Les configurations courantes d’amplificateurs opérationnels : un guide clair sur les montages typiques et leurs applications en ingénierie thermique.
Configurations courantes d’amplificateurs opérationnels
Un amplificateur opérationnel (AOP) est un composant électronique essentiel utilisé dans de nombreux circuits électroniques pour renforcer ou amplifier les signaux électriques. Différentes configurations peuvent être utilisées pour diverses applications pratiques. Voici quelques configurations courantes :
1. Amplificateur inverseur
Le montage inverseur est l’une des configurations les plus simples des amplificateurs opérationnels :
Configuration : La résistance Rf est connectée entre la sortie et l’entrée inverseuse, tandis qu’une autre résistance R1 est connectée entre l’entrée inverseuse et la source de signal.
Gain : Le gain de cette configuration est donné par \(A_v = -\frac{R_f}{R_1}\).
2. Amplificateur non-inverseur
Dans cette configuration, le signal d’entrée est appliqué à l’entrée non-inverseuse :
Configuration : Une résistance R1 est connectée entre la masse et l’entrée inverseuse, et une autre résistance Rf est placée entre la sortie et l’entrée inverseuse.
Gain : Le gain est donné par \(A_v = 1 + \frac{R_f}{R_1}\).
3. Suiveur de tension
Aussi appelé tampon ou amplificateur unité :
Configuration : La sortie est directement connectée à l’entrée inverseuse.
Gain : Le gain de tension est 1 (unité), ce qui signifie que la sortie est égale à l’entrée. Utilisé principalement pour isolation ou pour piloter des charges lourdes.
4. Amplificateur différentiel
Ce montage amplifie la différence entre deux tensions d’entrée :
Configuration : Deux résistances identiques R1 sont connectées aux deux entrées non-inverseuse et inverseuse, et deux autres résistances identiques Rf sont placées entre les sorties vers l’entrée inverseuse respective.
Gain : Le gain est donné par \(A_v = \frac{R_f}{R_1}\) si toutes les résistances sont égales.
5. Intégrateur
Utilisé pour générer une sortie qui est l’intégrale de l’entrée :
Configuration : Un condensateur C est connecté entre la sortie et l’entrée inverseuse, et une résistance R est connectée entre l’entrée inverseuse et la source de signal.
Sortie : La sortie est \(V_{out} = -\frac{1}{RC} \int V_{in} \, dt\).
6. Dérivateur
Utilisé pour obtenir la dérivée du signal d’entrée :
Configuration : Une capacité C est connectée à l’entrée inverseuse depuis la source de signal, tandis qu’une résistance R est placée entre la sortie et l’entrée inverseuse.
Sortie : La sortie est \(V_{out} = -RC \frac{dV_{in}}{dt}\).
Ces configurations sont les fondements de nombreuses applications en électronique, allant des simples amplificateurs audio aux circuits de traitement du signal dans les systèmes de communication. Maîtriser ces configurations permet de concevoir des circuits plus complexes et efficaces.
