Amplificateur inverseur et amplificateur intégrateur

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Compte rendu du TP[pic 3]

Etude d’amplificateur opérationnel

 Amplificateur inverseur et Amplificateur intégrateur 

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Un amplificateur opérationnel :

Un amplificateur opérationnel (aussi dénommé ampli-op ou ampli op, AO, AOP, ALI ou AIL) est un amplificateur différentiel : c'est un amplificateur électronique qui amplifie une différence de potentiel électrique présente à ses entrées. Initialement, les AOP ont été conçus pour effectuer des opérations mathématiques dans les calculateurs analogiques : ils permettaient d'implémenter facilement les opérations mathématiques de base comme l'addition, la soustraction, l'intégration, la dérivation et d'autres. Par la suite, l'amplificateur opérationnel est utilisé dans bien d'autres applications comme la commande de moteurs, la régulation de tension, les sources de courants ou encore les oscillateurs

Physiquement, un amplificateur opérationnel est constitué de transistors, de tubes électroniques ou de n'importe quels autres composants amplificateurs. On le trouve communément sous la forme de circuit intégré.

Le gain en tension très important d'un amplificateur opérationnel en boucle ouverte fait de lui un composant utilisé dans une grande variété d'applications. Certains amplificateurs opérationnels, de par leurs caractéristiques (temps de montée, faible distorsion harmonique, etc.), sont spécialisés dans l'amplification de certains types de signaux comme les signaux audio ou vidéo.

TP I : Amplificateur inverseur 

• Objectif du TP :

• déterminer le rapport de phase entre le signale d’entrée et le signal de sortie
• déterminer l’effet de la résistance de rétroaction sur le gain de l’amplificateur
• déterminer la réponse en fréquence d’un amplificateur opérationnel inverseur et démontrer l’effet de la résistance de rétroaction

• Amplificateur inverseur :

• On se propose d’étudier le montage inverseur dont le schéma de principe est donné ci-dessous :[pic 6]

• On réalise le circuit :

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• On applique à l’entrée (borne2), à l’aide du générateur de fonctions, un signal sinusoïdal ayant une amplitude de 1Vcrête-crête, une valeur moyenne nulle et une fréquence de 1kHz.

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[pic 9]

[pic 10]

• En mesurant la tension de sortie V0et en tenant compte de l’échelle on retrouve :

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• Le gain de tension de l’amplificateur est :

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• Selon les formules récemment vues on a :

                     Gv=V0/Vin =-R13/R7=-10/10=-1     etVin=1 V      

              Alors :                                 [pic 13]

Conclusion :

Le résultat théorique et le résultat expérimental sont conformes.

• On remplace la résistance de rétroaction R13=10kΩ par R15=100Kω et on insère le pontet J30 à la place de J28.

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• En visualisant la valeur efficace de la tension de sortie V0 on retrouve :

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• La valeur efficace d’une grandeur sinusoïdale alternative est :

• Ueff=Umax/√2
• Alors :  V0max=V0eff*√2      
•  on a V0max/Vinmax=R15/R7      
•   →Vinmax=V0max*R7/R15
• →   Vinmax=V0eff*√2*R7/R15
• Sachant que : Vinmax=R7*Iinmax →Iinmax=Vinmax/R7  →   Iinmax=V0eff*√2/R15      
• A.N :         Iinmax=3.5*√2/105

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• Conclusion :

L’amplificateur inverseur a pour rôle d’amplifier un signal d’un facteur G=-R0/Rin.

Ce T.P nous a permis de savoir déterminer le signal d’entrée et le signal de sortie à partir de l’oscilloscope ainsi de comprendre l’influence de la résistance de rétroaction sur le gain de l’amplificateur.

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