Amplificateur opérationnel/Montage amplificateur non inverseur

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Montage amplificateur non inverseur
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Chapitre 4
Leçon : Amplificateur opérationnel
Chap. préc. : Montage amplificateur inverseur
Chap. suiv. : Montage suiveur


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Amplificateur opérationnel/Montage amplificateur non inverseur
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Étudions maintenant le circuit suivant :

Aopnoninverting.svg

Sommaire

[modifier] Amplificateur opérationnel idéal

En utilisant les hypothèses d'un amplificateur opérationnel idéal, on obtient v = v + = ve.

Cela veut dire que le courant passant à travers R1 est:


 i_{R_1} = \frac{v_e}{R_1}

et ce courant doit aussi passer à travers R2 parce qu'aucun courant ne rentre dans l'amplificateur. On trouve donc:


 \begin{align}
  v_s &= v_- + i_{R_2} R_2\\
      &= v_e + \frac{v_e}{R_1} R_2 \\
      &= \left( 1 + \frac{R_2}{R_1} \right) v_e \\
  G &= \frac{v_s}{v_e} = 1 + \frac{R_2}{R_1}.
 \end{align}

Dans cette configuration, le gain est positif et est supérieur à 1. Ce montage est appelé amplificateur non-inverseur.

[modifier] Amplificateur opérationnel non idéal

À partir du schéma, on peut déduire 3 équations de base :

  • vs = A(v +v )
  • v + = ve
  • v^- = v_s \frac{R_1}{R_2+R_1}

On reporte v + et v dans l'équation de vs et on obtient :

v_s= A \left( v_e - \left(v_s \frac{R_1}{R_1 + R_2} \right) \right)

v_s = A . v_e - \frac{A . v_s . R_1}{R_1 + R_2}

v_s \left( 1+ \frac{A . R_1}{R_1 + R_2} \right) = A.v_e

G = \frac{v_s}{v_e}=\frac{A}{1 + \frac{A.R_1}{R_1+R_2}}

Si A \to \infty, (amplificateur idéal) :

 1 + \frac{A.R_1}{R_1+R_2} \to \frac{A.R_1}{R_1+R_2}

et

G \to \frac{A}{\frac{A.R_1}{R_1+R_2}} = \frac{1}{\frac{R_1}{R_1+R_2}} = \frac{R_1+R_2}{R_1} = 1 + \frac{R_2}{R_1}

[modifier] Impédance de sortie

Impédance sortie montage inverseur.png

\begin{cases}
i_{R_1} = i_{R_2} = \frac {v_{test}}{R_1+R_2}\\
i_{R_0} = \frac {V_{test} - A \left( V^+ - V^- \right)}{R_0} = \frac { v_{test} + A \times V^-}{R_0}\\
\end{cases}

i_{test} = \frac {v_{test}}{R_1+R_2} + \frac { v_{test} + A \times V^-}{R_0}

V^- = R_1 \times i_{R_1} = \frac {R_1 \times v_{test} }{ R_1 + R_2}

i_{test} = \frac {v_{test}}{R_1+R_2} + \frac { v_{test} + A \times \frac {R_1 \times v_{test}}{R_1+R_2} }{R_0}

\frac {v_{test}}{i_{test}} = \frac 1 { \frac 1 { R_1 + R_2} + \frac { 1 + \frac { A \times R_1}{R_1 + R_2}}{R_0}}

[modifier] Impédance d'entrée

Z_e = Z_{v^+}