Mode linéaire.

Les amplificateurs linéaires intégrés, ou A.L.I, ou A.OP., monté en soustracteur, ou amplificateur de différence.

1.   Utilisations :

Le montage permet de :

• Faire des décalages de tensions.

• D’amplifier des différences de tensions.

• De supprimer des parasites.

 2.   Fonction  :

Réaliser une amplification différentielle en tension. Le coefficient d’amplification dépend de deux groupes de résistors appariés.

3.   Montage proposé avec son fonctionnement et règles:

Pourquoi ? Parce V⁺ = V^- = f ( R₁, R₂, V_{1 ,} V₂)

Remarque : Les résistances R₂ , R₁ sont appairées , il serait possible d’utiliser d’autres valeurs, mais dans ce cas, le résultat algébrique de Vs en fonction de V₁ et V₂ serait complètement différent

4.   Étude.

1. Nous allons vérifier si nous sommes en mode linéaire.

2. Nous isolerons  V+ et donnerons son expression algébrique.

3. Nous ferons de même pour V-.

4. Nous terminerons en appliquant la règle d’or V+ = V-     

Les « ALIs» seront considérés parfaits.

Validation du mode.

• La sortie de l’ALI est raccordée à une entrée.

• Si Vs tend a augmenter V⁺ - V^- aura tendance à diminuer.

• -Vs sat < Vs <+ Vs sat

Le mode sera donc linèaire, donc V⁺ = V^-

5.   Une simulation.

6.  

6. Réponse en fréquence du montage soustracteur.

Ce type de montage va voir sa limite maximale en fréquence évoluer inversement avec le niveau d’amplification.

Si l’on revient à la courbe de réponse 20 log (Vs/ ε ) = f (ω) , avec ε = constante.

Il est possible de déterminer la bande passante en traçant une droite pour un gain :

7. Rappel sur les « ALI »  peut-être, est-ce nécessaire :

Les amplificateurs linéaires intégrés, sont appelés aussi : amplificateur opérationnel. Il s'agit d'un composant intégré bâti sur la structure de l'amplificateur différentiel. C'est-à-dire qu'il possède deux entrées. Chacune des deux entrées réalise un effet opposé par rapport à l'autre.

 

Il possède une sortie unique référencée à la masse.

 

Ce composant le nécessite deux alimentations électriques référencées à une masse.

 

L'amplificateur linéaire intégré ne peut fonctionner seul. Grâce à des composants extérieurs rajoutés, il pourra amplifier et réaliser les opérations :

• L'amplification se fera en tension.

• Les opérations réalisées, seront de nature mathématique. Ce seront des sommes, où des différences, ou des produits, où des traitements logarithmiques. Il se peut que ce soit aussi un traitement sur les dérivés ou sur les primitives des tensions imposées sur les entrées.

• Les opérations pourront être aussi de nature logique. Il sera possible de comparer les signaux.

8.    Utilisation en mode linéaire :

Un amplificateur est en mode linéaire lorsque trois conditions sont réunies :

• La sortie est reliée avec ou sans composants, vers une des deux entrées.

• La différence des potentiels ε = (V ^-- V⁺). Devra évoluer en sens inverse de la sortie. C'est-à-dire que si Vs augmente, ε devra diminuer et vice-versa.

• La tension de sortie va être comprise entre +Vsat et – Vsat, sans atteindre ces deux valeurs extrêmes.

9.    Règle d’or et de fonctionnement.

Lorsqu’un ALI est monté en linéaire, il y a obligatoirement une entrée qui est reliée à la sortie, via un quadripôle quelconque :

 

ε sera considéré comme ≈ 0,  car Avo est énorme, sa valeur tendant vers l’infini, et la tension de sortie est comprise entre +Vsat et – Vsat , ce qui est relativement petit. Ce qui donne :

Ce qui amène V⁺ = V^-

 

Nous considérerons l’Ali comme étant parfait !

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