Cours éléctronique

LES SEMIS-CONDUCTEURS

Généralités :

Les amplificateurs opérationnels ont principalement deux fonctions. Ils permettent :

1° de réaliser des opérations mathématiques (addition, soustraction, multiplication, division, intégration et dérivation) pour le calcul analogique
2° d'amplifier des signaux électriques (sinus, cosinus, triangle, etc.).

voilà à quoi ressemble un ampli op :

schéma ampli op

Sur les schémas électriques, on rencontre 3 représentations de l’amplificateur opérationnel (ou ampli op ) :

symbole ampli op

symbole 2 ampli op

symbole 3 ampli op

L’entrée + est appelée entrée non inverseuse et l'entrée - est appelée entrée inverseuse. On appelle entrée de tension différentielle Ved, la tension (Ve+) - (Ve-).

Un ampli opérationnel permet d'amplifier des signaux de faible valeur mais pour permettre l'amplification il faut qu'il soit alimenté par une alimentation symétrique (par exemple +vcc et - vce)les alimentations vcc et vce ont souvent les même valeurs (+14 et -14 par exemple)c'est pourquoi nous allons considérer dans les exemples suivants que vcc=vce.

les différents types d'amplis ops :

un ampli opérationnel est constitués de plusieurs milliers voir plusieurs millions de transistors. Voici par exemple le schéma électrique interne d’un ampli op (c'est un exemple!) :

schéma interne d'un ampli operationnel

Tout comme il existe plusieurs types de transistors, il existe plusieurs types d'AOPs (logique, puisqu'un AOP est constitué de transistor) :

Bipolaire : constitué uniquement de transistors bipolaires (ex: 741, LM324 etc.)
BiFet : l’étage d’entrée est constitué de transistors à effet de champ JFET (ex : TL 071, TL072, TL074)
Bimos : l’étage d’entrée est constitué de transistors à effet de champ MOS (ex : CA3140)
LinCMOS : constitués de transistors CMOS fonctionnant en zone linéaire (ex : TLV2432, LMC6035 ) particulièrement utilisés pour des systèmes fonctionnant sur batteries.

Caractéristiques :

Les courants d’entrée sont nuls. Ce qui entraîne que les impédances d’entrées sont infinies.
La sortie est équivalente à une source de tension.
On peut aussi dire que la résistance de sortie est nulle.
Caractéristique de transfert : Vs = K(Ved ) ou K est le coefficient d'amplification(#1000000).
On peut donc modéliser l’ampli op idéal de la manière suivante :

schéma interne d'un ampli operationnel