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Questions and Answers
Qu'est-ce qu'un amplificateur opérationnel?
C'est un circuit intégré avec plusieurs transistors, qui amplifie une différence de potentiel électrique.
Quelles sont les caractéristiques d'un amplificateur opérationnel idéal?
L'impédance de sortie d'un amplificateur opérationnel idéal est infinie.
False
Quel est le comportement de l'A.O. lorsque Vs est supérieur à la tension qu'il peut fournir?
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Quelles applications peuvent être réalisées avec un amplificateur opérationnel?
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Comment l'A.O. se comporte-t-il avec une contre-réaction négative?
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Quels sont les trois comportements possibles d'un amplificateur opérationnel?
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Quelle est l'impédance d'entrée typique d'un amplificateur opérationnel?
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Study Notes
Définition et caractéristiques de l'A.O.
- Un amplificateur opérationnel (AO) est un circuit intégré avec plusieurs transistors.
- Un AO est un amplificateur différentiel à gain élevé qui amplifie fortement une différence de potentiel électrique présente à ses entrées.
- Structure interne de l'AO : Le schéma interne comprend plusieurs étages d'amplification, des transistors bipolaires, des transistors à effet de champ, des résistances et des condensateurs.
- Représentation symbolique de l'AO : Représenté par un triangle avec deux entrées (non-inverseur "+", inverseur "-") et une sortie.
- Impédance d'entrée Ze : Très élevée (10 MΩ à 10 TΩ)
- Impédance de sortie Zs : Faible (10 Ω à 500 Ω).
- Gain en tension Gv : Très élevé pour les signaux DC (10^5 à 10^12).
- Comportement de filtre passe-bas pour les signaux AC.
Principe et modes de fonctionnement
- L'AO peut avoir 3 comportements possibles :
- Si Vs < la tension que l'AO peut fournir, alors l'AO sera saturé négativement (Vs = -Vcc).
- Si Vs > la tension que l'AO peut fournir, alors l'AO sera saturé positivement (Vs = +Vcc).
- Si Vs = la tension que l'AO peut fournir, alors l'AO fonctionnera en mode linéaire : Vs = A * (VE+ - VE-)
Modes de fonctionnement de l'AO
- Fonctionnement en mode linéaire: La tension de sortie Vs est proportionnelle à la différence de potentiel entre les deux entrées (VE+ - VE-).
- Fonctionnement en mode saturé : La tension de sortie est bloquée à une valeur maximale ou minimale, l'AOP ne peut pas aller au-delà.
Types d'A.O.
- Amplificateur Opérationnel Idéal :
- Impédance d'entrée Ze infinie.
- Amplification différentielle de tension infinie.
- Impédance de sortie Zs nulle.
- Amplificateur Opérationnel Réel :
- Impédance d'entrée (Ze) non infinie.
- Impédance de sortie (Zs) non nulle.
- Amplification en tension non infinie, dépendante de la fréquence.
Applications de l'AO
- Amplificateur inverseur, suiveur.
- Amplificateur non inverseur de phase, suiveur.
- Additionneur, Soustracteur.
- Ampli. Différentiel, Ampli d'instrumentation.
- Intégrateur idéal et pratique, Dérivateur idéal et pratique.
- Variantes du circuit inverseur.
- Conversions AN & NA.
Contre réaction des AOP
- Contre réaction négative : L'AOP converge vers un point d'équilibre au niveau de sa sortie.
- Contre réaction positive : L'AOP diverge systématiquement vers +Vcc ou -Vcc, et sature.
Modèle de l'ampli OP idéal (En Application)
- Impédance d'entrée Ze = .
- Impédance de sortie Zs = 0.
- Gain en tension A = .
- Bande passante = .
Règles de conception et d'analyse :
- v1 - v2 =0 à cause de A infini.
- i+ ~ i- = 0 à cause de Ze infini.
- A(v1-v2) fini.
Amplificateur inverseur
- La configuration de l'amplificateur inverseur utilise une résistance de contre réaction R2 et une résistance d'entrée R1 entre l'entrée inverseur et la sortie.
- L'AO est utilisé en mode linéaire.
- Le courant qui circule dans R1 est égal au courant qui circule dans R2.
Analyse de l'amplificateur inverseur
- En utilisant la loi d'Ohm, Vout = - (R2/R1) * Vin.
- Le gain de l'amplificateur inverseur est donc -(R2/R1).
- La tension de sortie est inversée par rapport à la tension d'entrée.
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Description
Ce quiz couvre les définitions et caractéristiques des amplificateurs opérationnels, y compris leur structure interne et leur représentation symbolique. Découvrez également les principes et modes de fonctionnement de ces circuits essentiels en électronique.
