EL_CHap5

7/25/2019 EL_CHap5

1/10

Chapitre 5

FICHE DU CINQUIEME CHAPITRE

Titre :

LES AMPLIFICATEURS OPERATIONNELS

Objectif :

Comprendre les Rappeler le fonctionnement des amplificateurs oprationnels.

Connatre les circuits de base amplificateurs oprationnels.

Pr-requi :

Lois et thormes gnraux de l'lectronique.

C!"e :

Nieau ! des ".#.$.%.

E!#e$t %e c&$te$u :

"ntroduction &amplificateur diffrentiel

L'amplificateur oprationnel #tructureCaractristiques &offset( taux de r)ection en mode commun( sle* rate(

bande passante( ...

+ontages de base amplificateurs oprationnels.

Cours Electronique/ M. Ben AMMAR ISET de Sfax 65

7/25/2019 EL_CHap5

2/10

Chapitre 5

LES AMPLIFICATEURSOPERATIONNELS

' - Dfi$iti&$

,n amplificateur oprationnel &-./ est un lment actif qui est gnralement unamplificateur de tension. "l prsente deux entres s0mtriques et comporte plusieurs tages transistors polariss partir de deux tensions d1alimentation s0mtriques.

Figure 5.1 Etages a!"lificateurs

,n amplificateur oprationnel est caractris par trois grandeurs 2 3ain en tension - trs le &!45 !46

Rsistance d1entre trs grande &quelques +

Rsistance de sortie trs faible &quelques

7ans le cas idal l1-./ est caractris par 2

3ain en tension - infini

Rsistance d1entre infinie

Rsistance de sortie nulle

un taux de r)ection en mode commun infini 8

une bande passant infinie.

( ) A#*!ific"teur &*r"ti&$$e! i$t+r ,A./'0(1' - Decri*ti&$

Le schma d1un amplificateur oprationnel intgr &figure suiante consisteprincipalement en trois parties comme le montre la figure suiante 2

L1tage diffrentiel d1entre

L1tage intermdiaire metteur commun


-mplificateurdiffrentiel

-mplificateur$metteurcommun

-mplificateurde puissance

$9

Etage inter!#diaire Etage de sortie

$:

;s

Etage d$entr#e

7/25/2019 EL_CHap5

3/10

Chapitre 5

L1tage de sortie &amplificateur de puissance

Figure 5.% Structure interne d$un A&'.

(1( ) Et"+e %iffre$tie! %2e$tre

Figure 5.( Etage diff#rentiel.

$n ralit( la rponse de l1amplificateur n1est )amais parfaite et l1on peut traduire soncomportement par la relation matricielle 2


#i le circuit est rigoureusement

s0mtrique( la tension diffrentielle de

sortie &;s!:;s

7/25/2019 EL_CHap5

4/10

Chapitre 5

+

=

+

)e)e

)e)e

AccAcd

AdcAdd

)s)s

)s)s

> 2

-dd 2 3ain diffrence relatif au mode diffrence

-dc 2 3ain diffrence relatif au mode commun

-cc 2 3ain commun relatif au mode commun

-cd 2 3ain commun relatif au mode diffrence

n appelle alors 2

?acteur de r)ection le rapport 2dc

dd

rA

AF =

Ce facteur doit @tre infiniment grand pour que la rponse du circuit soit indpendantedu mode commun.

?acteur de diffrentialit ou de discrimination le rapport 2cc

dd

dA

AF =

%aux de r)ection en mode commun 2dccc

cddd

r!c

AA

AAT

+

+=

3 - Pr&*rit

31' ) Decri*ti&$

31'1' - Sc4#" %e *ri$ci*e

,n -./ dispose de deux bornes d1entre repres $9&non inerseuse et $: &inerseuse( uneborne de sortie #( deux autres sont rseres pour la polarisation 9;ccet :;cc( et deux bornes

pour le rglage de la tension de dcalage &l1offset.La reprsentation schmatique d1un -./ est donne par la figure suiante 2


7/25/2019 EL_CHap5

5/10

Chapitre 5

+Vc c

- Vcc

E+

E-

S

Vs

Vd

Figure 5.* Sc+#!a de "rinci"e d$un A&'.

31'1( - P&!"ri"ti&$

,n -./ ncessite deux alimentations continues l'une dlire une tension positie l'autredlire une tension ngatie. &Ces deux alimentations ne sont pas tou)ours reprsentes sur leschma de l1-./.

31'13 - R5!e

,n amplificateur C.". linaire &-./ amplifie la diffrence de tension &; d ou ;e9 et ;e:

appliques aux entres $9et $:.

V e E +

E -

S

V s

V d

V e

-

+

Figure 5.5 Sc+#!a en ,oucle ou-erte d$A&'.

67 A%,6e8- 6e-0 7 A%6%7 A%

31'1/ - E9e#*!e %A1OP

5

6

7

8

4

3

2

1

E n t r e +

E n t r e -

S o r t i e

L M 7 4 1

D c a l a g e

D c a l a g e

+ V c c

- V c c

N C

Figure 5.* Broc+age de l$A&' A*1.

31( - R+i#e %e f&$cti&$$e#e$t

31(1' - Li#it"ti&$

Comme pour tout circuit intgr la polarisation des lments internes n'est due qu' la sourcede tension continue8 la tension de sortie est limite par la tension de polarisation. 7'o> 2


7/25/2019 EL_CHap5

6/10

Chapitre 5

-6CC; 6S; 86CC 6S; 6"t

31(1( - A#*!ific"ti&$

L'amplification diffrentielle -dest trs grande en boucle ouerte. $lle est de l'ordre de !4 A!45.

31(13 - R+i#e !i$"ire

Le rgime de fonctionnement est linaire quand la tension de sortie est proportionnelle la

tension d'entre. Ce fonctionnement est obtenu pour ;d;satB-d.6S7 A%6%

31(1/ - R+i#e %e "tur"ti&$

7ans ce rgime de fonctionnement la sortie commute entre : ;satet 9 ;sat2

6 7 8 6"tsi ;d9 ;satB-d 6 7 - 6"tsi ;d: ;satB-d

313 - C"r"ctritique %e tr"$fert

Vs

Vd

+Vsat

-Vsat

0

Linaire SaturationSaturation

Vdmax

Figure 5.0 Caract#ristique de transfert.

La tension ;dmaxqui entrane la saturation est d'autant plus petite que -dest plus grande.

31/ - Sc4#" qui

7/25/2019 EL_CHap5

7/10

Chapitre 5

Figure 5. Sc+#!a #qui-alent d$un A&'.

/ - A**!ic"ti&$

/1' - A#*!ific"ti&$ !i$"ire

/1'1' - A#*!ific"teur i$

7/25/2019 EL_CHap5

8/10

Chapitre 5

/1( - A%"*t"ti&$ %i#*%"$ce : +ontage suieur

C'est un cas particulier de l'amplification sans inersion o> la rsistance R


7/25/2019 EL_CHap5

9/10

Chapitre 5

VVs

"#

" 1i

si

#

V1

1

i# " $

" 4

Figure 5.1% Montage soustracteur.

!

RR

R-R-)

S

+

+=

Documents

EL_CHap5