Se connecterS'abonner

Chapitre 3

L'AMPLIFICATEUR OPERATIONNEL

Lecture : 19 minQuiz de 16 questions

# L'AMPLIFICATEUR OPERATIONNEL ## 7- Généralités sur l'amplificateur opérationnel ### Introduction Bienvenue dans cette leçon sur l'amplificateur opérationnel, souvent abrégé en AOP. L'amplificateur opérationnel est l'un des composants électroniques les plus polyvalents et fondamentaux de l'électronique analogique. Il agit comme un "bloc de construction" qui peut être configuré pour réaliser une multitude de fonctions, de l'amplification de signaux faibles à la comparaison de tensions, en passant par la création de filtres et d'oscillateurs. Comprendre son fonctionnement est crucial pour quiconque souhaite concevoir ou analyser des circuits électroniques. Dans cette leçon, nous allons découvrir son symbole, ses broches, et surtout ses caractéristiques idéales qui simplifient son analyse dans la plupart des applications. ### Concepts Clés #### 1. Symbole et Brochage de l'AOP L'amplificateur opérationnel est représenté par un symbole triangulaire dans les schémas électroniques. Il possède généralement cinq broches principales pour son fonctionnement de base. * **Symbole graphique :** * Un triangle avec deux entrées et une sortie. * Souvent, des broches d'alimentation (V+ et V-) sont également montrées. * **Broches principales :** * **Entrée non-inverseuse (\( V_+ \) ou \( + \)) :** Si la tension sur cette broche augmente, la tension de sortie aura tendance à augmenter (dans le même sens). * **Entrée inverseuse (\( V_- \) ou \( - \)) :** Si la tension sur cette broche augmente, la tension de sortie aura tendance à diminuer (dans le sens inverse). * **Sortie (\( V_{out} \)) :** C'est là que le signal amplifié ou traité apparaît. * **Alimentation positive (\( V_{CC+} \) ou \( +V_S \)) :** La broche connectée à la tension d'alimentation positive du circuit. * **Alimentation négative (\( V_{CC-} \) ou \( -V_S \)) :** La broche connectée à la tension d'alimentation négative (ou à la masse si l'AOP est alimenté en simple alimentation). #### 2. Caractéristiques d'un AOP Idéal Pour simplifier l'analyse des circuits utilisant des AOP, on considère souvent l'AOP comme "idéal". Un AOP idéal possède les caractéristiques suivantes : * **Gain en tension en boucle ouverte infini :** * Cela signifie que la moindre différence de tension entre les entrées entraîne une sortie qui se dirige vers une des tensions d'alimentation. * Mathématiquement : \[ A_v = \infty \] * Où \( A_v \) est le gain en tension. * **Impédance d'entrée infinie :** * Cela signifie qu'aucun courant ne rentre dans les broches d'entrée de l'AOP. Les entrées se comportent comme un circuit ouvert. * Mathématiquement : \[ Z_{in} = \infty \] * Implication : \( I_+ = 0 \) et \( I_- = 0 \). * **Impédance de sortie nulle :** * Cela signifie que l'AOP peut fournir n'importe quel courant à sa sortie sans que sa tension de sortie ne soit affectée. La sortie se comporte comme une source de tension parfaite. * Mathématiquement : \[ Z_{out} = 0 \] * **Bande passante infinie :** * L'AOP idéal amplifie toutes les fréquences de manière égale, du courant continu à l'infini. * **Tension de décalage (offset) nulle :** * Si les deux entrées sont à la même tension, la sortie est exactement zéro volt (ou au potentiel de référence). * Mathématiquement : Si \( V_+ = V_- \), alors \( V_{out} = 0 \). #### 3. Fonctionnement en régime linéaire et saturé Un AOP peut fonctionner de deux manières principales : * **Régime linéaire :** Lorsque l'AOP est utilisé avec une **contre-réaction** (une partie de la sortie est renvoyée à l'entrée inverseuse). Dans ce mode, la sortie est une version amplifiée ou traitée du signal d'entrée, et les tensions d'entrée sont (quasiment) égales. * Condition clé en régime linéaire : \( V_+ \approx V_- \) (égalisation des tensions d'entrée). * **Régime saturé :** Lorsque l'AOP fonctionne en **boucle ouverte** (sans contre-réaction) ou avec une réaction positive. Dans ce cas, sa sortie bascule rapidement entre les tensions d'alimentation positives (\( +V_{sat} \)) et négatives (\( -V_{sat} \)), en fonction de la différence de tension entre ses entrées. Il agit alors comme un comparateur. * Si \( V_+ > V_- \), alors \( V_{out} = +V_{sat} \). * Si \( V_+ < V_- \), alors \( V_{out} = -V_{sat} \). * Les tensions de saturation sont légèrement inférieures aux tensions d'alimentation (par exemple, \( +V_{CC} - 1V \)). ### Vocabulaire * **Amplificateur Opérationnel (AOP) :** Composant électronique polyvalent utilisé pour amplifier, filtrer, comparer des signaux, etc. * **Entrée inverseuse (-) :** Entrée où une augmentation de tension provoque une diminution de la tension de sortie (effet inverse). * **Entrée non-inverseuse (+) :** Entrée où une augmentation de tension provoque une augmentation de la tension de sortie (effet direct). * **Sortie :** Borne où le signal traité est disponible. * **Alimentation (V+, V-) :** Tensions nécessaires au fonctionnement de l'AOP, définissant les limites de la tension de sortie. * **Gain en tension :** Rapport entre la tension de sortie et la tension d'entrée. Pour un AOP idéal en boucle ouverte, il est infini. * **Impédance d'entrée :** Résistance interne vue depuis les broches d'entrée. Infinie pour un AOP idéal. * **Impédance de sortie :** Résistance interne vue depuis la broche de sortie. Nulle pour un AOP idéal. * **Contre-réaction :** Connexion d'une partie du signal de sortie à l'entrée inverseuse, utilisée pour stabiliser et contrôler le gain de l'AOP en régime linéaire. * **Saturation :** État où la tension de sortie de l'AOP atteint sa valeur maximale ou minimale (proche des tensions d'alimentation). * **Mode différentiel :** Manière de fonctionner où l'AOP amplifie la différence entre ses deux entrées. ### Exemples d'Applications Bien que nous n'ayons pas encore étudié de circuits spécifiques, l'AOP est la base de nombreuses applications : * **Amplificateur de son :** Augmenter le volume d'un signal audio faible. * **Comparateur de tension :** Détecter si une tension est supérieure ou inférieure à une autre (par exemple, un thermostat qui allume le chauffage si la température descend sous un seuil). * **Filtres actifs :** Laisser passer certaines fréquences et en bloquer d'autres (utilisé dans les égaliseurs audio). * **Mélangeurs audio :** Combiner plusieurs signaux audio. * **Générateurs de signaux :** Produire des ondes carrées, triangulaires ou sinusoïdales. ### Exercices 1. Dessinez le symbole de l'amplificateur opérationnel et étiquetez ses cinq broches principales. 2. Expliquez avec vos propres mots ce que signifie une "impédance d'entrée infinie" pour un AOP idéal. 3. Quelle est la caractéristique clé de l'AOP idéal qui fait que, en régime linéaire, les tensions d'entrée sont (quasiment) égales ? 4. Si un AOP est configuré en comparateur et que sa tension d'entrée non-inverseuse est de 3V et son entrée inverseuse est de 2V, quelle sera approximativement sa tension de sortie (en supposant des alimentations de \( \pm 15V \)) ? ### Devoir à la maison 1. Recherchez la fiche technique (datasheet) d'un amplificateur opérationnel réel, comme le LM741 ou le TL071. Notez les valeurs réelles pour : * Le gain en tension en boucle ouverte (souvent très grand, mais pas infini). * L'impédance d'entrée. * Les tensions d'alimentation maximales. 2. Comparez ces valeurs réelles aux caractéristiques idéales que nous avons étudiées. Quelles sont les principales différences et pourquoi ces différences sont-elles importantes pour un ingénieur ? 3. Trouvez au moins deux autres applications concrètes de l'amplificateur opérationnel qui n'ont pas été mentionnées dans le cours et décrivez brièvement leur fonction. ### Résumé Nous avons introduit l'amplificateur opérationnel (AOP) comme un composant électronique essentiel et très polyvalent. Nous avons appris à reconnaître son symbole et ses broches. Les caractéristiques d'un AOP idéal – gain infini, impédance d'entrée infinie, impédance de sortie nulle – nous permettent de simplifier l'analyse de ses circuits en régime linéaire. Nous avons également vu la distinction entre le régime linéaire (avec contre-réaction où \( V_+ \approx V_- \)) et le régime saturé (sans contre-réaction où l'AOP agit comme un comparateur). L'AOP est la base de nombreux circuits analogiques, et la maîtrise de ces généralités est le premier pas vers la compréhension de ses multiples utilisations. ## 8- Etude de l'amplificateur opérationnel en régime linéaire ### Introduction Bienvenue dans ce cours sur l'amplificateur opérationnel (AOP), un composant électronique fondamental et incroyablement polyvalent. Dans les leçons précédentes, nous avons abordé les bases des semi-conducteurs et des circuits intégrés. Aujourd'hui, nous allons plonger dans l'étude spécifique de l'AOP lorsqu'il fonctionne en **régime linéaire**. Comprendre ce mode de fonctionnement est crucial, car il permet à l'AOP d'agir comme le "couteau suisse" des circuits analogiques, réalisant des opérations mathématiques et des fonctions de traitement du signal avec une grande précision. Nous explorerons ses caractéristiques idéales, ses "règles d'or" en régime linéaire et les configurations de circuits les plus courantes. ### Concepts Clés #### Qu'est-ce qu'un Amplificateur Opérationnel (AOP) ? Un amplificateur opérationnel est un circuit intégré à très fort gain, conçu pour amplifier la différence de tension entre ses deux entrées. Il est composé de plusieurs étages d'amplification internes. Son symbole schématique est un triangle. * **Bornes de l'AOP :** * **Entrée inverseuse (\(V_-\) ou IN-) :** Lorsque la tension appliquée à cette entrée augmente, la tension de sortie diminue (inversion de phase). * **Entrée non-inverseuse (\(V_+\) ou IN+) :** Lorsque la tension appliquée à cette entrée augmente, la tension de sortie augmente (pas d'inversion de phase). * **Sortie (\(V_{out}\) ou OUT) :** La tension de sortie du circuit. * **Alimentations (\(V_+\) et \(V_-\) ou \(V_{CC}\) et \(V_{EE}\)) :** Fournissent l'énergie nécessaire au fonctionnement de l'AOP et définissent les limites de tension de la sortie. #### Caractéristiques d'un AOP Idéal en Régime Linéaire Pour simplifier l'analyse des circuits à AOP, on utilise souvent un modèle d'AOP idéal. Bien que les AOP réels ne soient pas parfaitement idéaux, ce modèle est une excellente approximation pour la plupart des applications et conduit à des calculs précis. * **Impédance d'entrée infinie (\(R_{in} = \infty\)) :** Aucun courant ne peut entrer ou sortir des bornes d'entrée de l'AOP. \[ I_+ = I_- = 0 \] * **Impédance de sortie nulle (\(R_{out} = 0\)) :** L'AOP peut fournir n'importe quel courant à la charge sans chute de tension en sortie. * **Gain en boucle ouverte infini (\(A_v = \infty\)) :** Une différence infime entre \(V_+\) et \(V_-\) entraîne une tension de sortie maximale (saturation) ou minimale. * **Bande passante infinie :** L'AOP amplifie toutes les fréquences de la même manière. * **Tension de décalage (offset) nulle (\(V_{offset} = 0\)) :** Si \(V_+ = V_-\) alors \(V_{out} = 0\). #### Régime Linéaire et Rétroaction Négative Le régime linéaire est le mode de fonctionnement où la tension de sortie de l'AOP varie de manière proportionnelle à la tension d'entrée, sans atteindre les limites de saturation (\(V_{out}\) est comprise entre \(V_-\) et \(V_+\)). Pour qu'un AOP fonctionne en régime linéaire, une condition est **indispensable** : * **La rétroaction négative (ou contre-réaction) :** Une partie du signal de sortie est renvoyée à l'entrée inverseuse. C'est cette boucle de rétroaction qui stabilise le gain du circuit et permet le fonctionnement linéaire. Sans rétroaction négative, l'AOP fonctionne généralement en régime de saturation (comparateur). #### Les ## 9- Etude de l'amplificateur opérationnel en régime non linéaire ### Introduction Dans les leçons précédentes, nous avons étudié l'amplificateur opérationnel (souvent appelé "ampli op") en régime linéaire, c'est-à-dire avec une contre-réaction négative qui le contraint à fonctionner comme un amplificateur ou un filtre. Cependant, l'ampli op peut aussi fonctionner sans contre-réaction négative ou avec une contre-réaction positive, ce qui le pousse dans un mode de fonctionnement différent appelé "régime non linéaire". Ce régime est fondamental pour de nombreuses applications en électronique, notamment la comparaison de tensions, la génération de signaux carrés, et bien d'autres. Dans ce chapitre, nous allons explorer les principes de l'ampli op en régime non linéaire et ses principales applications. ### Concepts Clés #### Rappel sur l'Amplificateur Opérationnel Idéal Un ampli op idéal possède les caractéristiques suivantes : * **Impédance d'entrée infinie :** Aucun courant ne circule dans ses entrées (\( I_+ = I_- = 0 \)). * **Impédance de sortie nulle :** Il peut fournir n'importe quel courant en sortie sans chute de tension. * **Gain en boucle ouverte infini :** La moindre différence de tension entre ses entrées provoque une très grande tension de sortie. * **Bande passante infinie :** Il amplifie toutes les fréquences de la même manière. * **Tension de décalage nulle :** \( V_{out} = 0 \) si \( V_+ = V_- \). #### Le Régime Non Linéaire Le régime non linéaire se produit lorsque l'ampli op n'est pas utilisé avec une contre-réaction négative, ou si cette dernière est inefficace. Dans ce cas, le gain en boucle ouverte très élevé de l'ampli op fait que la sortie est rapidement saturée aux tensions d'alimentation. ##### Principe de Fonctionnement Lorsque l'ampli op fonctionne en régime non linéaire, sa sortie \( V_{out} \) ne peut prendre que deux états, correspondant à ses tensions de saturation : * Si la tension sur l'entrée non-inverseuse (\( V_+ \)) est supérieure à celle sur l'entrée inverseuse (\( V_- \)), c'est-à-dire \( V_+ > V_- \), alors la sortie est saturée positivement : \( V_{out} = V_{sat+} \). * Si la tension sur l'entrée non-inverseuse (\( V_+ \)) est inférieure à celle sur l'entrée inverseuse (\( V_- \)), c'est-à-dire \( V_+ < V_- \), alors la sortie est saturée négativement : \( V_{out} = V_{sat-} \). Les tensions de saturation \( V_{sat+} \) et \( V_{sat-} \) sont légèrement inférieures à la tension d'alimentation positive \( +V_{CC} \) et légèrement supérieures à la tension d'alimentation négative \( -V_{CC} \) (ou \( GND \) si l'alimentation est unipolaire). Par exemple, si \( +V_{CC} = 15V \) et \( -V_{CC} = -15V \), \( V_{sat+} \) peut être de \( 13V \) et \( V_{sat-} \) de \( -13V \). #### Applications du Régime Non Linéaire ##### Le Comparateur Simple Le comparateur est l'application la plus directe du régime non linéaire. Il compare deux tensions et bascule sa sortie à l'état haut ou bas en fonction de leur relation. * **Comparateur non inverseur :** Si la tension de référence \( V_{ref} \) est appliquée à l'entrée inverseuse (\( V_- \)) et la tension d'entrée \( V_{in} \) à l'entrée non-inverseuse (\( V_+ \)). * Si \( V_{in} > V_{ref} \), alors \( V_{out} = V_{sat+} \). * Si \( V_{in} < V_{ref} \), alors \( V_{out} = V_{sat-} \). * **Comparateur inverseur :** Si \( V_{ref} \) est appliquée à l'entrée non-inverseuse (\( V_+ \)) et \( V_{in} \) à l'entrée inverseuse (\( V_- \)). * Si \( V_{in} < V_{ref} \), alors \( V_{out} = V_{sat+} \). * Si \( V_{in} > V_{ref} \), alors \( V_{out} = V_{sat-} \). ##### Le Comparateur à Hystérésis (Trigger de Schmitt) Le comparateur simple est sensible au bruit sur la tension d'entrée, pouvant provoquer des commutations multiples et indésirables lorsque \( V_{in} \) est très proche de \( V_{ref} \). Pour éviter cela, on utilise un comparateur à hystérésis, aussi appelé Trigger de Schmitt. Le principe de l'hystérésis est d'introduire deux seuils de commutation différents : un seuil haut (\( V_{TH} \)) et un seuil bas (\( V_{TL} \)). La commutation de la sortie de \( V_{sat-} \) à \( V_{sat+} \) se produit lorsque \( V_{in} \) dépasse \( V_{TH} \). La commutation inverse, de \( V_{sat+} \) à \( V_{sat-} \), se produit lorsque \( V_{in} \) descend en dessous de \( V_{TL} \). La différence \( H = V_{TH} - V_{TL} \) est appelée l'hystérésis. Cela crée une "zone morte" qui rend le comparateur insensible aux petites variations de tension autour du seuil, améliorant ainsi sa robustesse au bruit. Les seuils dépendent du montage, souvent avec une résistance de contre-réaction positive. Pour un comparateur non inverseur avec une référence à la masse et une résistance de rétroaction \( R_F \) entre la sortie et l'entrée non inverseuse, et une résistance \( R_1 \) entre l'entrée non inverseuse et l'entrée \( V_{in} \): Si \( V_{out} = V_{sat+} \) : \[ V_{TH} = V_{sat+} \frac{R_1}{R_1 + R_F} \] Si \( V_{out} = V_{sat-} \) : \[ V_{TL} = V_{sat-} \frac{R_1}{R_1 + R_F} \] ##### Le Basculeur Astable (Multivibrateur Astable) Un basculeur astable est un circuit qui génère une onde carrée de manière autonome, sans signal d'horloge externe. Il utilise un ampli op en régime non linéaire avec une contre-réaction positive et une charge/décharge de condensateur pour créer des oscillations. Le principe repose sur le basculement continu de l'ampli op entre ses deux états de saturation (\( V_{sat+} \) et \( V_{sat-} \)), contrôlé par la charge et la décharge d'un condensateur à travers une résistance. La période de l'onde carrée dépend des valeurs de la résistance et du condensateur, ainsi que des tensions de saturation. La période \( T \) d'un basculeur astable simple est donnée par : \[ T = 2 R C ext{ln} \left( 1 + \frac{2R_2}{R_1} \right) \] Où \( R \) est la résistance de charge/décharge du condensateur, \( C \) est la capacité du condensateur, et \( R_1, R_2 \) sont les résistances du pont diviseur créant la contre-réaction positive. ### Vocabulaire * **Amplificateur Opérationnel (Ampli Op) :** Composant électronique intégré capable d'amplifier des signaux, servant de brique de base pour de nombreux circuits. * **Régime Non Linéaire :** Mode de fonctionnement d'un ampli op où sa sortie est saturée, n'opérant pas comme un amplificateur proportionnel mais comme un commutateur. * **Saturation :** État où la tension de sortie d'un ampli op atteint sa valeur maximale positive (\( V_{sat+} \)) ou minimale négative (\( V_{sat-} \)), proche des tensions d'alimentation. * **Comparateur :** Circuit qui compare deux tensions d'entrée et fournit une sortie qui indique quelle tension est la plus élevée. * **Hystérésis :** Propriété d'un système dont l'état dépend non seulement de la valeur actuelle de l'entrée, mais aussi de son historique (par exemple, des seuils différents pour la montée et la descente d'un signal). * **Trigger de Schmitt :** Comparateur à hystérésis, conçu pour filtrer le bruit et éviter les commutations intempestives. * **Seuil :** Valeur de tension à partir de laquelle un circuit bascule d'un état à un autre. * **Basculeur Astable :** Circuit électronique qui produit un signal périodique (souvent carré) sans nécessiter d'horloge externe. Il n'a pas d'état stable. ### Exemples #### Exemple 1: Comparateur simple (détection de seuil) Soit un comparateur alimenté en \( \pm 12V \). On utilise une diode Zener de \( 5V \) pour fixer \( V_{ref} = 5V \) sur l'entrée inverseuse (\( V_- \)). La tension d'entrée \( V_{in} \) est appliquée à l'entrée non-inverseuse (\( V_+ \)). Les tensions de saturation sont \( V_{sat+} = 10V \) et \( V_{sat-} = -10V \). * Si \( V_{in} > 5V \), alors \( V_{out} = 10V \). * Si \( V_{in} < 5V \), alors \( V_{out} = -10V \). Ce circuit détecte quand la tension d'entrée dépasse \( 5V \). #### Exemple 2: Trigger de Schmitt non inverseur Considérons un Trigger de Schmitt non inverseur avec un ampli op alimenté en \( \pm 15V \), avec \( V_{sat+} = 14V \) et \( V_{sat-} = -14V \). Les résistances sont \( R_1 = 10k\Omega \) et \( R_F = 47k\Omega \) (contre-réaction positive entre sortie et entrée non inverseuse). L'entrée inverseuse est à la masse (\( 0V \)). Les seuils sont calculés comme suit : Lorsque \( V_{out} = V_{sat+} = 14V \) : \[ V_{TH} = 14V \times \frac{10k\Omega}{10k\Omega + 47k\Omega} = 14V \times \frac{10}{57} \approx 2.45V \] Lorsque \( V_{out} = V_{sat-} = -14V \) : \[ V_{TL} = -14V \times \frac{10k\Omega}{10k\Omega + 47k\Omega} = -14V \times \frac{10}{57} \approx -2.45V \] Le circuit bascule sa sortie à \( +14V \) quand \( V_{in} \) dépasse \( 2.45V \), et à \( -14V \) quand \( V_{in} \) descend en dessous de \( -2.45V \). La tension d'entrée doit varier de plus de \( 2.45V - (-2.45V) = 4.9V \) pour provoquer une commutation inverse, offrant une bonne immunité au bruit. ### Exercices 1. Un ampli op idéal est alimenté en \( \pm 9V \). Ses tensions de saturation sont \( \pm 7.5V \). Si \( V_+ = 2V \) et \( V_- = 1.8V \), quelle sera la tension de sortie \( V_{out} \) ? Justifiez votre réponse. 2. Dessinez le schéma d'un comparateur inverseur avec une référence de \( 0V \). Décrivez le comportement de sa sortie si l'entrée \( V_{in} \) varie entre \( -5V \) et \( +5V \). 3. Un Trigger de Schmitt non inverseur est monté avec \( R_1 = 22k\Omega \) et \( R_F = 100k\Omega \). L'ampli op est alimenté en \( \pm 10V \), avec \( V_{sat+} = 8.5V \) et \( V_{sat-} = -8.5V \). Calculez les tensions de seuil \( V_{TH} \) et \( V_{TL} \). ### Devoir 1. **Conception de comparateur :** Vous devez concevoir un circuit qui allume une LED (connectée via une résistance à la sortie d'un ampli op, alimentée en \( +5V \) et \( 0V \)) lorsque la tension d'un capteur dépasse \( 3.3V \). Dessinez le schéma complet du comparateur, en précisant les valeurs des tensions d'alimentation et de référence. Expliquez le fonctionnement. 2. **Conception de Trigger de Schmitt :** Concevez un Trigger de Schmitt inverseur qui bascule sa sortie à \( V_{sat+} = 4.5V \) lorsque l'entrée descend en dessous de \( 1.5V \), et à \( V_{sat-} = 0.5V \) lorsque l'entrée dépasse \( 3V \). Choisissez des résistances \( R_1 \) et \( R_F \) appropriées pour un ampli op alimenté en \( +5V \) et \( 0V \). Indice : Il faudra peut-être une référence de tension autre que la masse. 3. **Recherche :** Recherchez et décrivez brièvement deux autres applications pratiques de l'amplificateur opérationnel en régime non linéaire (par exemple, détecteurs de passage par zéro, convertisseurs analogique-numérique simples, oscillateurs à relaxation). ### Résumé Dans cette leçon, nous avons exploré le fonctionnement de l'amplificateur opérationnel en régime non linéaire. Nous avons vu que, contrairement au régime linéaire, la sortie de l'ampli op est saturée à \( V_{sat+} \) ou \( V_{sat-} \), agissant ainsi comme un commutateur. Les applications principales de ce régime sont les comparateurs, qui détectent si une tension d'entrée est supérieure ou inférieure à une tension de référence. Nous avons distingué le comparateur simple, sensible au bruit, et le comparateur à hystérésis (Trigger de Schmitt), qui utilise deux seuils de commutation (\( V_{TH} \) et \( V_{TL} \)) pour améliorer sa robustesse. Enfin, nous avons abordé le basculeur astable, qui utilise l'ampli op en régime non linéaire pour générer des signaux carrés périodiques. La compréhension de ce régime est essentielle pour la conception de nombreux circuits logiques et de traitement de signaux.

Quiz du chapitre

16 questions — vérifie chaque réponse pour voir l'explication.

  1. 1. Quel est le rôle principal d'un amplificateur opérationnel (AOP) en électronique?
  2. 2. Combien de bornes d'entrée possède un amplificateur opérationnel standard?
  3. 3. Comment appelle-t-on l'entrée d'un AOP qui est représentée par le signe '-' sur le symbole schématique?
  4. 4. Quelle est la caractéristique idéale de l'impédance d'entrée d'un amplificateur opérationnel?
  5. 5. Quelle est la caractéristique idéale de l'impédance de sortie d'un amplificateur opérationnel?
  6. 6. Quel est le gain en boucle ouverte d'un AOP idéal?
  7. 7. Pourquoi la rétroaction négative est-elle souvent utilisée avec les amplificateurs opérationnels?
  8. 8. Quel type d'alimentation est généralement requis pour un AOP pour qu'il puisse amplifier des signaux alternatifs avec des sorties positives et négatives?
  9. 9. Que représente le 'slew rate' (vitesse de balayage) d'un amplificateur opérationnel réel?
  10. 10. Qu'est-ce que la tension de décalage d'entrée (input offset voltage) pour un AOP réel?
  11. 11. Dans quel mode un AOP fonctionne-t-il lorsque aucune rétroaction n'est appliquée?
  12. 12. Quel est le symbole schématique standard pour l'amplificateur opérationnel?
  13. 13. Quel est l'objectif principal de la 'masse virtuelle' dans un montage AOP inverseur?
  14. 14. Un AOP est principalement conçu pour amplifier quelle grandeur?
  15. 15. Quelle est l'une des limitations des AOP réels par rapport aux idéaux?
  16. 16. Quelle borne d'un AOP n'est pas une entrée ou une sortie de signal?