vignette|300px|droite|La représentation électrique d'un amplificateur opérationnel varie suivant les pays. Les applications de l'amplificateur opérationnel sont divisées en deux grandes catégories suivant la nature de la contre-réaction : si elle s'opère sur l'entrée inverseuse (entrée –), la contre-réaction est dite négative ce qui engendre un fonctionnement du système en mode linéaire ; si elle s'opère sur l'entrée non inverseuse (entrée +), la contre-réaction est dite positive et a tendance à accentuer l'instabilité de la sortie qui part vers l'une des tensions de saturation. Le fonctionnement est alors en mode comparateur. Un dernier ensemble de montages regroupe les structures mixtes ou spéciales : double contre-réaction ou insertion de composants particuliers. Dans ce cas, on ne peut pas, a priori, établir un type de fonctionnement.

Les résistances utilisées dans les schémas de cet article sont de l'ordre du kΩ. Des résistances de moins d'un kΩ nécessiteraient trop de courant et pourraient endommager l'amplificateur. Des résistances de plus d'un MΩ engendreraient trop de bruit thermique et des erreurs significatives dues aux courants de polarisation.

Circuits en mode linéaire Amplificateur différentiel vignette|Amplificateur différentiel (normes européennes).

La sortie est proportionnelle à la différence des signaux appliqués aux deux entrées.

Quand ,

Quand et , on obtient la fonction soustracteur :

Amplificateurs de tension Amplificateur inverseur Le signal en sortie est en opposition de phase par rapport au signal d'entrée.

Amplificateur non inverseur

Convertisseur courant à tension

Aussi appelé Amplificateur à transimpédance ou amplificateur à transrésistance car le rapport de la sortie sur l'entrée donne une valeur de résistance.

Suiveur

Souvent appelé étage tampon de tension (Buffer en anglais). Grâce à son impédance d'entrée très importante et à sa faible impédance de sortie, il est destiné à permettre l'adaptation d'impédance entre deux étages successifs d'un circuit.

Sommateur Inverseur

Additionne plusieurs entrées pondérées

Quand

Quand

La sortie est inversée. L'impédance d'entrée , pour chaque entrée ( est une masse virtuelle).

Soustracteur Voir « Amplificateur différentiel ».

Intégrateur

La sortie est proportionnelle à l'intégrale temporelle de la tension d’entrée.

En ajoutant une résistance R' aux bornes du condensateur, on obtient un comportement intégrateur sur une bande de fréquence limitée de 0 à (filtre actif passe-bas). Notons qu'à cause des défauts de l'AO réel (voir amplificateur opérationnel – Tension de décalage et courants d'entrée), on adopte quasi-systématiquement cette solution, le comportement intégrateur se retrouvant alors pour les fréquences supérieures à la pulsation de coupure. On évite ainsi la saturation en sortie de l'AO par l'intégration de la composante continue tout en intégrant le signal périodique auquel on porte de l'intérêt.

Dérivateur

La sortie est proportionnelle au taux de variation de la tension d’entrée.

Le dérivateur est utilisé dans les systèmes de régulation pour surveiller le taux de variation de grandeurs physiques telles que par exemple la température ou la pression. En ajoutant une résistance en série avec le condensateur, on obtient le schéma d’un filtre passe-haut.

Amplificateur d'instrumentation

Le gain est réglable à l'aide d'une seule résistance qui peut venir se connecter aux bornes d'un circuit intégré ou autre. Ce circuit est réalisé de manière intégrée permettant ainsi une grande précision sur les résistances R ainsi qu'une très bonne stabilité thermique.

Le premier étage de l'amplificateur d'instrumentation ne génère pas d'erreur de mode commun grâce à sa symétrie.

Simulateur d'inductance vignette|Simulateur d'inductance. L'impédance équivalente de ce montage est définie par :

les deux fréquences de coupures de ce montage sont :

et

Ce type de montage est aussi appelé gyrateur.

Impédance négative vignette|Impédance négative (normes européennes).

Redresseur simple alternance sans seuil vignette|Redresseur simple alternance sans seuil.

Ce montage se comporte comme une diode idéale.

Détecteur de valeur crête

La fonction de ce montage est de « sauvegarder » la valeur la plus élevée de .

Amplificateur logarithmique

Attention, ce schéma est un schéma de principe : utilisé tel quel, ses caractéristiques dépendent de la température Logarithmically variable gain from a linear variable component. Maxim application note 3611 : Integrated DC Logarithmic Amplifiers ..

Amplificateur exponentiel

Attention, ce schéma est un schéma de principe : utilisé tel quel ses caractéristiques dépendent de la température.

Circuits en mode non linéaire Comparateur = si (V1 > V2) ⇒ VS= +VCC / si( V1 < V2 ) ⇒ VS= -VCC

Comparateur à deux seuils ou trigger de Schmitt ou comparateur à hystérésis Comparateur à deux seuils non inverseur

vignette|Courbe entrée sortie d'un trigger de Schmitt.

Tension de basculement positif : Tension de basculement négatif :

T pour , signifiant seuil.

Note : remarquez la position des entrées inverseuse et non inverseuse par rapport au montage amplificateur-inverseur.

Comparateur à deux seuils inverseur vignette|Trigger de Schmitt inverseur (normes européennes).

Tension de basculement positif : Tension de basculement négatif : T pour threshold, signifiant seuil.

Bibliographie En français

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En anglais . . . .

Voir aussi Liens internes

Amplificateur opérationnel Amplificateur électronique Amplificateur d'instrumentation Filtre Filtre électrique linéaire Amplificateur de mesure Montage intégrateur Intégrateur de Clegg

Liens externes Montages de base de l'AOP L’amplificateur opérationnel et ses montages amplificateurs de base Les comparateurs en électronique Introduction to op-amp circuit stages, second order filters, single op-amp bandpass filters, and a simple intercom Hyperphysics — descriptions of common applications Single supply op-amp circuit collection Basic OpAmp Applications Texas Instruments white paper SLOA011: Understanding Operational Amplifier Specifications Texas Instruments application report: Handbook of operational amplifier applications Texas Instruments: Low Side Current Sensing Using Operational Amplifiers

Notes et références

Catégorie:Amplificateur électronique Catégorie:Montage électronique