La présentation est en train de télécharger. S'il vous plaît, attendez

La présentation est en train de télécharger. S'il vous plaît, attendez

14/10/2013 AMPLIFICATEURS OPÉRATIONNELS 1 GPA667 CONCEPTION ET SIMULATION DE CIRCUITS ÉLECTRONIQUES.

Présentations similaires


Présentation au sujet: "14/10/2013 AMPLIFICATEURS OPÉRATIONNELS 1 GPA667 CONCEPTION ET SIMULATION DE CIRCUITS ÉLECTRONIQUES."— Transcription de la présentation:

1 14/10/2013 AMPLIFICATEURS OPÉRATIONNELS 1 GPA667 CONCEPTION ET SIMULATION DE CIRCUITS ÉLECTRONIQUES

2 14/10/2013 AMPLIFICATEURS OPÉRATIONELS 2 CIRCUITS COMPOSÉS Sources de courant Source de courant (Miroir) Amplificateur différentiel Amplificateur opérationnel

3 14/10/2013 AMPLIFICATEURS OPÉRATIONELS 3 SOURCES DE COURANT Transistors FET I = I DSS

4 14/10/2013 AMPLIFICATEURS OPÉRATIONELS 4 SOURCES MIROIRS Transistors BJT +vcc

5 14/10/2013 AMPLIFICATEURS OPÉRATIONELS 5 SOURCES MIROIRS Transistors BJT +vcc

6 14/10/2013 AMPLIFICATEURS OPÉRATIONELS 6 AMPLI. OPÉRATIONNELS Ampli. Op. : Définitions  I au noeuds d’entrée = 0 Masse virtuelle Paramètres C.C : V IO, I IB, I IO, Paramètres C.A : A D, A C, CMRR, GBW, SR

7 14/10/2013 AMPLIFICATEURS OPÉRATIONELS 7 AMPLI-OPÉRATIONNEL

8 14/10/2013 AMPLIFICATEURS OPÉRATIONELS 8 AMPLI-OPÉRATIONNEL Entrées : V i1, V i2 Entrée en mode différentiel, V d Entrée en mode commun, V c Tension de sortie, V o A d : gain différentiel, A c : gain mode commun

9 14/10/2013 AMPLIFICATEURS OPÉRATIONELS 9 AMPLI-OPÉRATIONNEL CMRR = A d /A c CMRR (dB) = 20 log A d /A c Le CMRR est très élevé (  90 dB) Le courant qui entre dans chacune des entrées est négligeable (  0) Le gain A d est très grand (  200,000 )

10 14/10/2013 AMPLIFICATEURS OPÉRATIONELS 10 AMPLI-OPÉRATIONNEL Pour résoudre tous les circuits avec AMPLI-OP en mode linéaire, il faut retenir 2 règles qui découlent des caractéristiques de l’ampli-op.

11 14/10/2013 AMPLIFICATEURS OPÉRATIONELS 11 AMPLI-OPÉRATIONNEL Règle 1 ( I+ = I-  0 ) La somme des courant aux nœuds d’entrée ( + et - ) = 0 Règle 2 ( A d très grand et Vo   ) La différence entre les deux tensions d’entrée, V+ et V- est très faible. On a pratiquement V+  V-.

12 14/10/2013 AMPLIFICATEURS OPÉRATIONELS 12 AMPLI-OPÉRATIONNEL La règle 2 permet d’introduire la notion de masse virtuelle. Quand l’entrée V+ est à la masse ( 0V ), on a V-  0 V. On dit que V- se comporte comme une masse virtuelle. V- n’est pas à la masse mais sa tension est presque OV. Si A d = 20,000 et V 1 = 1V alors V i = 0.5 mV. V- V1V1

13 14/10/2013 AMPLIFICATEURS OPÉRATIONELS 13 CIRCUITS DE BASE INVERSEUR NON INVERSEUR SUIVEUR SOMMATEUR INTÉGRATEUR DÉRIVATEUR Vous avez déjà vu ces circuits de base en GPA325

14 14/10/2013 AMPLIFICATEURS OPÉRATIONELS 14 AMPLI-OP PRATIQUE PARAMÈTRES C.C. Tension de décalage à l’entrée V IO Courant de polarisation à l’entrée I IB Courant de décalage à l’entrée I IO Tension de décalage à la sortie V O(offset) V O(offset) = V O(offset V IO) + V O(offset I IO)

15 14/10/2013 AMPLIFICATEURS OPÉRATIONELS 15 AMPLI-OP PRATIQUE V O(offset V IO) : Tension de décalage à la sortie due à V IO

16 14/10/2013 AMPLIFICATEURS OPÉRATIONELS 16 AMPLI-OP PRATIQUE I IB : Courant de polarisation à l’entrée

17 14/10/2013 AMPLIFICATEURS OPÉRATIONELS 17 AMPLI-OP PRATIQUE V O(offset I IO) : Tension de décalage à la sortie due à I IO R C = R 1  R f

18 14/10/2013 AMPLIFICATEURS OPÉRATIONELS 18 AMPLI-OP PRATIQUE PARAMÈTRES C.A. ou DYNAMIQUE Produit Gain-Largeur de bande ou « Gain BandWidth Product » GBW Taux de montée, Slew Rate (SR)

19 14/10/2013 AMPLIFICATEURS OPÉRATIONELS 19 PRODUIT GAIN-LARGEUR DE BANDE

20 14/10/2013 AMPLIFICATEURS OPÉRATIONELS 20 PRODUIT GAIN-LARGEUR DE BANDE À basse fréquence, le gain de l’ampli-op est A VD jusqu’à la fréquence de coupure f C. La fréquence f 1 est la fréquence pour laquelle A VD = 1 À partir de f C, le gain A VD diminue avec une pente de 20 dB  décade ou 6 dB  octave. On a une décade entre f 1 et f 2 si f 2 = 10 f 1. On a un octave entre f 1 et f 2 si f 2 = 2 f 1. Le produit f C x A VD = f 1 x 1 = constante et s’appele : Produit Gain x Largeur de bande ou « Gain Bandwith Product »

21 14/10/2013 AMPLIFICATEURS OPÉRATIONELS 21 Taux de montée SR « SLEW-RATE » Un ampli-op pratique possède une limite supérieure quant au taux de variation de sa tension de sortie en V/uS. Cette limite supérieure s’appelle le SR de l’ampli-op.

22 14/10/2013 AMPLIFICATEURS OPÉRATIONELS 22 Taux de montée SR « SLEW-RATE » Si le signal de sortie est élevé, la fréquence maximale qui peut être amplifiée sans distorsion sera plus basse. Par contre, si le signal de sortie est faible, la fréquence maximale qui pourra être amplifiée sans distorsion sera plus élevée.

23 14/10/2013 AMPLIFICATEURS OPÉRATIONELS 23 Taux de montée SR « SLEW-RATE » Si le signal est sinusoïdal et d’amplitude K, la fréquence maximale f ou la fréquence angulaire  dépendra du SR selon :

24 14/10/2013 AMPLIFICATEURS OPÉRATIONELS 24 AMPLI-OP uA741 ou équiv. CARACTÉRISTIQUES ÉLECTRIQUES

25 14/10/2013 AMPLIFICATEURS OPÉRATIONELS 25 AMPLI-OP uA741 ou équiv. NOTICE TECHNIQUE

26 14/10/2013 AMPLIFICATEURS OPÉRATIONELS 26 AMPLI. DIFFÉRENTIEL R4R4 R2R2 R1R1 R3R3

27 14/10/2013 AMPLIFICATEURS OPÉRATIONELS 27 AMPLI. DIFFÉRENTIEL Si les résistances sont égales, V o = V 1 – V 2 R R R R V1V1 V2V2

28 14/10/2013 AMPLIFICATEURS OPÉRATIONELS 28 AMPLI. DIFFÉRENTIEL En pratique, il est difficile d’avoir 4 résistances égales ou du moins avec des rapports (R1 : R3) et (R2 : R4) égaux. De plus l’impédance d’entrée est limitée par la valeur des résistances qui ne peut pas être très grande. En pratique, on peut difficilement avoir des résistances supérieures à 1 M  sans produire une tension de décalage à la sortie.

29 14/10/2013 AMPLIFICATEURS OPÉRATIONELS 29 AMPLI. NON INVERSEUR Pour augmenter l’impédance d’entrée, on choisit la connexion non inverseur. On a le cas particulier d’un ampli. suiveur lorsque R f = 0 et R 1 = . L’impédance est élevée parce que le courant d’entrée est de l’ordre de grandeur du courant de polarisation soit quelques nA.

30 14/10/2013 AMPLIFICATEURS OPÉRATIONELS 30 AMPLI. SUIVEUR V o /V 1 = 1.

31 14/10/2013 AMPLIFICATEURS OPÉRATIONELS 31 AMPLI. INSTRUMENTATION En combinant deux ampli. non inverseur à haute impédance d’entrée, on peut obtenir deux entrées et deux sorties différentielles. Par la suite, on transforme le signal de sortie différentiel en un signal unipolaire par rapport à la masse en utilisant un ampli. Différentiel. L’ensemble produit ce que l’on appelle un ampli. d’instrumentation.

32 14/10/2013 AMPLIFICATEURS OPÉRATIONELS 32 AMPLI. INSTRUMENTATION

33 14/10/2013 AMPLIFICATEURS OPÉRATIONELS 33 AMPLI. INSTRUMENTATION On peut réaliser un ampli. d’instrumentation avec des composants discrets mais pour plus de précision, les composants sont intégrés. Il est alors facile d’obtenir des résistances R d’égales valeurs. La résistance R P se situe habituellement à l’extérieur du boîtier et elle permet de fixer le gain de l’ampli. À la valeur désirée.

34 14/10/2013 AMPLIFICATEURS OPÉRATIONELS 34 Millivoltmètre C.C. Conversion TENSION - COURANT


Télécharger ppt "14/10/2013 AMPLIFICATEURS OPÉRATIONNELS 1 GPA667 CONCEPTION ET SIMULATION DE CIRCUITS ÉLECTRONIQUES."

Présentations similaires


Annonces Google