Applications de l’Amplificateur Opérationnel

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1 Applications de l’Amplificateur Opérationnel
O. MORET-BAILLY ULSI304 Initiation à l'analyse des circuits Version 28/04/2017 Olivier MORET-BAILLY Responsable Travaux Pratiques d’électronique niveau licence. Bâtiment 12

2 1 - L’amplificateur opérationnel idéal
Pourquoi amplifier ? 1-1- Symbole Alim + E - _ s A=∞ E+ + Alim - 1-2- Caractéristiues 1-3- En réalité

3 2 – Applications linéaires
2 – 1 Montage suiveur Alim + _ A=∞ =0 + Vs Alim - Ve R R E/2 E R R E E

4 Adaptation d’impédances
R = Rs et P = Pmax Rs R ? Pmax Adaptation en Puissance E Rs R

5 Un principe : l’adaptation
4   Adaptation d’impédance en électricité Amplificateur audio de résistance de sortie 8  8  8  Quel haut parleur restituera l’énergie maximale ? 4 , 8 , ou 16  ? 16   Adaptation des charges en mécanique Avec des boules de pétanques l’énergie transmise est optimale sur une autre boule identique (carreau) alors qu’elle est plus faible avec le cochonnet ou une plus grosse boule.

6 Un principe : l’adaptation
En conclusion : L’énergie passe bien lorsqu’il y a équilibre entre le générateur d ’énergie et le récepteur d’énergie. Un autre effet de l’équilibre est la « liberté ». Fractales Problème à 3 corps

7 ☚ 2-2 Montage amplificateur non inverseur
2-3 Montage amplificateur inverseur IS Alim + R2 + IE ☚ Alim + _ =0 R1 Ve _ =0 Ve Vs Alim - Vs + Alim - R1 R2

8 ☚ 2-4 Sommateur inverseur 2-5 Sommateur non inverseur IE1 R2 IS R0 R11
Alim + Ve1 IE2 _ IE ☚ Alim + _ R12 R11 =0 Ve2 IE3 =0 Ve1 R13 R12 + Vs + Alim - Vs Ve3 Ve2 Alim - R13 Ve3

9 2-6 Amplificateur différentiel d’instrumentation
2-7 Application aux capteurs R2 Alim + _ R RA R1 Ve1 =0 R’ RB Vs R3 + Alim - Ve2 R4

10 ☚ 2-8 Intégrateur IS C R2 IE Alim + _ R =0 Ve Vs + Alim - Gain f ou w
-20 dB/dec f ou w

11 2-8 Dérivateur IS R IE C ☚ Alim + _ R2 =0 Ve + Vs Alim - Gain f ou w

12 2- 9 Filtrage P Gain 4,86 dB f ou w 20 dB/dec

13 3 – Applications non linéaires
3 - 1 Comparateur Ve, Vs Alim + + +Vsat Alim + Ve Vref _ P Vs Alim - t Alim - Vref -Vsat

14 3 - 2 Trigger de Schmidt Ve, Vs Alim + _ +Vsat +kVsat Ve Vref + R2 Vs

15 3 - 3 Trigger de Schmidt non inverseur
Ve, Vs R2 +Vsat Alim + R1 + Ve+ Alim + (R1+ R2 )/ R2 Vref Ve Vref Vref _ t P Vs Ve- Alim - Alim - -Vsat +Vsat Vs Ve- Ve+ Ve -Vsat

16 3 - 4 Multivibrateur astable
(Oscillateur carré) R2 Alim + R1 + Vc, Vs  +Vsat _ Vs Alim - kVsat C R t Vc -kVsat -Vsat

17 3 - 4 Monostable +5V Alim + _  Ve, VB, Vs Ve -5V =-E +Vsat + Vs
R R C t B A iC -E V+ -Vsat -2Vsat

18 4 – 1- Oscillateur quasi-sinusoïdal
4 – Autres montages 4 – 1- Oscillateur quasi-sinusoïdal 4 – 1- 1 Résistance (impédance) négative R0 iR iR Alim + + Vs  Ve _ Alim - R R0 iR iR

19 4 – 1- 2 Résonnance d’un circuit RLC
Ve C Vs

20 4 – 1- 3 – Oscillateur quasi-sinusoïdal
Vs 4 – 1- 3 – Oscillateur quasi-sinusoïdal R0 Alim + t + Vs L RL R _ Alim - C R+RL R0

21 4 – 2- Amplificateur exponentiel et logarithmique
iR R iR iR iR R Alim + Alim + _ _ Vs Vs  = 0  = 0 Ve Ve + + Alim - Alim -

22 5 – Application : signal MLI
Signal MLI au point 1 (T/T) = 50% T Signal carré T t T t T Signal MLI au point 2 Signal MLI au point 3 (T/T) = 90% (T/T) = 25% T T M(t) m(t) t 100% 2 Mpp 50% 1 Mp 3 0%

23 5 – Application : signal MLI
Vi, Vs +Vsat T +(R1/ R2)Vsat R2 t R1 + C _ R IE -(R1/ R2)Vsat _ -Vsat Vi + Vs

24 5 – Application : signal MLI
Vref +Vsat -Vsat Ve, Vs + _ R2 Vi R1 IE R C Vs Alim + + Alim + Ve R0 Vref _ P Vs Alim - R0 Alim -