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Description du schéma et choix des composants AMPLIFICATEUR DE TENSION À CIRCUIT INTÉGRÉ

On peut réaliser un amplificateur très simple avec un circuit intégré et deux résistances. Le schéma est donné à la figure 3.1.
Le circuit intégré est un amplificateur opérationnel. Ce composant très bon marché permet de réaliser de nombreux montages dans des domaines variés de l’électronique. Il se présente en général sous forme d’un boîtier plastique possédant une double rangée de connexions (DIL, dual in une dans les notices en anglais). Les modèles simples habituellement utilisés ont tous le même brochage, bien que les références soient très nombreuses. Cette disposition des connexions est représentée à la figure 3.2, en vue de dessus comme le veut l’habitude pour les circuits intégrés. Il faut faire attention au sens du boîtier qui est indiqué par une encoche ou un point en relief qui doit se trouver en haut. Le modèle retenu pour la réalisation est le plus classique et le plus courant des amplificateurs opérationnels, le 741. Ce circuit est commercialisé par la plupart des constructeurs sous des références un peu différentes: LM 741, UA 741, MC 1741... On peut employer dans ce montage n’importe quel autre amplificateur opérationnel,

Figure 3.1 - Schéma de l’amplificateur de tension.
Figure 3.2 - Brochage des amplificateurs opérationnels simples.
seules les limites d’utilisation seront modifiées (elles seront en général améliorées par rapport à celles obtenues avec un 741).
Pour fonctionner, l’amplificateur opérationnel doit être alimenté par deux générateurs de tension continue comme l’indique la figure 3.3.
Figure 3.3 - Alimentation du circuit intégré.
Le point commun aux deux alimentations est la masse du montage. Il n’est pas prévu de connexion correspondante sur le circuit intégré, mais les points repérés comme masse dans les schémas doivent toujours être reliés à ce commun des alimentations. Les valeurs des tensions d’alimentation doivent être inférieures à 18 V (c’est une limite absolue pour le composant). Une valeur souvent utilisée est 15 V, mais le choix dépend de l’usage de l’amplificateur car le fonctionnement du montage ne sera correct que si la tension de sortie reste inférieure de 1 à 2 V à l’alimentation. On choisira donc une alimentation supérieure de 2 V à la valeur maximale désirée pour le signal de sortie. Sur les schémas des montages, on omet souvent les liaisons nécessaires à l’alimentation des circuits intégrés, pourtant indispensables.
La représentation normalisée d’un amplificateur opérationnel est précisée à la figure 3.4; une autre représentation souvent utilisée est donnée à la figure 3.5. Les bornes situées à gauche du schéma et repérées + et — sont les entrées de l’amplificateur opérationnel et correspondent respectivement aux pattes 3 et 2 du brochage (attention à respecter la correspondance : les deux entrées ne sont pas interchangeables). La borne située à droite du symbole est la sortie et correspond à la broche 6. Pour réaliser le montage, il suffit d’effectuer les liaisons indiquées par la figure 3.1 en prenant garde de ne pas oublier les connexions d’alimentation et la liaison entre la masse et le commun des générateurs continus. Les bornes 1 et 5 dénommées «compensation du décalage» ne seront pas utilisées pour l’instant et on peut les laisser en l’air.
Les résistances R1 et R2 permettent de fixer l’amplification du montage, c’est-à-dire le rapport entre la tension de sortie vs et la tension d’entrée vE:
Pour le schéma choisi, l’amplification A est donnée par la formule:
Avec les valeurs indiquées sur la figure 3.1, on obtient
 
Figure 3.4 - Symbole normalisé de l’arn plificateur opérationnel.
Figure 3.5 - Autre symbole courant de l’amplificateur opérationnel.


Publié dans Electronique-Magazine N°_96_Juillet-Aout_2007

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