L’amplificateur opérationnel – Exercices

Résumé et Points Clés

Titre : L’amplificateur opérationnel – Exercices

Ce document est une série d’exercices sur les amplificateurs opérationnels (ampli-op), couvrant les configurations fondamentales et leurs applications. Les exercices visent à renforcer la compréhension du gain, des montages de base et des limites pratiques des circuits.

Concepts et Définitions Clés :

• Ampli-op inverseur : Le gain en tension est donné par G = -R2/R1. La tension de sortie est en opposition de phase avec l’entrée.
• Ampli-op non inverseur : Le gain est donné par G = 1 + (R2/R1). La sortie est en phase avec l’entrée.
• Ampli-op suiveur (ou buffer) : Gain de 1. Il est utilisé pour son impédance d’entrée très élevée et son impédance de sortie très faible, isolant les étages d’un circuit.
• Ampli-op soustracteur (différentiel) : Produit une sortie proportionnelle à la différence de deux tensions d’entrée.
• Saturation : La tension de sortie maximale d’un ampli-op est limitée par ses tensions d’alimentation (typiquement ~80% de V_alim). Un calcul qui donne une tension de sortie supérieure à cette valeur indique une saturation.

Conseils pour les Examens :

• Identifiez toujours le type de montage (inverseur, non inverseur, suiveur, sommateur, soustracteur) avant d’appliquer la formule de gain appropriée.
• Pour les montages complexes, appliquez systématiquement les deux règles de l’ampli-op idéal : V+ = V- (court-circuit virtuel) et les courants d’entrée sont nuls.
• Vérifiez toujours la saturation. Comparez la tension de sortie calculée avec la tension de saturation (environ ±12V pour une alimentation ±15V). Si elle est dépassée, la réponse réelle est la tension de saturation.
• Dans les exercices de conception (comme l’adaptation d’un signal de capteur), déterminez d’abord le gain nécessaire, puis choisissez les résistances pour l’obtenir avec le montage demandé (inverseur ou non inverseur).