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amplificateur opérationnel

Posté par
Samsco
01-06-20 à 10:58

Bonjour j'ai besoin de votre aide svp

Exercice :

On réalise le montagne amplificateur suivant:

1. Ce montagne est-il un amplificateur non inverseur ou inverseur?

2. Indiquer le rôle du rhéostat placé en série avec le conducteur ohmique de résistance R2.

3. Exprimer le gain en tension en fonction de R1 , R2 et R3 valeur de la portion de la résistance du rhéostat mise dans le circuit.

4.  On donne : R1=1 k , R2=3 k ; Rh total=10 k.
Entre quelles valeurs extrêmes peut-on ajuster le gain en tension

Réponses :

1. Pour ça , j'ai pensé à montré que Us=G.Ue avec G comme gain en tension

_ Considerons la maille MSE-E+
D'apres la loi des mailles:
UME+=UMS+USE-+UE-E+

On a:
UME+=-UE
UMS=-US
USE-=

C'est au niveau de USE- que je bloque

amplificateur opérationnel

Posté par
vanoise
re : amplificateur opérationnel 01-06-20 à 11:09

Bonjour
Pour savoir si le montage est inverseur ou non, il suffit de regarder si la tension d'entrée est appliqué à l'entrée inverseuse ou à l'entrée non inverseuse.

Posté par
vanoise
re : amplificateur opérationnel 01-06-20 à 11:15

Puisque l'ampli op fonctionne en régime linéaire : UE+M=UE-M
On exprime alors séparément ces deux tensions :
UE+M = Ue : évident d'après le schéma du circuit !
UE-M=UE-A = ... Cela est immédiat si tu connais la notion de diviseur de tension.

Posté par
Samsco
re : amplificateur opérationnel 01-06-20 à 11:30

vanoise @ 01-06-2020 à 11:15

Puisque l'ampli op fonctionne en régime linéaire : UE+M=UE-M
On exprime alors séparément ces deux tensions :
UE+M = Ue : évident d'après le schéma du circuit !
UE-M=UE-A = ... Cela est immédiat si tu connais la notion de diviseur de tension.

Pourquoi EE-M=UE-A?

Posté par
vanoise
re : amplificateur opérationnel 01-06-20 à 11:54

A et M sont relié par un simple fil conducteur de résistance négligeable. Il n'existe donc pas de tension entre A et M ou, si tu préfères : A et M sont au même potentiel.

Posté par
Samsco
re : amplificateur opérationnel 01-06-20 à 12:35

vanoise @ 01-06-2020 à 11:15

Puisque l'ampli op fonctionne en régime linéaire : UE+M=UE-M
On exprime alors séparément ces deux tensions :
UE+M = Ue : évident d'après le schéma du circuit !
UE-M=UE-A = Ue Cela est immédiat si tu connais la notion de diviseur de tension.

Je ne vois pas comment cela m'aide.

Posté par
vanoise
re : amplificateur opérationnel 01-06-20 à 13:57

Citation :
UE-M=UE-A = ... Cela est immédiat si tu connais la notion de diviseur de tension.

Il faut commencer par exprimer la tension UE-M en fonction des diverses résistances, sinon, tu tournes en rond... C'est à ce niveau que la notion de diviseur de tension doit t'aider. Puisqu'aucun courant ne pénètre dans l'ampli op par l'entrée inverseuse (iE-=0), les trois résistances sont parcourues par un courant de même intensité. Elles constituent un diviseur de tension. Si cette notion t'est inconnue (cela m'étonnerait !), tu peux aussi te débrouiller avec la loi d'Ohm. En représentant les résistances verticalement comme sur le schéma ci-dessous, cela te paraîtra peut-être plus simple. Volontairement, je n'ai représenté sur ce schéma que ce qui est nécessaire à l'obtention de l'expression de UE-M en fonction de Us et des résistances.

amplificateur opérationnel

Posté par
Samsco
re : amplificateur opérationnel 01-06-20 à 18:31

vanoise @ 01-06-2020 à 13:57

Puisqu'aucun courant ne pénètre dans l'ampli op par l'entrée inverseuse (iE-=0), les trois résistances sont parcourues par un courant de même intensité.

Justement , je ne sais même pas comment circule le courant dans le circuit puisqu'il n'y a pas de générateur.

vanoise @ 01-06-2020 à 13:57

Elles constituent un diviseur de tension. Si cette notion t'est inconnue (cela m'étonnerait !),

Elle m'est inconnue , mais j'aimerais bien apprendre la connaître.

J'ai l'habitude d'utiliser la loi des noeuds et des mailles pour faire ce genre d'exercice.

Posté par
vanoise
re : amplificateur opérationnel 01-06-20 à 21:19

Essaie de te débrouiller avec la loi d'Ohm.  C'est facile en remarquant que les 3 résistances  sont parcourues par le même courant.  Je te parlerai ensuite du diviseur de tension.

Posté par
Samsco
re : amplificateur opérationnel 01-06-20 à 23:36

vanoise @ 01-06-2020 à 21:19

Essaie de te débrouiller avec la loi d'Ohm.  C'est facile en remarquant que les 3 résistances  sont parcourues par le même courant.  Je te parlerai ensuite du diviseur de tension.

Oui mais j'ai du mal avec le sens du courant , comment circule-t-il?

Posté par
Samsco
re : amplificateur opérationnel 02-06-20 à 00:13

Sinon avec la loi d'Ohm , j'ai commencé dans mon premier message ( Apres l'enoncé) et je bloquais pour la tension USE-

Posté par
vanoise
re : amplificateur opérationnel 02-06-20 à 14:17

Cela devrait être plus facile avec le schéma que je t'ai fourni hier à 13h57. Peu importe le sens du courant, l'essentiel est que les trois résistances soient parcourues par le même courant. Tu peux imaginer un courant d'intensité I, le sens positif du courant étant de S vers M. Si le courant réel circule dans ce sens : I>0 ; si le courant réel circule de M vers S, cela ne change rien aux formules littérales ; simplement : I<0 mais il n'est pas nécessaire de connaître le signe de I pour obtenir l'expression de UE-M en fonction de Us et des trois résistances.

Posté par
Samsco
re : amplificateur opérationnel 02-06-20 à 20:05

Lorque I circule M vers S

D'après la loi d'Ohm :
UE-M=-R1.I

Pour Us  je dois additioner R1.I , R2.I et Rh.I ?

Posté par
Samsco
re : amplificateur opérationnel 02-06-20 à 20:35

vanoise @ 01-06-2020 à 11:09

Bonjour
Pour savoir si le montage est inverseur ou non, il suffit de regarder si la tension d'entrée est appliqué à l'entrée inverseuse ou à l'entrée non inverseuse.


Ici la tension d'entrée est appliquée à l'entrée non inverseuse donc le montage est non inverseur.

Mais dans mon cours , la tension a été appliqué en point A ( pour le montage inverseur).

Posté par
vanoise
re : amplificateur opérationnel 02-06-20 à 21:41

Les trois résistances sont parcourues par le même courant. En choisissant arbitrairement comme sens positif du courant celui de S vers M, on peut considérer que les trois résistances sont associées en séries ; de façon immédiate, la loi d'Ohm donne :

U_{s}=\left(R_{h}+R_{2}+R_{1}\right).I

La loi d'Ohm appliquée à R1 :

U_{E^{-}M}=R_{1}.I

Par division membre à membre, ou en procédant par substitution, on obtient ;

\boxed{U_{E^{-}M}=U_{s}\cdot\dfrac{R_{1}}{R_{h}+R_{2}+R_{1}}}

Il te faut bien revoir les bases du cours sur le courant électrique : additivité des tensions, résistances équivalentes... Le problème est ainsi pratiquement terminé...

Posté par
vanoise
re : amplificateur opérationnel 02-06-20 à 21:44

Citation :
Ici la tension d'entrée est appliquée à l'entrée non inverseuse donc le montage est non inverseur

Oui !
Dans le cas du montage inverseur, l'entrée E+ est reliée à la masse et la tension d'entrée est appliquée à l'entrée inverseuse E- par l'intermédiaire d'une résistance R1.

Posté par
Samsco
re : amplificateur opérationnel 03-06-20 à 18:51

D'accord

Je ne sais pas comment répondre à la deuxième question

Pour la 3)

U_{E^{-}M}=U_{s}\cdot\dfrac{R_{1}}{R_{h}+R_{2}+R_{1}}
 \\   
 \\  \iff U_s=\dfrac{R_1+R_2+R_h}{R_1}.U_e
 \\ 
 \\ G=\dfrac{U_s}{U_e}=\dfrac{R_1+R_2+R_h}{R_1}=1+\dfrac{R_2+R_3}{R_1}

4) Je ne sais pas comment faire

Posté par
vanoise
re : amplificateur opérationnel 03-06-20 à 23:14

La question 2 aurait logiquement été mieux placée après l'étude du gain... Le rhéostat possède une résistance R3 (ou Rh) réglable entre zéro (quand le curseur du rhéostat est tout à gauche) et Rhtotal (quand le curseur est tout à droite, par rapport au schéma. Le rôle du rhéostat est donc de pouvoir régler le gain de l'amplificateur entre une valeur Gmin et une valeur Gmax qu'on te demande de calculer à la question 4.
Conseil d'ordre général : bien lire l'intégralité d'un énoncé avant de commencer à rédiger un exercice ou un problème : il est fréquent que la lecture des dernières questions fournisse des renseignements sur les réponses aux premières questions ... C'est le cas ici.

Posté par
Samsco
re : amplificateur opérationnel 04-06-20 à 19:27

D'accord

Pour R3=0 ,
Gmin=(1+R2/R1)=1+3/1=4

Pour R3=Rh total ,
Gmax=[1+(R2+Rh total)/R1)]=[1+(10+3)/1]=14

donc 4 ≤ G ≤14

Posté par
vanoise
re : amplificateur opérationnel 04-06-20 à 19:53

C'est bien cela !

Posté par
Samsco
re : amplificateur opérationnel 04-06-20 à 19:56

Ok merci pour tout !

Posté par
vanoise
re : amplificateur opérationnel 04-06-20 à 20:56

Je t'avais promis quelques explications sur le diviseur de tension : sans doute la notion la plus utile en électronique :

Posté par
Samsco
re : amplificateur opérationnel 05-06-20 à 16:12

vanoise @ 04-06-2020 à 20:56

Je t'avais promis quelques explications sur le diviseur de tension : sans doute la notion la plus utile en électronique :

Ok merci.



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