Cette section donne un aperçu des amplificateurs opérationnels ainsi que de leurs applications et principes. Nous vous invitons également à consulter la liste des 1 fabricants de amplificateurs opérationnels ainsi que leur classement.
Table des matières
Un amplificateur opérationnel est un circuit intégré avec deux bornes d'entrée et une borne de sortie. Il peut amplifier un signal électrique à l'entrée et le restituer.
En concevant les éléments du circuit à connecter, ils peuvent non seulement amplifier, mais aussi fournir des fonctions arithmétiques telles que l'addition, la soustraction et l'intégration temporelle des tensions d'entrée.
Les circuits d'amplification analogiques utilisant ces caractéristiques sont aujourd'hui largement répandus.
On connaît une grande variété de circuits les utilisant, dont les plus courants sont énumérés ci-dessous.
Ils sont utilisés dans le domaine des amplificateurs de capteurs pour amplifier divers micro-signaux provenant de microphones, de capteurs optiques et de capteurs de pression, jusqu'à un niveau de signal pouvant être traité par un convertisseur A/N. Pour éviter les effets du bruit, on utilise une configuration d'amplificateur différentiel ou un filtre passe-bande. Ces derniers permettent d'éliminer le bruit en dehors de la bande de fréquence du signal, etc.
Les amplificateurs opérationnels sont également utilisés comme suiveurs de tension. Les sources de signaux à haute impédance sont sensibles au bruit et la longueur des câbles ne peut être augmentée. L'utilisation de ces amplificateurs permet ainsi d'utiliser des câbles plus longs et de réduire l'effet du bruit.
Ils sont est constitués de deux bornes d'entrée et d'une borne de sortie et présente les caractéristiques idéales suivantes :
Dans la pratique, le gain en boucle ouverte est supérieur à 90dB, le courant d'entrée est de quelques nA à 1µA et l'impédance de sortie est de 0.1Ω à plusieurs Ω. En principe, on peut supposer ce qui précède.
Les deux bornes d'entrée de l'amplificateurs opérationnels ont également les fonctions suivantes :
Ils peuvent être classés en termes d'"élément", de "configuration de l'alimentation" et de "caractéristiques".
Il existe trois types d'amplificateurs opérationnels en fonction des éléments qui composent le circuit.
Les amplificateurs opérationnels peuvent être classés dans les deux types suivants en fonction de la configuration de l'alimentation utilisée pour les faire fonctionner.
Les amplificateurs opérationnels sont fournis avec différentes caractéristiques, les plus importantes dépendant de l'utilisation. Voici quelques exemples de ces dispositifs, qui doivent être sélectionnés de manière appropriée en fonction des spécifications requises.
Les amplificateurs opérationnels présentent des facteurs d'erreur spécifiques aux circuits analogiques. De plus, les écarts par rapport aux caractéristiques idéales décrites dans la section "Principes des amplificateurs Opérationnels" peuvent avoir un effet néfaste sur le fonctionnement du circuit. Des mesures spécifiques telles que celles ci-dessous doivent donc être prises pour les éviter.
Les autres précautions suivantes doivent également être prises, mais pour les mesures individuelles, se référer à la documentation fournie par le fabricant de l'amplificateur opérationnel.
Les amplificateurs opérationnels ont un gain en boucle ouverte extrêmement élevé. Par conséquent, les différentes fonctions décrites dans la section précédente peuvent être réalisées en réglant de manière appropriée le circuit de rétroaction entre les bornes de sortie et les bornes d'entrée. Les deux circuits d'amplification de base suivants, utilisant ces amplificateurs opérationnels, sont expliqués ici à titre d'exemples concrets.
1. L'amplificateur inverseur
Le signal Vi est connecté à la borne d'entrée inverseuse via une résistance Ri. La borne d'entrée inverseuse et la borne de sortie sont ensuite connectées par une résistance Rf. La borne d'entrée non inverseuse est reliée directement à la terre. Le signal de sortie Vo obtenu avec cette configuration est (-Rf/Ri) × Vi." -" indique que la phase est inversée.
2. L'amplificateur non inverseur
Le signal Vi est directement connecté à la borne d'entrée non inverseuse. La borne d'entrée inverseuse est reliée à la terre par Ri et à la borne de sortie par Rf. Le signal de sortie Vo obtenu dans cette configuration est (Rf/Ri) × Vi.
*Y compris certains distributeurs, etc.
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