérationnels 3
III. AMPLIFICATEUR OPERATIONNEL (AOP)
III.1. Brochage d’un amplificateur opérationnel
Comme le montre la figure suivante, un amplificateur opérationnel
est un circuit intégré à plusieurs broches ( généralement 8). Deux bornes
constituent l’entrée, une la sortie, deux autres sont réservées pour la polarisation;
deux bornes constituent les bornes d’offset, la dernière borne est non connectée
(NC).
1 2 3 4
5678
- +
NC +Vcc
-Vcc
Figure 4. Brochage d’un amplificateur opérationnel (LM 741).
Les bornes d’offset ( broches 1 et 5 ) servent à équilibrer l’amplificateur
), onV1 0opérationnel, en cas où il n’y a pas de signal appliqué à l’entrée (
doit agir sur une tension appliquée aux bornes de l’offset par l’intermédiaire
d’un potentiomètre de telle manière à obtenir une tension nulle à la sortie.
III.2. Symbole et caractéristique d’un AOP
III.2.1. Symbole
Le symbole couramment utilisé pour représenter un
amplificateur opérationnel est le suivant :
-
+
Vs
Ve1

Ve 2
Figure 5. Symbole d’un amplificateur opérationnel
V A A V Vs v v e e  . .( ) 1 2
Electronique
__________________________________________________________________________________
Les amplificateurs opérationnels 4
III.2.2. Caractéristique d’un amplificateur opérationnel
Pour pouvoir exploiter la notice technique du constructeur de
l’amplificateur opérationnel, il est important de connaître la définition de
chacune de ses caractéristiques.
III.2.2.1. Gain en tension
. LesAvIl est encore appelé gain en boucle ouverte
.6et 104gain en tension sont comprises entre 10valeurs courantes de ce
III.2.2.2. Gain en mode commun
sur les deux entréeseSi on applique la même tension V
s= 0. Mais, en pratique, Vsde l’amplificateur, on doit obtenir normalement : V
n’est pas nulle. On définit alors le gain en mode commun dont les valeurs sont
inférieures à 1 par :
A
V
V
mc
s
e

III.2.2.3. Taux de réjection en mode commun
Ce taux exprime l’amplitude de l’amplificateur, c’est
; on le désigneAmcen tension par le gain en mode communle rapport du gain
par :
TRMC
A
A
v
mc

En se référant à la figure 5, on a :
V A A V V A
V V
A V V
TRMC
V V
s v v e e mc
e e
v e e
e e
   

  

. .( )
.[( ) ]
 1 2
1 2
1 2
1 2
2
1
2
Pour atténuer l’effet de la valeur moyenne des deux tensions d’entrée et pour
négliger l’effet du gain en mode commun., Le TRMC doit être le plus grand
possible. En pratique, le TRMC varie de 70 à 100 dB.
III.2.2.4. Impédance d’entrée
C’est l’impédance vue sur une entrée quand l’autre est à la
masse. En pratique, la valeur de cette impédance peut aller au delà de 10 M.
III.2.2.5. Impédance de sortie
Electronique
__________________________________________________________________________________
Les amplificateurs opérationnels 5
C’est l’impédance vue sur la sortie quand les deux entrées
sont court-circuitées. Pour un amplificateur opérationnel en circuit intégré,
l’impédance de sortie est généralement de l’ordre de 10  à 100 .
III.2.2.6. Vitesse de balayage : Slew rate
Un amplificateur opérationnel amplifie correctement et sans
distorsion un signal à condition que la vitesse de variation en sortie ne dépasse
pas une valeur limite appelée vitesse de balayage ou slew rate de l’amplificateur.
Cette vitesse dépend des conditions d’emploi et particulièrement du gain obtenu
en boucle fermée. Il est de l’ordre du V / s.
III.2.2.7. Bande passante
L’amplificateur opérationnel se comporte comme un filtre
passe bas de gain élevé. Ce gain en boucle ouverte n’est constant que pour les
fréquences ne dépassant pas quelques dizaines de Hz. On définit d’une part la
fréquence de coupure correspondant à un gain de - 3 dB et d’autre part la
correspondant à un gain égal à 1 ( 0 dB ).f Tfréquence de transition
III.2.2.8. Saturation
Tout amplificateur est polarisé par une ou deux sources de
tension dont on ne peut jamais dépasser à sa sortie. c’est ainsi que la
est saturée.V f Vs e ( )caractéristique
Vs
Ve
Vcc
-Vcc
M
Exemple
alimenté parAv  105
Pour un amplificateur opérationnel de gain
E =  15 V, la tension d’entrée maximale admissible pour que l’amplificateur
fonctionne en régime linéaire est :
 M
v
E
A
mV  015.
Remarque
Electronique
__________________________________________________________________________________
Les amplificateurs opérationnels 6
Pour un amplificateur opérationnel idéal, le gain en tension, le taux de
réjection en mode commun, l’impédance d’entrée et la bande passante sont
infinis, par contre l’impédance de sortie, les dérives de tension et de courant sont
nulles.
IV. OPERATIONS ANALOGIQUES
L’appellation d’un amplificateur opérationnel se justifie par le fait qu’à
l’aide de celui-ci on peut concevoir des circuits capables d’effectuer des
opérations mathématiques. Il s’agit du changement de signe, de la multiplication
par une constante, de l’addition, de l’intégration et de la dérivation...
IV.1. Montage de base
-
+ Vs
Ve
I
I
Z1
(p)
Z2
(p)
V p Z p I
V p Z p I
V p
V p
Z p
Z p
e
s
s
e
( ) ( ).
( ) ( ).
( )
( )
( )
( )

 



  
1
2
2
1
Soit :
V p
Z p
Z p
V ps e( )
( )
( )
. ( )  2
1
IV.2. Inversion
V p V ps e( ) ( ) , on a alors :Z p Z p1 2( ) ( )Si
IV.3. Multiplication par une constante
Si Z p R Z p R1 1 2 2( ) , ( )  , en posant k
R
R
 2
1
on a:
V p k V ps e( ) . ( ) 
IV.4. Intégration
Electronique
__________________________________________________________________________________
Les amplificateurs opérationnels 7
Si Z p R Z p
Cp
1 2
1
( ) , ( )  on a:
V p
RCp
V ps e( ) . ( ) 
1
En retournant à l’originale, on a :
V t
RC
V t dts e
t
( ) ( )  
1
0
-
+ Vs
Ve
I
I
R
C
C’est un intégrateur inverseur. Si on associe à ce montage un amplificateur
inverseur de gain (-1), on obtient un intégrateur non inverseur.
IV.5. Dérivation
Si Z p R Z p
Cp
2 1
1
( ) , ( )  on a:
V p RCp V ps e( ) . ( ) 
En régime temporel, on a :
V t RC
dV t
dt
s
e
( ) .
( )
 
Electronique
__________________________________________________________________________________
Les amplificateurs opérationnels 8
-
+ Vs
Ve
I
I
R
C
IV.6. Sommation
IV.6.1. Sommateur non inverseur
VsConsidérons le montage de la figure suivante et calculons
.V et V1 2,R R1 2,,R R3 4,en fonction de

Contenu connexe

Tendances

Amplification Bipolaire
Amplification BipolaireAmplification Bipolaire
Amplification Bipolaireinali123
 
Exercices corrigés-sur-convertisseurs-statiques-2-bac-science-d ingénieur
Exercices corrigés-sur-convertisseurs-statiques-2-bac-science-d ingénieurExercices corrigés-sur-convertisseurs-statiques-2-bac-science-d ingénieur
Exercices corrigés-sur-convertisseurs-statiques-2-bac-science-d ingénieurzahir99
 
Electronique numerique
Electronique numeriqueElectronique numerique
Electronique numeriquemorin moli
 
SE1 - CM Composants - De la diode à l'ADI
SE1 - CM Composants - De la diode à l'ADISE1 - CM Composants - De la diode à l'ADI
SE1 - CM Composants - De la diode à l'ADIPierre Maréchal
 
Fonction Alimenter: Grandeurs électriques
Fonction Alimenter: Grandeurs électriquesFonction Alimenter: Grandeurs électriques
Fonction Alimenter: Grandeurs électriquesmorin moli
 
Cours transistor
Cours transistorCours transistor
Cours transistorAhmed HA
 
Cours electronique puissance
Cours electronique puissanceCours electronique puissance
Cours electronique puissanceJoseph Elhou
 
Fstm deust mip-e141_cee_chap_vii_le transistor bipolaire
Fstm deust mip-e141_cee_chap_vii_le transistor bipolaireFstm deust mip-e141_cee_chap_vii_le transistor bipolaire
Fstm deust mip-e141_cee_chap_vii_le transistor bipolaireabdennaceur_baghdad
 
L’amplificateur opérationnel et ses applications
L’amplificateur opérationnel et ses applicationsL’amplificateur opérationnel et ses applications
L’amplificateur opérationnel et ses applicationsmorin moli
 
Electrotechnique : Exercices corrigés
Electrotechnique : Exercices corrigésElectrotechnique : Exercices corrigés
Electrotechnique : Exercices corrigésRAMZI EL IDRISSI
 
Cours electronique analogique filtrage 2
Cours electronique analogique filtrage 2Cours electronique analogique filtrage 2
Cours electronique analogique filtrage 2Rachid Richard
 
Fstm deust mip-e141_cee_chap_iv_quadripôles
Fstm deust mip-e141_cee_chap_iv_quadripôlesFstm deust mip-e141_cee_chap_iv_quadripôles
Fstm deust mip-e141_cee_chap_iv_quadripôlesabdennaceur_baghdad
 
Calcul section-cable-eclairagepublic
Calcul section-cable-eclairagepublicCalcul section-cable-eclairagepublic
Calcul section-cable-eclairagepublicIlyas Assadiki
 
Fstm deust mip-e141_cee_chap_iii_régime sinusoidal
Fstm deust mip-e141_cee_chap_iii_régime sinusoidalFstm deust mip-e141_cee_chap_iii_régime sinusoidal
Fstm deust mip-e141_cee_chap_iii_régime sinusoidalabdennaceur_baghdad
 
Circuits Chp.3 RéGime SinusoïDal Permanent
Circuits  Chp.3  RéGime  SinusoïDal  PermanentCircuits  Chp.3  RéGime  SinusoïDal  Permanent
Circuits Chp.3 RéGime SinusoïDal PermanentChafik Cf
 

Tendances (20)

Dipôles
DipôlesDipôles
Dipôles
 
Amplification Bipolaire
Amplification BipolaireAmplification Bipolaire
Amplification Bipolaire
 
Exercices corrigés-sur-convertisseurs-statiques-2-bac-science-d ingénieur
Exercices corrigés-sur-convertisseurs-statiques-2-bac-science-d ingénieurExercices corrigés-sur-convertisseurs-statiques-2-bac-science-d ingénieur
Exercices corrigés-sur-convertisseurs-statiques-2-bac-science-d ingénieur
 
Diodes
DiodesDiodes
Diodes
 
Electronique numerique
Electronique numeriqueElectronique numerique
Electronique numerique
 
MOSFETs
MOSFETsMOSFETs
MOSFETs
 
SE1 - CM Composants - De la diode à l'ADI
SE1 - CM Composants - De la diode à l'ADISE1 - CM Composants - De la diode à l'ADI
SE1 - CM Composants - De la diode à l'ADI
 
Fonction Alimenter: Grandeurs électriques
Fonction Alimenter: Grandeurs électriquesFonction Alimenter: Grandeurs électriques
Fonction Alimenter: Grandeurs électriques
 
Cours transistor
Cours transistorCours transistor
Cours transistor
 
Cours electronique puissance
Cours electronique puissanceCours electronique puissance
Cours electronique puissance
 
Le triphase
Le triphaseLe triphase
Le triphase
 
Les transformateurs
Les transformateursLes transformateurs
Les transformateurs
 
Fstm deust mip-e141_cee_chap_vii_le transistor bipolaire
Fstm deust mip-e141_cee_chap_vii_le transistor bipolaireFstm deust mip-e141_cee_chap_vii_le transistor bipolaire
Fstm deust mip-e141_cee_chap_vii_le transistor bipolaire
 
L’amplificateur opérationnel et ses applications
L’amplificateur opérationnel et ses applicationsL’amplificateur opérationnel et ses applications
L’amplificateur opérationnel et ses applications
 
Electrotechnique : Exercices corrigés
Electrotechnique : Exercices corrigésElectrotechnique : Exercices corrigés
Electrotechnique : Exercices corrigés
 
Cours electronique analogique filtrage 2
Cours electronique analogique filtrage 2Cours electronique analogique filtrage 2
Cours electronique analogique filtrage 2
 
Fstm deust mip-e141_cee_chap_iv_quadripôles
Fstm deust mip-e141_cee_chap_iv_quadripôlesFstm deust mip-e141_cee_chap_iv_quadripôles
Fstm deust mip-e141_cee_chap_iv_quadripôles
 
Calcul section-cable-eclairagepublic
Calcul section-cable-eclairagepublicCalcul section-cable-eclairagepublic
Calcul section-cable-eclairagepublic
 
Fstm deust mip-e141_cee_chap_iii_régime sinusoidal
Fstm deust mip-e141_cee_chap_iii_régime sinusoidalFstm deust mip-e141_cee_chap_iii_régime sinusoidal
Fstm deust mip-e141_cee_chap_iii_régime sinusoidal
 
Circuits Chp.3 RéGime SinusoïDal Permanent
Circuits  Chp.3  RéGime  SinusoïDal  PermanentCircuits  Chp.3  RéGime  SinusoïDal  Permanent
Circuits Chp.3 RéGime SinusoïDal Permanent
 

En vedette

Electronique Analogique- Chapitre 2: Quadripôles et Filtres
Electronique Analogique-  Chapitre 2: Quadripôles et FiltresElectronique Analogique-  Chapitre 2: Quadripôles et Filtres
Electronique Analogique- Chapitre 2: Quadripôles et Filtresbilal001
 
Cours technologie electrique pneumatique
Cours technologie electrique   pneumatiqueCours technologie electrique   pneumatique
Cours technologie electrique pneumatiqueSalah Hammami
 
Diode & Diode Zener : Exercices Corrigés
Diode & Diode Zener : Exercices CorrigésDiode & Diode Zener : Exercices Corrigés
Diode & Diode Zener : Exercices CorrigésRAMZI EL IDRISSI
 
Electronique de puissance
Electronique de puissanceElectronique de puissance
Electronique de puissanceAmine Chahed
 
Nanotechnologie et architectures de calcul
Nanotechnologie et architectures de calculNanotechnologie et architectures de calcul
Nanotechnologie et architectures de calculCiprian Teodorov
 

En vedette (7)

Determinanant
DeterminanantDeterminanant
Determinanant
 
Cours mtibaa electronique_numerique_2012
Cours mtibaa electronique_numerique_2012Cours mtibaa electronique_numerique_2012
Cours mtibaa electronique_numerique_2012
 
Electronique Analogique- Chapitre 2: Quadripôles et Filtres
Electronique Analogique-  Chapitre 2: Quadripôles et FiltresElectronique Analogique-  Chapitre 2: Quadripôles et Filtres
Electronique Analogique- Chapitre 2: Quadripôles et Filtres
 
Cours technologie electrique pneumatique
Cours technologie electrique   pneumatiqueCours technologie electrique   pneumatique
Cours technologie electrique pneumatique
 
Diode & Diode Zener : Exercices Corrigés
Diode & Diode Zener : Exercices CorrigésDiode & Diode Zener : Exercices Corrigés
Diode & Diode Zener : Exercices Corrigés
 
Electronique de puissance
Electronique de puissanceElectronique de puissance
Electronique de puissance
 
Nanotechnologie et architectures de calcul
Nanotechnologie et architectures de calculNanotechnologie et architectures de calcul
Nanotechnologie et architectures de calcul
 

Similaire à Chap 5 amplificateur opérationnel

Amplificateuroprationnel 150310093109-conversion-gate01
Amplificateuroprationnel 150310093109-conversion-gate01Amplificateuroprationnel 150310093109-conversion-gate01
Amplificateuroprationnel 150310093109-conversion-gate01yeksdech
 
Tp1 electronique
Tp1 electroniqueTp1 electronique
Tp1 electroniqueAminAharbil
 
Chapitre 1-les-amplificateurs-operationnels
Chapitre 1-les-amplificateurs-operationnelsChapitre 1-les-amplificateurs-operationnels
Chapitre 1-les-amplificateurs-operationnelsfaress hatake
 
3_cours_AOp_2021.pdf
3_cours_AOp_2021.pdf3_cours_AOp_2021.pdf
3_cours_AOp_2021.pdfYacineGR1
 
présentation à télécharger1298903TdS.ppt
présentation à télécharger1298903TdS.pptprésentation à télécharger1298903TdS.ppt
présentation à télécharger1298903TdS.pptStefTfh
 
Chap_1_Redresseurs.ppt [Mode de compatibilité].pdf
Chap_1_Redresseurs.ppt [Mode de compatibilité].pdfChap_1_Redresseurs.ppt [Mode de compatibilité].pdf
Chap_1_Redresseurs.ppt [Mode de compatibilité].pdffadouamadarisse
 
Transmittance complexe - Fonction de transfert
Transmittance complexe - Fonction de transfertTransmittance complexe - Fonction de transfert
Transmittance complexe - Fonction de transfertPeronnin Eric
 
ELECH301_CH04_1 .pdf
ELECH301_CH04_1 .pdfELECH301_CH04_1 .pdf
ELECH301_CH04_1 .pdfIbrahim322
 
Rapport tp4 diabang ,pape moussa fall et maguette mbacké
Rapport tp4 diabang ,pape moussa fall et maguette mbackéRapport tp4 diabang ,pape moussa fall et maguette mbacké
Rapport tp4 diabang ,pape moussa fall et maguette mbackéCheikh Tidiane DIABANG
 
331307831-Les-Redresseurs-Non-Commandes.pdf
331307831-Les-Redresseurs-Non-Commandes.pdf331307831-Les-Redresseurs-Non-Commandes.pdf
331307831-Les-Redresseurs-Non-Commandes.pdfsayarifiras
 
Examens électronique analogique
Examens électronique analogiqueExamens électronique analogique
Examens électronique analogiqueSalah-Eddine MAAFI
 
Cours sur les AOP.pdf
Cours sur les AOP.pdfCours sur les AOP.pdf
Cours sur les AOP.pdfJeanKonan2
 
Amplificateurs puissance
Amplificateurs puissanceAmplificateurs puissance
Amplificateurs puissanceMohamed Mokhtar
 
chapitre 3-cours transistors bipolaires.pptx
chapitre 3-cours transistors bipolaires.pptxchapitre 3-cours transistors bipolaires.pptx
chapitre 3-cours transistors bipolaires.pptxMoezYoussef2
 
Circuit electrique et_electronique www.cours-online.com
Circuit electrique et_electronique www.cours-online.comCircuit electrique et_electronique www.cours-online.com
Circuit electrique et_electronique www.cours-online.commorin moli
 
chapitre3 de la hyper fréquence cours professionnel
chapitre3 de la hyper fréquence cours professionnelchapitre3 de la hyper fréquence cours professionnel
chapitre3 de la hyper fréquence cours professionnelSoufianeElbouti
 

Similaire à Chap 5 amplificateur opérationnel (20)

Amplificateuroprationnel 150310093109-conversion-gate01
Amplificateuroprationnel 150310093109-conversion-gate01Amplificateuroprationnel 150310093109-conversion-gate01
Amplificateuroprationnel 150310093109-conversion-gate01
 
Tp1 electronique
Tp1 electroniqueTp1 electronique
Tp1 electronique
 
Chapitre 1-les-amplificateurs-operationnels
Chapitre 1-les-amplificateurs-operationnelsChapitre 1-les-amplificateurs-operationnels
Chapitre 1-les-amplificateurs-operationnels
 
3_cours_AOp_2021.pdf
3_cours_AOp_2021.pdf3_cours_AOp_2021.pdf
3_cours_AOp_2021.pdf
 
présentation à télécharger1298903TdS.ppt
présentation à télécharger1298903TdS.pptprésentation à télécharger1298903TdS.ppt
présentation à télécharger1298903TdS.ppt
 
Electronique analogique
Electronique analogiqueElectronique analogique
Electronique analogique
 
Chap_1_Redresseurs.ppt [Mode de compatibilité].pdf
Chap_1_Redresseurs.ppt [Mode de compatibilité].pdfChap_1_Redresseurs.ppt [Mode de compatibilité].pdf
Chap_1_Redresseurs.ppt [Mode de compatibilité].pdf
 
Transmittance complexe - Fonction de transfert
Transmittance complexe - Fonction de transfertTransmittance complexe - Fonction de transfert
Transmittance complexe - Fonction de transfert
 
1133267.pptx
1133267.pptx1133267.pptx
1133267.pptx
 
ELECH301_CH04_1 .pdf
ELECH301_CH04_1 .pdfELECH301_CH04_1 .pdf
ELECH301_CH04_1 .pdf
 
Rapport tp4 diabang ,pape moussa fall et maguette mbacké
Rapport tp4 diabang ,pape moussa fall et maguette mbackéRapport tp4 diabang ,pape moussa fall et maguette mbacké
Rapport tp4 diabang ,pape moussa fall et maguette mbacké
 
331307831-Les-Redresseurs-Non-Commandes.pdf
331307831-Les-Redresseurs-Non-Commandes.pdf331307831-Les-Redresseurs-Non-Commandes.pdf
331307831-Les-Redresseurs-Non-Commandes.pdf
 
Examens électronique analogique
Examens électronique analogiqueExamens électronique analogique
Examens électronique analogique
 
Cours sur les AOP.pdf
Cours sur les AOP.pdfCours sur les AOP.pdf
Cours sur les AOP.pdf
 
Cia2 basic opamp
Cia2   basic opampCia2   basic opamp
Cia2 basic opamp
 
Amplificateurs puissance
Amplificateurs puissanceAmplificateurs puissance
Amplificateurs puissance
 
chapitre 3-cours transistors bipolaires.pptx
chapitre 3-cours transistors bipolaires.pptxchapitre 3-cours transistors bipolaires.pptx
chapitre 3-cours transistors bipolaires.pptx
 
Circuit electrique et_electronique www.cours-online.com
Circuit electrique et_electronique www.cours-online.comCircuit electrique et_electronique www.cours-online.com
Circuit electrique et_electronique www.cours-online.com
 
Presentation_Roni
Presentation_RoniPresentation_Roni
Presentation_Roni
 
chapitre3 de la hyper fréquence cours professionnel
chapitre3 de la hyper fréquence cours professionnelchapitre3 de la hyper fréquence cours professionnel
chapitre3 de la hyper fréquence cours professionnel
 

Plus de Salah Hammami

Soudage2 170322110328
Soudage2 170322110328Soudage2 170322110328
Soudage2 170322110328Salah Hammami
 
Allemand 141227133852-conversion-gate02
Allemand 141227133852-conversion-gate02Allemand 141227133852-conversion-gate02
Allemand 141227133852-conversion-gate02Salah Hammami
 
2011 05-instrumentationetrgulation-120627023358-phpapp02 (1)
2011 05-instrumentationetrgulation-120627023358-phpapp02 (1)2011 05-instrumentationetrgulation-120627023358-phpapp02 (1)
2011 05-instrumentationetrgulation-120627023358-phpapp02 (1)Salah Hammami
 
0fcfd50f97284d4b31000000
0fcfd50f97284d4b310000000fcfd50f97284d4b31000000
0fcfd50f97284d4b31000000Salah Hammami
 
0fcfd50f97284d4b31000000 (1)
0fcfd50f97284d4b31000000 (1)0fcfd50f97284d4b31000000 (1)
0fcfd50f97284d4b31000000 (1)Salah Hammami
 
02e7e5284f777d06ed000000
02e7e5284f777d06ed00000002e7e5284f777d06ed000000
02e7e5284f777d06ed000000Salah Hammami
 
0fcfd50f97284d4b31000000
0fcfd50f97284d4b310000000fcfd50f97284d4b31000000
0fcfd50f97284d4b31000000Salah Hammami
 
0fcfd50f97284d4b31000000 (1)
0fcfd50f97284d4b31000000 (1)0fcfd50f97284d4b31000000 (1)
0fcfd50f97284d4b31000000 (1)Salah Hammami
 

Plus de Salah Hammami (10)

Soudage2 170322110328
Soudage2 170322110328Soudage2 170322110328
Soudage2 170322110328
 
Allemand 141227133852-conversion-gate02
Allemand 141227133852-conversion-gate02Allemand 141227133852-conversion-gate02
Allemand 141227133852-conversion-gate02
 
2011 05-instrumentationetrgulation-120627023358-phpapp02 (1)
2011 05-instrumentationetrgulation-120627023358-phpapp02 (1)2011 05-instrumentationetrgulation-120627023358-phpapp02 (1)
2011 05-instrumentationetrgulation-120627023358-phpapp02 (1)
 
0fcfd50f97284d4b31000000
0fcfd50f97284d4b310000000fcfd50f97284d4b31000000
0fcfd50f97284d4b31000000
 
0fcfd50f97284d4b31000000 (1)
0fcfd50f97284d4b31000000 (1)0fcfd50f97284d4b31000000 (1)
0fcfd50f97284d4b31000000 (1)
 
300 l eng-com
300 l eng-com300 l eng-com
300 l eng-com
 
300 l eng-com
300 l eng-com300 l eng-com
300 l eng-com
 
02e7e5284f777d06ed000000
02e7e5284f777d06ed00000002e7e5284f777d06ed000000
02e7e5284f777d06ed000000
 
0fcfd50f97284d4b31000000
0fcfd50f97284d4b310000000fcfd50f97284d4b31000000
0fcfd50f97284d4b31000000
 
0fcfd50f97284d4b31000000 (1)
0fcfd50f97284d4b31000000 (1)0fcfd50f97284d4b31000000 (1)
0fcfd50f97284d4b31000000 (1)
 

Chap 5 amplificateur opérationnel

  • 1. Electronique __________________________________________________________________________________ Les amplificateurs opérationnels 1 Chapitre 5 I. AMPLIFICATION I.1. Introduction Un signal électrique provenant d’une antenne de radio ou de TV ou d’une tête de lecteur d’un magnétophone ou d’un d’un microphone est souvent « faible ». Pour le rendre exploitable, il faut l’amplifier. On utilise alors un amplificateur. I.2. Schéma général d’un amplificateur L’amplificateur peut être représenté par un quadripôle à l’entrée duquel on applique un signal de faible amplitude, on recueille à la sortie un signal d’amplitude plus grande et de même allure. Amplificateur Vs(t)Ve(t) Figure 1. Schéma d’un amplificateur. I.3. But de l’amplification On suppose que le signal à amplifier est une grandeur sinusoïdale de la forme : e t E wtM( ) .sin( )EM: l’amplitude du signal (faible). Le but de l’amplification est alors d’obtenir un signal sinusoïdal de même allure que celui de l’entrée mais d’amplitude plus grande. Ce signal sera de la forme : s t S wtM( ) .sin( )   Remarque considéré précédemment peut être un courant ou unee t( )Le signal tension. Mais souvent le but d’une amplification est d’amplifier non seulement une de ces grandeurs mais d’amplifier une puissance. , l’utilisation d’un organe deP P2 1Pour obtenir une puissance puissance auxiliaire est indispensable, qui est en général une source de tension continue.
  • 2. Electronique __________________________________________________________________________________ Les amplificateurs opérationnels 2 C’est ainsi que la configuration d’un amplificateur de puissance est schématisé. AmplificateurV1 = e I1 V2 = s I2 E -+ Charge Figure 2. Configuration d’un amplificateur de puissance. I.4. Grandeur caractéristique d’un amplificateur Les principales grandeurs caractéristiques d’un amplificateur linéaire définies en régime sinusoïdal permanent sont : ;Zs; l’impédance de sortieZe* L’impédance d’entrée ;Ai; le gain en courantAv* le gain en tension .BP* la bande passante II. AMPLIFICATEUR IDEAL Un amplificateur idéal est un quadripôle dont le courant à l’entrée est nul ( . Par contreZe  ), par conséquent son impédance d’entrée est infinie (i1 0 ) .Zs  0)celle de sortie est nulle ( V1 I1 V2 I2 Zc Zs A0 .V1 Ze + - Figure 3. Amplificateur idéal de tension.
  • 3. Electronique __________________________________________________________________________________ Les amplificateurs opérationnels 3 III. AMPLIFICATEUR OPERATIONNEL (AOP) III.1. Brochage d’un amplificateur opérationnel Comme le montre la figure suivante, un amplificateur opérationnel est un circuit intégré à plusieurs broches ( généralement 8). Deux bornes constituent l’entrée, une la sortie, deux autres sont réservées pour la polarisation; deux bornes constituent les bornes d’offset, la dernière borne est non connectée (NC). 1 2 3 4 5678 - + NC +Vcc -Vcc Figure 4. Brochage d’un amplificateur opérationnel (LM 741). Les bornes d’offset ( broches 1 et 5 ) servent à équilibrer l’amplificateur ), onV1 0opérationnel, en cas où il n’y a pas de signal appliqué à l’entrée ( doit agir sur une tension appliquée aux bornes de l’offset par l’intermédiaire d’un potentiomètre de telle manière à obtenir une tension nulle à la sortie. III.2. Symbole et caractéristique d’un AOP III.2.1. Symbole Le symbole couramment utilisé pour représenter un amplificateur opérationnel est le suivant : - + Vs Ve1  Ve 2 Figure 5. Symbole d’un amplificateur opérationnel V A A V Vs v v e e  . .( ) 1 2
  • 4. Electronique __________________________________________________________________________________ Les amplificateurs opérationnels 4 III.2.2. Caractéristique d’un amplificateur opérationnel Pour pouvoir exploiter la notice technique du constructeur de l’amplificateur opérationnel, il est important de connaître la définition de chacune de ses caractéristiques. III.2.2.1. Gain en tension . LesAvIl est encore appelé gain en boucle ouverte .6et 104gain en tension sont comprises entre 10valeurs courantes de ce III.2.2.2. Gain en mode commun sur les deux entréeseSi on applique la même tension V s= 0. Mais, en pratique, Vsde l’amplificateur, on doit obtenir normalement : V n’est pas nulle. On définit alors le gain en mode commun dont les valeurs sont inférieures à 1 par : A V V mc s e  III.2.2.3. Taux de réjection en mode commun Ce taux exprime l’amplitude de l’amplificateur, c’est ; on le désigneAmcen tension par le gain en mode communle rapport du gain par : TRMC A A v mc  En se référant à la figure 5, on a : V A A V V A V V A V V TRMC V V s v v e e mc e e v e e e e          . .( ) .[( ) ]  1 2 1 2 1 2 1 2 2 1 2 Pour atténuer l’effet de la valeur moyenne des deux tensions d’entrée et pour négliger l’effet du gain en mode commun., Le TRMC doit être le plus grand possible. En pratique, le TRMC varie de 70 à 100 dB. III.2.2.4. Impédance d’entrée C’est l’impédance vue sur une entrée quand l’autre est à la masse. En pratique, la valeur de cette impédance peut aller au delà de 10 M. III.2.2.5. Impédance de sortie
  • 5. Electronique __________________________________________________________________________________ Les amplificateurs opérationnels 5 C’est l’impédance vue sur la sortie quand les deux entrées sont court-circuitées. Pour un amplificateur opérationnel en circuit intégré, l’impédance de sortie est généralement de l’ordre de 10  à 100 . III.2.2.6. Vitesse de balayage : Slew rate Un amplificateur opérationnel amplifie correctement et sans distorsion un signal à condition que la vitesse de variation en sortie ne dépasse pas une valeur limite appelée vitesse de balayage ou slew rate de l’amplificateur. Cette vitesse dépend des conditions d’emploi et particulièrement du gain obtenu en boucle fermée. Il est de l’ordre du V / s. III.2.2.7. Bande passante L’amplificateur opérationnel se comporte comme un filtre passe bas de gain élevé. Ce gain en boucle ouverte n’est constant que pour les fréquences ne dépassant pas quelques dizaines de Hz. On définit d’une part la fréquence de coupure correspondant à un gain de - 3 dB et d’autre part la correspondant à un gain égal à 1 ( 0 dB ).f Tfréquence de transition III.2.2.8. Saturation Tout amplificateur est polarisé par une ou deux sources de tension dont on ne peut jamais dépasser à sa sortie. c’est ainsi que la est saturée.V f Vs e ( )caractéristique Vs Ve Vcc -Vcc M Exemple alimenté parAv  105 Pour un amplificateur opérationnel de gain E =  15 V, la tension d’entrée maximale admissible pour que l’amplificateur fonctionne en régime linéaire est :  M v E A mV  015. Remarque
  • 6. Electronique __________________________________________________________________________________ Les amplificateurs opérationnels 6 Pour un amplificateur opérationnel idéal, le gain en tension, le taux de réjection en mode commun, l’impédance d’entrée et la bande passante sont infinis, par contre l’impédance de sortie, les dérives de tension et de courant sont nulles. IV. OPERATIONS ANALOGIQUES L’appellation d’un amplificateur opérationnel se justifie par le fait qu’à l’aide de celui-ci on peut concevoir des circuits capables d’effectuer des opérations mathématiques. Il s’agit du changement de signe, de la multiplication par une constante, de l’addition, de l’intégration et de la dérivation... IV.1. Montage de base - + Vs Ve I I Z1 (p) Z2 (p) V p Z p I V p Z p I V p V p Z p Z p e s s e ( ) ( ). ( ) ( ). ( ) ( ) ( ) ( )          1 2 2 1 Soit : V p Z p Z p V ps e( ) ( ) ( ) . ( )  2 1 IV.2. Inversion V p V ps e( ) ( ) , on a alors :Z p Z p1 2( ) ( )Si IV.3. Multiplication par une constante Si Z p R Z p R1 1 2 2( ) , ( )  , en posant k R R  2 1 on a: V p k V ps e( ) . ( )  IV.4. Intégration
  • 7. Electronique __________________________________________________________________________________ Les amplificateurs opérationnels 7 Si Z p R Z p Cp 1 2 1 ( ) , ( )  on a: V p RCp V ps e( ) . ( )  1 En retournant à l’originale, on a : V t RC V t dts e t ( ) ( )   1 0 - + Vs Ve I I R C C’est un intégrateur inverseur. Si on associe à ce montage un amplificateur inverseur de gain (-1), on obtient un intégrateur non inverseur. IV.5. Dérivation Si Z p R Z p Cp 2 1 1 ( ) , ( )  on a: V p RCp V ps e( ) . ( )  En régime temporel, on a : V t RC dV t dt s e ( ) . ( )  
  • 8. Electronique __________________________________________________________________________________ Les amplificateurs opérationnels 8 - + Vs Ve I I R C IV.6. Sommation IV.6.1. Sommateur non inverseur VsConsidérons le montage de la figure suivante et calculons .V et V1 2,R R1 2,,R R3 4,en fonction de