Les ALI 4T LOTFI+ 2021 .pdf



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ELECTRONIQUE

Leçon : C1-1

Objectifs : - Identifier un ALI à partir d’une carte de commande et/ou de son schéma structurel.
- Identifier les caractéristiques d’un A.L.I.
- Identifier les différents montages fondamentaux à base d’A.LI.

- Réaliser des montages à base d’A.L .I
I- Mise en situation :
On dispose souvent d’un signal électrique provenant par exemple d’une antenne (de radio, de
télévision…), d’une tête de lecture (d’un magnétophone, d’un microphone), d’un capteur de
mesure (de température, de pression, d’humidité…).Ce signal est souvent de niveau faible. Pour
le rendre exploitable, il faut l’amplifier.

II- Présentation :
L’Amplificateur Linéaire Intégré (A.L.I) aussi appelé Amplificateur Opérationnel (A.OP) se
présente sous forme d’un circuit intégré contenant un certain nombre de composants. En
association avec d’autres composants électroniques, permet de réaliser des opérations sur un
signal électrique analogique :
 Amplification : tension, courant …
 Opérations mathématique : addition, soustraction, dérivation etc.
 Commande de moteurs, Régulation de tension, comparaisons, filtrages...
EXEMPLE DE CIRCUIT INTEGRE ( µA 741 ou LM 741 )
1 : borne d’offset
2 : Entrée inverseuse E3 : Entrée non inverseuse E+
4 : Polarisation négative -Vcc
5 : borne d’offset
6 : Sortie
7 : Polarisation positive + Vcc.
8 : Non connectée
Offsets : bornes permettant de corriger la tension de décalage d’entrée à fin d’obtenir une
tension nulle en sortie lorsque les deux entrées sont aux mêmes potentiels. Cette correction est
réalisée avec un potentiomètre branché entre les bornes 1 et 5.

III- Symbole :

N.L

Les amplificateurs linéaires intégrés

Page :

1/6

La présence de deux entrées permet d’envisager deux structures d’AOP suivant que les signaux
seront appliqués sur :
 L’entrée E¯ : On parle alors d’amplificateurs……………………………………..
Le signal de sortie sera ……………………………. par rapport au signal appliqué sur E¯.
 L’entrée E+ : On parle alors d’amplificateurs……………………………………..
Le signal de sortie sera …………………………… par rapport au signal appliqué sur E+.

IV- Alimentation d’un AOP (polarisation) :
Tout amplificateur nécessite une alimentation (polarisation) par tension continue pour apporter
l’énergie indispensable à l’amplification.
Alimentation symétrique

Alimentation asymétrique

V- Caractéristiques d’un A.L.I :
Amplificateur réel

Amplificateur idéal ou parfait

* une amplification différentielle élevée Ad=.......

* une amplification différentielle infinie Ad ......

* une tension différentielle d’entrée Vd = ............

* une tension différentielle d’entrée Vd =........

*une impédance d’entrée élevée Ze

*une impédance d’entrée infinie Ze ...............

* une impédance de sortie très faible Zs

*une impédance de sortie nulle Zs=...............

*un courant de décalage très faible iE+  iE- 

*un courant de décalage iE+ = iE- = .............

VI- Schémas équivalents :
Amplificateur réel

N.L

Les amplificateurs linéaires intégrés

Amplificateur idéal

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2/6

VII- Caractéristique de transfert :
1- Cas d’un amplificateur réel :

Vs

….....

….....
Vd

….....

….....
….......................

….................

….......................

Interprétation :
Lorsqu’on a Vdmin < Vd < VdMax : La tension de sortie Vs est une fonction linéaire de Vd.
On dit que l’AOP fonctionne en régime……………….…..……
Dans le cas ou Vd ≤ Vdmin ou Vd ≥ VdMAX : On constate que la tension de sortie ne dépend
pas de Vd ; elle reste………………………………………
On dit que l’AOP fonctionne en régime……………………..……
2- Cas d’un amplificateur idéal :

Vs

….....

Vd

0

….....
….......................

….......................

Interprétation :
Lorsqu’on a Vd = 0 : La tension de sortie Vs est une fonction linéaire de Vd.
On dit que l’AOP fonctionne en régime…………………………
Dans le cas ou Vd < 0 ou Vd >0 :On constate que la tension de sortie ne dépend pas de
Vd ; elle reste………………………………………
On dit que l’AOP fonctionne en régime…………………….……

N.L

Les amplificateurs linéaires intégrés

Page :

3/6

VIII- Les montages ALI en régime linéaire :
Condition de fonctionnement en régime linéaire :
Un moyen simple permettant de savoir si un ALI fonctionne ou non en régime linéaire consiste à
vérifier si ’il y a bien réaction (par un composant ou un fil) de la sortie S vers l’entrée
inverseuse E¯. On parle alors de réaction négative ou contre réaction.
Méthodologie dans l’étude des montages à A.L.I en régime linéaire :
1

Nature de stabilité

2

Méthode de calcul

3

Conduite du calcul

4

Présentation du résultat

- Lois des mailles et/ou lois des nœuds
et/ou règle de diviseur de tension
- Relations fondamentales : Vd = 0, i+ = i¯= 0
- Expression du potentiel en E+ et E¯
ou utilisation d’un système d’équations.
- Expression de la fonction de transfert Vs / Ve.
- Expression de la relation entrée – sortie Vs = f(Ve).

Vérification

- Signal d’entrée sur E+ : montages non inverseurs.
- Signal d’entrée sur E¯ : montages inverseurs.

5

- A.L.I en régime linéaire (Réaction négative)

1- Amplificateur non inverseur :
+

Vs

Ve
R1

R2

…………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………

2- Suiveur de tension :

Ve

Applications :

+

Ce montage permet de connecter une résistance de charge RL

-

à un générateur de résistance RG >> RL tout en maintenant la
Vs

tension EG aux bornes de RL ou, en général, de rendre le
fonctionnement d’un générateur indépendant de sa charge.
On parle alors d’étage adaptateur d’impédance entre le

………………………………………………

N.L

générateur et la charge.

Les amplificateurs linéaires intégrés

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3- Amplificateur inverseur :
R2
R1

+

Ve

Vs

…………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………

IV- Les montages ALI en régime saturé :
1- Condition de fonctionnement en régime saturé :
 L’ALI ne présente pas de réaction. Il donc monté en boucle ouverte (BO)
 L’ALI présente une réaction positive (bouclage de la sortie S sur l’entrée E+).
2- Méthodologie dans l’étude des montages à A.L.I en régime saturé :
1

Nature de stabilité

2

Méthode de calcul

3

Conduite du calcul

4

Présentation du résultat

5

Vérification

- A.L.I en régime saturé (Réaction positive ou BO)
- Lois des mailles et/ou lois des nœuds
et/ou règle de diviseur de tension
- Relations fondamentales : Vd ≠ 0, i+ = i¯= 0
- Expression de Vd en fonction de Ve et des
composants.
- Etude de signe de Vd.
- Tracé de la caractéristique de transfert Vs / Ve.
- Chronogrammes de Vs et Ve.
- Signal d’entrée sur E+ : montages non inverseurs.
- Signal d’entrée sur E¯ : montages inverseurs.

3- Fonctionnement en comparateurs :

+Vcc

a- Comparateurs simples (à un seuil) :
Comparateur simple seuil non inverseur

R1

+Vcc

-

 Expression latérale de Vréf :

Vd
R2

+

Vréf
Ve

Vs

- Vcc

 Expression de Vd :

N.L

Les amplificateurs linéaires intégrés

Page :

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 Etude de signe de Vd

Chronogramme de Vs(t)

Caractéristique de transfert

+Vcc

Vs

Ve

Ve

Vréf

t

0

Vréf

- Vcc

Comparateur simple seuil inverseur
 Expression de Vd :

+Vcc
R

Vd
+

Ve

 Etude de signe de Vd

Vs

Vréf

Chronogramme de Vs(t)

Caractéristique de transfert

+Vcc

Vs

Ve

Ve

Vréf
0

t

Vréf

- Vcc

N.L

Les amplificateurs linéaires intégrés

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