L'amplificateur opérationnel

Table des matières

INTRODUCTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

I. FAISONS LA CONNAISSANCE
AVEC LES AMPLIFICATEURS OPÉRATIONNELS

1. Caractéristiques de l’amplificateur opérationnel idéal . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Définissons les caractéristiques statiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Paramètres dynamiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. Comportement en alternatif . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5. Réponse à un échelon unité vitesse de balayage ou " Slew rate " . . . . . . . . .

6. Temps de reprise après surcharge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Bibliographie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

II. CONSTITUTION DES AMPLIFICATEURS OPÉRATIONNELS

1. Schéma de principe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2.Décorticons un schéma classique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3.Augmentation de l’impédance d’entrée . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. Diminution du courant et de la tension de décalage d’entrée et de leur dérive

5. Amplificateurs à substrat stabilisé on température . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6. Mode de réalisation des amplificateurs opérationnels . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Bibliographie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

III. LE BRUIT

1. Définitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Bruits d’origine externe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Bruits internes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. Spectre de bruit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5. Bruit ramené à l’entrée . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6. Résistance caractéristique de bruit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7. Facteur de bruit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8. Gain de bruit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

9. Comparaison du point de vue du bruit
    des divers types d’amplificateurs opérationnels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Bibliographie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

IV. LES MONTAGES FONDAMENTAUX

1. Amplificateurs de tension inverseur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Pont diviseur en Sortie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Amplificateurs sans inversion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. Suiveur de tension (transformateur d’impédance) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5. Transformateurs courant tension . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6. Amplificateurs de courant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7. Amplificateurs de transconductance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8. Amplificateurs de différence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Bibliographie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

V. CIRCUITS AUXILIAIRES

1. Compensation de la tension et du courant de décalage d’entrée . . . . . . . . . . .

2.  Décalage de la tension de sortie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Protection contre les surtensions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. Limiteurs de tension de sortie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5. Protection contre les courts-circuits en sortie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6. Commande de circuits de logique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7. Augmentation de l’impédance d’entrée . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8. Diminution de l’impédance de sortie. Boosters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Bibliographie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

VI. COMPENSATION EN FRÉQUENCE

1. Conditions de stabilité d’un amplificateur soumis à une contre-réaction . . . .

2. Diverses méthodes de compensation en fréquences . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Quelques recommandations pour assurer la stabilité
    des montages comportant des amplificateur opérationnels . . . . . . . . . . . . . . .

Bibliographie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

VII. MESURE DES CARACTÉRISTIQUES

1. Mesure du gain on boucle ouverte Go . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Mesures du produit gain-bande, du slow-rate
    et de fréquence maximale à pleine puissance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Tension de décalage et courant de polarisation d’entrée . . . . . . . . . . . . . . . .

4. Résistance différentielle d’entrée RAB . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5. Résistance d’entrée de mode commun . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6. Tension maximale on mode commun . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7. Rapport de rejection en mode commun (R.R.M.C.) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8. Mesure de bruit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

9. Testeur simple pour amplificateurs opérationnels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Bibliographie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

VIII. CIRCUITS DE CALCUL ANALOGIQUE

1. Circuit additionneur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Amplificateur inverseur à gain réglable . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Amplificateur de différence à gain ajustable . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. Circuits intégrateurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5. Circuits de dérivation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6. Circuits à réponse logarithmique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7. Circuits de multiplication . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8. Diviseurs règle de trois . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

9. Fonctions diverses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Bibliographie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

IX. FILTRES ACTIFS

1. Quelques définitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Principaux types de courbe de réponse de filtre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Modes de réalisation des filtres actifs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. Détermination pratique des éléments d’un filtre actif . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5. Filtres à accord électronique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

ANNEXES

1. Polynômes de Butterworth . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Polynômes de Tchébitchef . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Polynômes de Bessel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Bibliographie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

X. APPLICATIONS DIVERSES

1. Amplificateurs pour capteurs. Mesure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Amplificateurs pour ponts de mesure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Détection du seuil de tension, comparaison de tension
    de courant ou de résistance. Triggers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. Montages dérivés du trigger bistables et monostables . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5. Générateurs de signaux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6. Montages redresseurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7. Références de tension ou de courant. Alimentations stabilisées . . . . . . . . . . .

Bibliographie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

XI. QUELQUES CONSEILS PRATIQUES

1. Un problème important : celui des masses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Blindages et écrans . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Découplages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. Câblage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5. Alimentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6. Bibliographie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

INDEX ALPHABÉTIQUE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

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