Amplificateurs Opérationnels - Caractéristiques et Modes
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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?

  • Impédance d'entrée infinie (correct)
  • Impédance de sortie nulle (correct)
  • Bande passante infinie (correct)
  • Amplification différentielle infinie (correct)
  • 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?

    <p>L'A.O. sera saturé positivement.</p> Signup and view all the answers

    Quelles applications peuvent être réalisées avec un amplificateur opérationnel?

    <p>Intégrateur</p> Signup and view all the answers

    Comment l'A.O. se comporte-t-il avec une contre-réaction négative?

    <p>Il converge vers un point d'équilibre au niveau de sa sortie.</p> Signup and view all the answers

    Quels sont les trois comportements possibles d'un amplificateur opérationnel?

    <p>Mode linéaire</p> Signup and view all the answers

    Quelle est l'impédance d'entrée typique d'un amplificateur opérationnel?

    <p>Très grande (10M à 10T Ω).</p> Signup and view all the answers

    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.

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