Electronique analogique : L’amplificateur opérationnel Parfait

I) Le composant

1) Intro

C’est un circuit intégré qui fonctionne principalement en faible puissance. Il existe de très nombreuses références permettant de courir l’ensemble des applications analogiques. Il peut être optimisé en BP, au temps de réponse … L’intérêt principal est que l’on peut contrôler son gain en fct des R montées avec lui :
A=Vs/Ve et GdB= 20 log /A/ (50% des circuits)
Toutes les tensions sont repérées par rapport à la masse.
2) Symbole et caractéristiques élec

Il est constitué de trois étages :
2 amplis différentiels--> 2 entrées (V+ et V-)
1 étage de gain -> alimenté par une tension continue (±Vcc)
1 émetteur suiveur -> 1 sortie Vs
Voir symbole et schéma électrique
Caractéristiques

Parfait
Rin =∞ alors i+=i-=0

3) Fonctionnement en comparateur

Propriétés :
- Vcc ≤ Vs ≤ + Vcc
Si on a OV en entrée alors OV en sortie
Comparateur :
Voir schéma
En comparateur, l’AOP fait la différence entre les deux tensions sur V+ et V-. L’entrée la plus « forte » impose la sortie de l’AOP :
Si V+> V- alors Vs = + Vcc
Si V- > V+ alors Vs = - Vcc
On définit la tension ε= V+ - V-
Voir courbe
II) Montage AOP

En fonctionnement comparateur, le gain n’est pas contrôler. Pour le contrôler, on utilise la réaction (c’est-à-dire : que l’on envoie une partie de la sortie sur l’une des entrées)
La réaction se fait sur l’entrée V-, elle est dite négative alors l’AOP fonctionne en mode linéaire => ε = 0
Réaction sur V+ est dite positive. Elle a tendance à accentuer l’instabilité de l’AOP.
Pas de réaction, l’AOP fonctionne en boucle ouverte (OL)

1) L’ampli non-inverseur

Voir schéma

Loi des nœuds
I1= I2+I-
Or I-=0 donc i1=12

Loi des mailles

1- Vs-UR1-UR2=0 => I= Vs/R1+R2
2- UR2 + ε – Ve= 0 => I= Ve/R2

Vs/Ve = R2+R1/R2

Simplification

Voir schema

2) Ampli inverseur

Voir schema

Réaction
Si Ve< 0 ->