Amplificateurs opérationnels : bases et applications

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Description

Cette séance de cours couvre les fondamentaux des amplificateurs opérationnels, y compris leur modèle idéal, la rétroaction négative, les configurations de comparateur et de redresseur, l'amplificateur différentiel, la rétroaction positive et le fonctionnement sinusoïdal. Il explore également les configurations d'amplificateurs non inversés, inversés et sommés, ainsi que les circuits d'intégrateur et de différenciateur.

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thumb|300px|Différents modèles d'amplificateurs opérationnels. thumb|300px|La représentation schématique d'un amplificateur opérationnel varie suivant les normes ANSI/IEEE et IEC 60617-13. Un amplificateur opérationnel (aussi dénommé ampli-op ou ampli op, AO, AOP, ALI ou AIL) est un amplificateur différentiel à grand gain : c'est un amplificateur électronique qui amplifie fortement une différence de potentiel électrique présente à ses entrées.

The open-loop gain of an electronic amplifier is the gain obtained when no overall feedback is used in the circuit. The open-loop gain of many electronic amplifiers is exceedingly high (by design) – an ideal operational amplifier (op-amp) has infinite open-loop gain. Typically an op-amp may have a maximal open-loop gain of around , or 100 dB. An op-amp with a large open-loop gain offers high precision when used as an inverting amplifier.

En électronique, le 'gain' est la capacité d'un dispositif à augmenter la puissance d'un signal. Le gain exprime généralement en décibels le coefficient de transmission d'un dispositif. On parle aussi de gain d'antenne, pour exprimer la capacité à transmettre plus qu'une antenne de référence dans une direction donnée. Selon une définition générale, le gain est La définition sommaire du gain comme mesure de l'amplification, de l'avantage procuré par un circuit comporte plusieurs conditions implicites.

thumb|Un amplificateur audio à tubes. Un amplificateur électronique (ou amplificateur, ou ampli) est un système électronique augmentant la puissance d’un signal électrique. L’énergie nécessaire à l’amplification est tirée de l’alimentation électrique du système. Un amplificateur parfait ne déforme pas le signal d’entrée : sa sortie est une réplique exacte de l’entrée avec une amplitude majorée ou une impédance minorée. C'est donc un quadripôle actif à base d'un ou plusieurs composants actifs, le plus souvent des transistors.

Le diviseur de tension est un montage électronique simple qui permet de diminuer une tension d'entrée, constitué par exemple de deux résistances en série. Il est couramment utilisé pour créer une tension de référence ou comme un atténuateur de signal à basse fréquence. Les tensions du diviseur sont reliées à la masse et les deux résistances R1 et R2 sont connectées en série. Une tension U est appliquée en entrée sur ces deux résistances et la tension de sortie est mesurée aux bornes de R2.