amplificateur operationnel en regime non lineaire PDF

applications des diodes page 3. Transistors bipolaires. Page 23. Les amplificateurs opérationnels. Page 31. Transistor à effet de champ. Page 35. Examens

SERIE DEXERCICES N° 8 : ELECTROCINETIQUE

SERIE D'EXERCICES N° 8 : ELECTROCINETIQUE : AMPLIFICATEUR OPERATIONNEL EN REGIME LINEAIRE. Amplificateur opérationnel idéal circuits avec un A.O.. Exercice 1.

MIC4101 - Électronique Analogique et numérique

13 janv. 2022 de connaître l'amplificateur opérationnel et ses caractéristiques idéales et rélles ; ... en ce qui concerne les séances de cours ou d'exercices ...

Partie 3 AMPLIFICATEUR OPERATIONNEL

5 sept. 2021 ➢ Comme la tension de sortie ne peut pas évoluer au delà des tensions d'alimentation on a saturation de la sortie. ➢ Pour les AOps réels: ▫ ...

TD de Systèmes Electroniques Analogiques ERII4 – 1 Semestre

I. Exercice n°1. On dispose d'un AOP de gain statique 106dB ayant un pôle dominant à 104 rd/s et deux pôles HF situés à 107 rd/s et 109 rd/s.

´Ecole Nationale dIngénieurs de Brest Programme pédagogique

L'amplificateur opérationnel et ses applications. 3. La diode et ses ressources : Polycopiés de cours d'exercices résolus et d'exercices `a résoudre.

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Amplificateur Opérationnel Et Applications Editeur : Ppur Presses ... [32] Jelinski ; Amplificateurs – Oscillateurs Cours complet

Exercices corrigés de l amplificateur opérationnel pdf

Amplificateur opérationnel – cours et Exercices corrigés Les amplificateurs opérationnels ont été conçus initialement pour la résolution analogique de

Cours et exercices sur les amplificateurs opérationnels pdf

Les amplificateurs opérationnels Page 31 Transistor à effet de champ Page 35 Examens corrigés Page 38 PDF Les amplificateurs opérationnels ont d'abord été ...

RECUEIL DE SUJETS Délectronique Electronique de commande

Exercice N°1 : Le montage représenté ci-dessous utilise un amplificateur opérationnel idéal en fonctionnement linéaire. 1) Déterminer l'expression du gain.

Lamplificateur opérationnel

Les amplificateurs opérationnels ont été conçus initialement pour la résolution Le courant d'entrée étant négligeable l'application du théorème.

SERIE DEXERCICES N° 8 : ELECTROCINETIQUE

Amplificateur de tension non inverseur. La borne A est portée au potentiel u1 et la borne B est mise à la masse. Déterminer le gain uS / u1 en fonction

EXERCICES Exercice 1 Sachant que R1 = 2.5k? et R2 = 45k?

Faites le design d'un amplificateur opérationnel inverseur dont l'entrée est la sortie du capteur et la sortie une tension variant de 0V `a 5V. Exercice 11

École Nationale dIngénieurs de Brest Programme pédagogique

L'amplificateur opérationnel et ses applications. 3. La diode et ses applications. Mécanique du point : cours et 63 exercices corrigés MASSON 1999.

TSI1 Lamplificateur opérationnel 1 Lamplificateur opérationnel idéal

amplificateurs opérationnels réels sont abordés en exercice. Toute étude Les exercices 1 et 2 sont des applications directes du cours. Les exercices.

SYLLABUS MASTER Mention Electronique énergie électrique

28 juil. 2022 KEAX7AG1 Syst`emes électroniques non linéaires `a diodes et AOP ... Architecture de l'ordinateur : Cours et exercices- A. Tanenbaum J-A.

Chapitre 2 AMPLIFICATEUR OPERATIONNEL IDEAL

QUELQUES APPLICATIONS : IV.1. Montage suiveur. Pour ce montage (figure 10) on a V+ = Ve et V-

Fascicule des Travaux Dirigés Electronique Analogique INSTITUT

Application numérique. Exercice 5. Source de tension de référence. On considère le montage à amplificateurs opérationnels parfaits représenté ci-dessous

problemes_corriges_delectroniq

L'analyse des circuits électriques linéaires est gouvernée par les lois et Application du théorème de Thévenin: CaJculer la tension Vs du circuit ...

amplificateur operationnel en regime non lineaire

saturation positive et négative de l'amplificateur. Puisque l' AOP ne fonctionne plus en régime linéaire il n'y a plus proportionnalité entre les tensions.

SSSeeerrrgggeee MMMooonnnnnniiinnn AAAOOOPPP NNNooonnn LLLiiinnn...dddoooccc Page 1 sur 6

AMPLIFICATEUR OPERATIONNEL EN REGIME NON LINEAIRE

Dans ce chapitre l"amplificateur différentiel intégré sera toujours considéré comme parfait, mais la

tension de sortie ne pourra prendre que deux valeurs :

V+sat et V-sat qui sont les tensions de

saturation positive et négative de l"amplificateur.

Puisque l" AOP ne fonctionne plus en régime linéaire il n"y a plus proportionnalité entre les tensions

d"entrée et de sortie, et la tension différentielle d"entrée vd ne peut plus être considérée comme nulle. En revanche les courants d"entrée le seront.

1. COMPARATEUR À UN SEUIL

v- v+vs t t V sat-

Vsat+vs

v+ v- Si v+ < v- alors vs= V-sat, alors que si v+ > v-, vs = V+sat , d"où les chronogrammes obtenus avec un signal triangulaire v+ et une tension continue v-.

2. COMPARATEUR À DEUX SEUILS (À HYSTÉRÉSIS OU TRIGGER)

Si le signal est entâché de bruit, il se produira plusieurs basculements au moment de l"égalité des

tensions d"entrée du comparateur. t t V sat-

Vsat+vs

v+ v- Pour remédier à ce problème, on réalise un comparateur à deux seuils. SSSeeerrrgggeee MMMooonnnnnniiinnn AAAOOOPPP NNNooonnn LLLiiinnn...dddoooccc Page 2 sur 6 vs v+ R2 R1 v-

Observons la figure ci-dessus : quelle que soit la valeur de la tension v- , la sortie de l"AOP est en

saturation et v+ = b.vs avec : b =+R R R1 1 2 soient : v+1 = b.V-sat et v+2 = b.V+sat

· Supposons v- < v+ :

vs = V+sat et v+ = b.vs > 0

· Faisons croître

v- :

La sortie change d"état lorsque

v- = b.V+sat, vs prenant alors la valeur vs = V-sat < 0.

Si l"on continue à faire croître la tension

v- la sortie reste dans cet état.

· Faisons maintenant décroître

v- : Pour que la sortie change d"état, il faut maintenant que : v- = b.V-sat, vs reprenant alors sa valeur initiale V+sat et y restant tant que v- décroît, d"où la caractéristique de transfert : vs Vsat+ Vsat- v- v+1 2v+

Si l"on désire deux tensions de seuil positives il suffit d"ajouter au montage précédent une source de

tension continue conformément au montage ci-dessous, la caractéristique de transfert étant translatée

suivant l"axe des abscisses, les tensions de seuil ayant pour valeur : v+1 = (1-b).E + b.V-sat et v+2 = (1-b).E + b.V+sat vs Vsat+ Vsat- v-vs v+ R2 R1 v- v+ 1 2 v+ E

SSSeeerrrgggeee MMMooonnnnnniiinnn AAAOOOPPP NNNooonnn LLLiiinnn...dddoooccc Page 3 sur 6 Pour que la tension

v+1 soit positive il est nécessaire de choisir :

E > b. V-sat /(1-b).

La largeur du cycle d"hystérésis devra être supérieure à l"amplitude du bruit superposé au signal

triangulaire.

3. MULTIVIBRATEUR ASTABLE

3.1 Principe

Son schéma de principe utilise un comparateur à deux seuils auquel on ajoute un circuit RC, le signal

d"entrée étant supprimé. vs v+ R2 R1 R Cvc i

Supposons qu"à l"instant t = 0, on mette le circuit sous tension, le condensateur C étant initialement

déchargé; la sortie passera alors instantanément en saturation positive ou négative.

Nous choisirons arbitrairement :

vs(0+) = V+sat . · Le condensateur se charge donc à travers la résistance R sous la tension

V+sat jusqu"à ce que la

tension v- = b.V+sat à l"instant t1; la tension vs basculant alors à V-sat . · Le condensateur se charge alors sous la tension V-sat jusqu"à l"instant t2 où v- = b.V-sat , vs repassant instantanément à

V+sat .

· Le condensateur se recharge à nouveau sous la tension V+sat jusqu"à l"instant t3 où v- = b.V+sat . Nous nous retrouvons alors dans les mêmes conditions qu"à l"instant t1 ; la même séquence se reproduit donc indéfiniment, d"où les chronogrammes : v+ 12 v+ t Vsat- Vsat+ vc vs

3.2 Equations : période

La tension aux bornes du condensateur est liée à la tension de sortie par l"équation différentielle :

tdvdtv v ctec c s+ = = avec t = R.C

équation qui a pour solution :

vc(t) = A.e-t/t + vs où A est une constante d"intégration.

Si on appelle

vco la tension initiale (à t = 0) aux bornes du condensateur, alors A = vco - vs ,d"où : vc(t) = vs.(1 - e-t/t ) + vco.e-t/t = (vco - vs).e-t/t + vs

De cette équation on peut déduire le temps que met la tension vc pour passer de la valeur vco à la

valeur vc(t) : SSSeeerrrgggeee MMMooonnnnnniiinnn AAAOOOPPP NNNooonnn LLLiiinnn...dddoooccc Page 4 sur 6 t Lnv v v v ts co s c=- -t.( )

Prenons comme origine des temps l"instant

t1 où vs bascule à V-sat, vc ayant alors pour valeur b.V+sat. On considère généralement que les tensions de saturation sont symétriques donc : -V-sat = V+sat = Vsat

Si on appelle

q1 la durée de l"état bas en sortie, et puisque vc(q1 ) = -b.Vsat : q tb bt 11 21
112=+
)). ..Ln LnR R d"où la période : T LnR

R= = +(

))2 2 1211

2. ..q t avec t = R.C

3.3 Modification du rapport cyclique

Le rapport cyclique est le rapport entre la durée à l"état haut et la période du signal de sortie. Pour le

modifier on réalise le montage suivant : vs v+ R2 R1 R Cvcv+ 12 v+ t Vsat- Vsat+ vc vs R P 1D 2D

Le condensateur se charge sous

Vsat avec la constante de temps (R + g.P).C et sous -Vsat avec la constante de temps (R + (1-g).P).C. En appelant q1 la durée à l"état bas et q2 celle à l"état haut, on obtient : q g21

212= + +(

))( . ). ..R P C LnR R q g11

21 12= + - +(

))[ ( ). ]. ..R P C LnR R

Le signal aura donc pour période :

T R P C LnR

R= + +(

))( . ). ..2 121 2 et pour rapport cyclique : aqg= =+ 2 2T R P RP

Les calculs ont été faits en supposant les diodes parfaites; on remarquera qu"en théorie la période est

indépendante de la position du curseur du potentiomètre.

Les multivibrateurs astables sont utilisés pour générer des signaux rectangulaires de période et de

rapport cyclique variables. SSSeeerrrgggeee MMMooonnnnnniiinnn AAAOOOPPP NNNooonnn LLLiiinnn...dddoooccc Page 5 sur 6

4. MONOSTABLE

4.1 Principe

v+ R2 R1 ve svR"C" v"Cvc

Le circuit R".C" d"entrée transforme les fronts de tension en impulsions. Pour un fonctionnement correct

du montage la constante de temps R".C" doit être faible devant la constante de temps R.C avec R = R1 + R2 (sinon la durée de l"impulsion de sortie dépendra de la constante de temps R".C").

Au repos

v- = -E, l"intensité du courant dans le condensateur C est nulle, v+ et v" sont donc nulles et la sortie de l"AOP est en saturation positive car v+ > v- . Si ve présente un front positif d"amplitude supérieure à E, vs passe de Vsat à -Vsat .

Le front de tension de sortie

-2.Vsat est transmis par C et v" passe instantanément de 0 à -2Vsat , quant à la tension v+, elle vaut alors -2b.Vsat , contribuant ainsi à maintenir la sortie en saturation négative lorsque v- atteint à nouveau -E (à condition que -2b.Vsat.< -E).

Le condensateur se charge alors sous la tension -Vsat, les tensions v+ et v" tendant exponentiellement

vers 0 V. Mais lorsque v+ atteint -E la sortie bascule à +Vsat et y reste (état stable).

Le front de

2.Vsat en sortie est transmis par C, v+ passant instantanément de -E à 2.bVsat-E

maintient la sortie en saturation positive. C se charge maintenant sous Vsat , v+ et v" tendent exponentiellement vers 0V (état initial).

Pour appliquer une nouvelle impulsion à l"entrée, il est nécessaire que le circuit soit à nouveau dans

son état stable

(v" = 0), soit après la durée tr, appelée temps de récupération qu"on choisit égal à 5.t.

Ce temps de récupération peut être diminué en ajoutant, entre le point commun à R

2 et C et la masse,

une diode (cathode à la masse) et une résistance en série, de faible valeur devant

R1 + R2, qui

permettra une décharge plus rapide du condensateur C.

4.2 Equations : durée de l"impulsion

La durée de l"impulsion peut être déterminée à partir de l"équation : q tq=- -.( )Lnv v v v s co s c avec : t = (R1 + R2).C vs = -Vsat vco = Vsat vc(q) = E/b - Vsat donc : ( )q = ++( ))R R C LnV ER

R Rsat

1 21

1 22. ..

SSSeeerrrgggeee MMMooonnnnnniiinnn AAAOOOPPP NNNooonnn LLLiiinnn...dddoooccc Page 6 sur 6

4.3 Chronogrammes

v- vc t -E t t t vs q -Ev -2b.Vsat Vsat Vsat

Vsat-E/

b-Vsat

2b.Vsat-E

4.4 Applications

Les monostables sont utilisés pour générer des impulsions de durée calibrée ou pour créer des

impulsions retardées. Une application intéressante est le convertisseur fréquence tension :

un monostable suivi d"un filtre passe-bas délivre une tension dont la valeur moyenne est égale au

rapport q/T = q.f, f étant la fréquence du signal d"entrée du monostable.quotesdbs_dbs13.pdfusesText_19

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AMPLIFICATEUR OPERATIONNEL EN REGIME NON LINEAIRE

V+sat et V-sat qui sont les tensions de

1. COMPARATEUR À UN SEUIL

Vsat+vs

2. COMPARATEUR À DEUX SEUILS (À HYSTÉRÉSIS OU TRIGGER)

Vsat+vs

· Supposons v- < v+ :

· Faisons croître

La sortie change d"état lorsque

Si l"on continue à faire croître la tension

· Faisons maintenant décroître

E > b. V-sat /(1-b).

3. MULTIVIBRATEUR ASTABLE

3.1 Principe

Nous choisirons arbitrairement :

V+sat jusqu"à ce que la

V+sat .

3.2 Equations : période

équation qui a pour solution :

Si on appelle

Prenons comme origine des temps l"instant

Si on appelle

R= = +(

2. ..q t avec t = R.C

3.3 Modification du rapport cyclique

Le condensateur se charge sous

212= + +(

21 12= + - +(

Le signal aura donc pour période :

T R P C LnR

R= + +(

4. MONOSTABLE

4.1 Principe

Au repos

Le front de tension de sortie

Le front de

2.Vsat en sortie est transmis par C, v+ passant instantanément de -E à 2.bVsat-E

2 et C et la masse,

R1 + R2, qui

4.2 Equations : durée de l"impulsion

R Rsat

1 22. ..

4.3 Chronogrammes

Vsat-E/

2b.Vsat-E

4.4 Applications