Amplificateurs opérationnels
- AOP idéal ayant un gain infini
- AOP hors saturation
Sous ces conditions, le principe du zéro virtuel nous permet de dire que la différence de potentiel entre les deux entrées de l'AOP est nullle, c'est-à-dire V+ = V-.
L'AOP est en saturation lorsque la tension à sa sortie atteint la tension d'alimentation. Dès lors, cette tension de sortie sature sur l'alimentation et reste bloqué à cette tension. On peut alors remplacer la sortie de l'AOP par une source de tension continue d'amplitude égale à la tension de saturation.
Attention, bien que le principe du zéro virtuel n'est plus d'application, l'AOP n'en reste pas moins idéal. On considère donc toujours qu'il a une résistance d'entrée infinie.
Dans un montage inverseur ou non-inverseur de base, on peut identifier trois mailles dont deux sont linéairement indépendantes.
Attention, on ne peut pas établir de maille traversant l'AOP de son entrée vers sa sortie.
Bien que le courant ne peut entrer dans les entrées de l'AOP idéal à cause de sa résistance d'entrée infinie, il peut tout à fait circuler dans sa sortie.
Pour déterminer l'impédance d'entrée d'un montage électrique, on connecte à son entrée une source de tension virtuelle d'amplitude Vx débitant un courant ix. L'impédance d'entrée est alors donnée par le rapport Vx/ix.
Pour un montage inverseur, on trouve Zin = R1 et pour un montage non-inverseur Zin = circuit ouvert (c'est-à-dire l'impédance d'entrée de l'AOP idéal lui-même).
-
Déterminer le gain maximum d'un étage. Étant donné un produit gain-bande-passante
GBPet une bande passanteBP, le gain maximum seraGBP/BP = g. -
Déterminer le nombre d'étages nécessaires. Puisqu'on multiplie les gains des étages successifs,
nétages ayant un gaingdonneront un gain total$G = g^n$ . On peut dès lors retrouver ce nombre d'étage ainsi :$n = log_g{G}$ , qu'on arrondira à l'entier supérieur.
La tension de décalage en entrée d'un AOP est la tension e0 connectée à l'entrée + de l'AOP représentant une imperfection.
La tension de décalage en sortie est la tension de sortie d'un montage en fonction de ses imperfections e0, I+ et I-.
Lorsqu'on vous indique un intervalle de fréquence pour la tension à amplifier, vous devez toujours considérer que la bande-passante de l'AOP est la fréquence maximale de la source.
Par exemple, si vous avez une fréquence du signal d'entrée compris entre 50 kHz et 80 kHz, la bande-passante de l'AOP sera de 80 kHz et non 30 kHz.
On garde la fréquence maximale parce que votre AOP doit être capable d'amplifier avec un gain garanti jusqu'à 80 kHz, peu lui importe que vous ne vouliez pas amplifier des fréquences inférieures à 50 kHz.