Ce cours d’électronique en Tronc Commun Scientifique et Technologique BIOF étudie l’amplificateur opérationnel (AOP) idéal : bornes d’entrée inverseuse ($V_-$) et non inverseuse ($V_+$), tension de sortie ($V_s$), régime linéaire avec rétroaction négative ($V_+ = V_-$ et $I_+ = I_- = 0$) et régimes de saturation.
⚡ Montages fondamentaux de l’AOP idéal (Aperçu direct)
- Caractéristiques de l’AOP parfait en régime linéaire : Courants d’entrée nuls ($I_+ = I_- = 0$) et tension différentielle d’entrée nulle : $\epsilon = V_+ – V_- = 0 \implies V_+ = V_-$.
- Montage amplificateur inverseur : La tension de sortie vaut $V_s = -\frac{R_2}{R_1} \cdot V_e$. Le gain en tension est négatif : $A_v = -\frac{R_2}{R_1}$.
- Montage amplificateur non inverseur : $V_s = \left(1 + \frac{R_2}{R_1}\right) V_e$. La tension de sortie est toujours en phase avec l’entrée.
- Montage suiveur ($R_2 = 0$) : $V_s = V_e$. Utilisé comme adaptateur d’impédance pour isoler deux étages d’un circuit sans perte de signal.
1. Compétences indispensables pour le devoir de physique
- Distinguer le régime linéaire (présence d’une boucle de rétroaction négative entre la sortie et l’entrée $V_-$) du régime saturé comparateur (boucle ouverte ou rétroaction sur $V_+$).
- Établir la relation entre $V_s$ et $V_e$ en appliquant la loi des nœuds (théorème de Millman) au nœud inverseur.
- Déterminer les tensions de saturation haute ($+V_{sat}$) et basse ($-V_{sat}$) imposées par l’alimentation symétrique (typiquement $\pm 15 \text{ V}$).
2. Documents et exercices à télécharger (PDF)
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| Titre du document | Nature de la ressource | Accès |
|---|---|---|
| L’amplificateur opérationnel – Cours (FR) | Cours magistral | Télécharger PDF |
3. Questions fréquentes des élèves (FAQ)
Q : À quoi sert un montage suiveur de tension si le gain est égal à 1 ?
Il possède une impédance d’entrée infinie (ne consomme aucun courant) et une impédance de sortie quasi nulle, ce qui permet de transférer une tension sans que la charge branchée en sortie n’atténue le signal.
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