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 réalisent 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.
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.
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 :
Nous considérerons l’Ali comme étant parfait !
Exemple avec raisonnement :
1er Constat : Si le quadripôle amène un traitement, l’Ali rebouclé, permettra de convertir l’ensemble en autre quadripôle qui effectuera un traitement exactement opposé et inversé, au premier !
2ème constat : c’est la règle d’or. En mode linéaire ε = 0 .Ce qui amène V+ = V-
Parmi les montages les plus courants nous trouverons :
Le montage à gain unité, qui permet des adaptations d’impédances.
L’amplificateur simple non inverseur, dont la sortie égale l’entrée fois un coefficient positif.
L’amplificateur inverseur, ou à phase inversée, dont la sortie égale l’entrée fois un coefficient négatif.
L’amplificateur inverseur à somme de tensions, qui permet d’additionner plusieurs sources avant de les amplifier avec un coefficient négatif.
L’amplificateur de différence de tensions, qui permet d’effectuer une différence de tensions. Le résultat est amplifié par un coefficient positif.
Il en existe bien d’autres…