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Partie 3 AMPLIFICATEUR OPERATIONNEL
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Exprimer vs en fonction des entrées. Exercice 4. L'amplificateur opérationnel est supposé parfait. 1) Calculer la tension u en fonction de v1 et vs.
CORRECTION Amplificateur opérationnel
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Exercice 5 Soit un amplificateur de tension non inverseur. Exercice 8 L'amplificateur opérationnel suiveur a une impédance d'entrée presque infinie et ...
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Application numérique. Exercice 5. Source de tension de référence. On considère le montage à amplificateurs opérationnels parfaits représenté ci-dessous
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AMPLIFICATEUR OPERATIONNEL EN FONCTIONNEMENT NON LINEAIRE 22 V+a=Vref+ (Vsat-Vref) R1 R1+R2 V+b=Vref-(Vsat+Vref) R1 R1+R2 Vs(t) Ve(t) +Vsat-Vsat V’a V’b Vref R2 +-ve(t) vs(t) R1 I I Vref Exercice On suppose l’AOpidéal donc: i+ = i-=0 Donc le courant dans R1 est le même que dans R2 Le circuit permet d’écrire: V+=Vref+R1I= Vref+ (Vs
Nathalie Van de Wiele - Physique Sup PCSI - Lycée les
SERIE D’EXERCICES N° 8 : ELECTROCINETIQUE : AMPLIFICATEUR OPERATIONNEL EN REGIME LINEAIRE Amplificateur opérationnel idéal circuits avec un A O Exercice 1 On considère le circuit de la figure Calculer la tension u en fonction de uS uE et des résistances Calculer le courant iS dans la charge Ru en fonction de uS uE et des
Exercice 1:Montage amplificateur
On considère le montage amplificateur suivant:
1°) Sans faire de calculs, cet amplificateur est-il inverseur ou
non inverseur et pourquoi?2°) ueestun signal sinusoïdal d'amplitude 0,8v, ondésire
pour usun signal d'amplitude 5v.Calculer l'amplification en tension Av.
3°) Calculer le gain en tension Gv.
4°) Calculer les résistance R1 et R2 afin que le courant
efficace i soit de 0,1mA.Réponses attendues:
1°) Ce montage est un amplificateur non inverseur car le signal d'entrée à traiter Ue est appliqué sur l'entrée non
inverseuse de l'AIL E+.2°) Av = Us /Ue = 5/0,8 =6,25
3°) G(dB)= 20.log(Av) = 20log(6,25) =15,9dB
4°)R1= Ueeff/Ieff=(0,8/1,414)/0,1.10-3=5,65kȍ
Aussi,R1+ R2= Useff/ Ieff=(5/1,414)/(0,1.10-3)=35,35kȍDoncR2=(35,35-5,65).103=29,7kȍ
Exercice 2:Amplificateur à courant continu
Dans le montage considéré, l'amplificateur opérationnel est supposé idéal: résistance d'entrée infinie (courant
d'entrée nul) et amplification différentielle en boucle ouverte infinie (tension différentielle nulle).
Le voltmètre est utilisé sur le calibre 1v continu. On donne Ue = 1v et R0 = 10K.1°) Exprimer en fonctionde Ue et R0
l'intensité I circulant dans la résistance R0.2°) Exprimer en fonction de Ue, R0 et Rx la
tension Us aux bornes du voltmètre.3°) Tracer la courbe représentative
Us = f(Rx) Echelles: 1K/cm ; 0,1v/cm
4°) Déduire de la question précédente la
valeur maximale de la résistance Rx. Réponses attendues:MontageAmplificateur inverseur:1°)I = Ue/R0
2°) Us =-(Rx/R0).Ue
+12v -12vuuesR1 R2 E E+ i V E E+UeUsR1
R2R0 Rx I Fichier:A.I.L.-Corrigé-Quelques exercices.docEric SAMAMAPage23°) Usmax =-1v
4°) Rxmax = 10kȍ
Exercice 3:Montage amplificateur
Dans le montage qui suit, ueest un signal sinusoïdal d'amplitude 0,5v et us un signal d'amplitude 6v.
Les amplificateurs opérationnels sont considérés comme réels.1°) Calculer l'amplification en tension Av du dispositif.
2°) Calculerle gain en tension Gv.
3°) Calculer la valeur de R2 pour R1 = 2K.
4°) Représenter sur un même graphe ueet us.
5°) La résistance R3 sert à compenser les écarts entre les courants d'entrée dans l'amplificateur opérationnel.
Pour ce montage, on démontre que R3 = R1 // R2.Calculer R3.
Réponses attendues:MontageAmplificateur inverseurprécédé d'unmontage suiveur:1°) Av = Vs/Ve =-6/0,5 =-12
2°) G(dB)= 20.log(Av) = 20log12 =15,9dB
3°)Av = R2/R1=-12donc-R2=-12.R1alorsR2=24kȍ
4°) Non corrigée.
5°) R3= (R1.R2) / (R1+R2) = (2x24) / (2+24) = 48/26 =1,85 kȍ
INDIQUER LA BONNE REPONSE
Dans les exercices qui suivent, les amplificateurs opérationnels sont supposés parfaits. On posera +Usat = 14v,-
Usat =-14v. L'intensité maximale du courant de sortie de l'amplificateur opérationnel est de 20 mA.
Exercice 4:
On considère le montage ci-contre.
Calculer l'intensité du courant I.
On donne:
E = 10v, R1= R2= 10Ket R3= 5K
Réponses: 2mA;-2mA;1mA;-1mA.
Réponses attendues:Montagesuiveurassocié à undiviseur de tensionen amont I = (E/R3)x[R2/(R1+R2)] = (10/5)x[10/(10+10)] =1mA E E+ E E+ -R1 R2R3ueus
E E+ R1 R2 R3E I Fichier:A.I.L.-Corrigé-Quelques exercices.docEric SAMAMAPage3Exercice 5:
Dans le montage ci-contre, on donne:
V1 =-6v;V2 =-5v;
R1= R2= R3= 1K
Quelle est l'intensité du courant I ?
Réponses:-14mA;14mA;-1mA; 1mA.
Réponses attendues:
Montage comparateur simple:
E = V2-V1=-5-(-6) = 1v>0AlorsUs = +Vsat = 14vI = 14/1.103=14mAExercice 6:
Dans le montage ci-contre, quelle est la valeur
de la tension de sortie Vs ?On donne:
Ve = 1v;
R1= 1K; R2= 10K
Réponses:-10v; 10v;-11v; 11v.
Réponses attendues:
Montage Amplificateurinverseur:Vs =-(R2/R1).Ve =-(10/1).1 =-10vExercice 7:
Dans le montage ci-contre, quelle est la valeur
de la tension de sortie U2?On donne:
U1= 5v
R1= R3= 1K; R2= 4K
Réponses: 20v; 25v;12v; 0v.
Réponses attendues:
Montage Amplificateur non inverseur:U2= (1+R2/R1).U1= (1+4/1).5 = 25v L'AIL est saturé, la tension U2ne peut pas dépasser la tensionUsat = 12v.Par conséquent, la tension U2vaut 12v.
E E+ -R1 R2 R3 I V1 V2 E E+ -R1 R2R3UeUS
+12v -12vR1 R2 E E+ R3 U1U2 Fichier:A.I.L.-Corrigé-Quelques exercices.docEric SAMAMAPage4Exercice 8:
Dans le montage ci-contre, que vaut l'intensité du courant I ?On donne:
R1= R3= 1K; R2= 5K
Ue = 2v
Réponses:-0,4mA; 0,4mA;-2mA;2mA.
Réponses attendues:
Montage Amplificateurinverseur:I = Ue/R1=2 /(1.103)=2mA E E+ -R1 R2R3UeUs
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