Leçons de niveau 12

Amplificateur opérationnel/Comparateur

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Comparateur
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Chapitre no10
Leçon : Amplificateur opérationnel
Chap. préc. : Logarithme, exponentiel et multiplicateur analogique
Chap. suiv. : Trigger de Schmitt
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Amplificateur opérationnel/Comparateur
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Comparateur[modifier | modifier le wikicode]

Le gain d'un montage amplificateur opérationnel dépend :

  • d'une résistance de rétroaction - ou contre-réaction (résistance entre la sortie et l'entrée inverseuse (-) , et pas de résistance entre la sortie et l'entrée non inverseuse (+) ).
  • du rapport entre les valeurs des différentes résistances autour du circuit.

Maintenant, on va regarder ce qu’il se passe lorsqu'on élimine cette résistance de rétroaction et que les entrées sont alimentées sans l'intermédiaire de résistances.

Le montage en comparateur

Si la résistance d'entrée n'existe pas, la boucle de rétroaction est ouverte. En d'autres termes, on peut dire que la valeur de sa résistance est infinie, et que la valeur du gain du montage est, elle aussi, infinie. Le signe du gain (+ ou -) est déterminé par le signe de la différence de tension des deux entrées.

Début d’un principe
Fin du principe


Dans un comparateur, une tension de référence est mise en place sur la borne inverseuse et la borne non inverseuse mesure la tension à comparer. La tension de référence peut être obtenue par exemple par un pont diviseur de tension.

  • Si la tension à la borne + est inférieure à la tension de référence (entrée -), la tension de sortie sera "infiniment négative" (en pratique )
  • Si la tension à la borne + est supérieure à la tension de référence (entrée -), la tension de sortie sera "infiniment positive" (en pratique )


Début d’un principe
Fin du principe


Considérons la sortie de l'amplificateur opérationnel comme une source de tension. Avec une DEL (Diode ÉlectroLuminescente), on peut construire un circuit qui réagit lorsqu'un courant le parcourt.

Lorsque , le circuit sera le même que celui-ci. Les piles sont réglées afin qu'au total, la différence de potentiel aux bornes de la DEL soit nulle : la DEL reste éteinte.

Sur ce schéma, . La tension aux bornes de la DEL est de 18 V, donc la DEL s'allume.

Conclusion[modifier | modifier le wikicode]

La DEL s'allume lorsque la tension sur l'entrée - devient plus grande que la tension présente sur le point commun des deux résistances et (pont diviseur de tension). Dans notre cas, ce sera pour une tension de 6,6 V. Si on intervertit les deux résistances, on aura alors un seuil de comparaison à 2,5 V.

Comparateur sans seuil ou avec seuil[modifier | modifier le wikicode]

Montage Inéquations de fonctionnement Caractéristique de transfert
Comparateur de tension
sans seuil alimenté
en bi-tension
Cours 03 image 01.png

Cours 03 image 02.png
Comparateur de tension
sans seuil alimenté
en mono-tension
Cours 03 image 03.png

Cours 03 image 04.png
Comparateur de tension
avec un seuil positif
Cours 03 image 05.png