TP AMPLIFICATEUR OPERATIONNEL EN REGIME LINEAIRE 
MONTAGE INVERSEUR - ETUDE A L'OSCILLOSCOPE

but : �tude d'un montage utilisant l'AOP et des limites d'utilisation de ce composant.

I ) Etude du montage sous tension alternative

1) �tude exp�rimentale


Rappels :

- L'amplificateur op�rationnel doit �tre aliment�.
- Les diff�rents montages devront �tre v�rifi�s par le professeur avant la mise sous tension.

1.1 R�gler le g�n�rateur (G.B.F.) de fa�on � disposer d'une tension triangulaire de 1V d'amplitude (c'est-�-dire uemax = 1V) , de valeur moyenne nulle et de fr�quence 500Hz (effectuer le r�glage en visualisant la sortie du GBF � l'oscilloscope).
1.2 R�aliser le montage ci-dessus avec R1=10k
W et R2=22kW.
1.3 Appliquer la tension d�livr�e par le G.B.F. � l'entr�e du montage ci-dessus, et visualiser simultan�ment sur l'oscilloscope la tension de sortie
us et la tension d'entr�e ue . Tracer en concordance de temps les graphes de us et ue.
1.4 Comparer
ue et us : forme, amplitude, p�riode, signe � un instant donn�.
1.5 Calculer
usmax/uemax puis R2/R1, quelle relation existe entre ces deux rapports ?
1.6 On va chercher � �tudier les limites du fonctionnement lin�aire de l'AOP : c'est-�-dire de trouver exp�rimentalement la valeur de limite de
uemax � partir de laquelle la tension de sortie n'est plus proportionnelle � la tension d'entr�e.

  • Prendre R1=10kW et R2=47kW, faire varier uemax de 0 � 4V. Observer les graphes de ue et us. En d�duire la valeur limite de uemax permettant de travailler en r�gime lin�aire.
  • Pour uemax = 4V relever les courbes de us et ue.
  • 2 ) �tude th�orique

    L'AOP est consid�r� comme parfait, c'est-�-dire que i- = i+ = 0 et qu'il fonctionne en r�gime lin�aire : e = 0.

    2.1 Que vaut la tension v+ ?
    2.2 Quelle est la relation entre
    v- et v+ (si e = 0) ?
    2.3 Quelle est la relation entre les courants
    i1 et i2 ?
    2.4 Quelle est la relation entre
    ue , u1 et v- ?
    A l'aide de la relation trouv�e au I)2.2), donner la relation entre
    ue et u1
    2.5 Quelle est la relation entre
    v- , u2 et us ?
    A l'aide de la relation trouv�e au I)2.2), donner la relation entre
    u2 et us
    2.6 Quelle est la relation entre
    i1 et u1 ?
    A l'aide de la relation trouv�e au I)2.4), donner l'expression de
    i1 en fonction de ue et R1
    2.7 Quelle est la relation entre
    i1 et u2 ?
    A l'aide de la relation trouv�e au I)2.5), donner l'expression de
    i1 en fonction de us et R2
    2.8 A l'aide des expressions trouv�es aux I)2.6) et I)2.7), donner l'expression de
    us / ue en fonction de R1 et R2

    II ) Effet de charge

    Reprendre R1=10kW et R2=22kW, avec uemax = 2V


    Placer la r�sistance Rc dans le montage en lui donnant successivement les valeurs 1k
    W, 330W, 220W, 100W et 47W.

    1 ) Mesurer usmax dans chaque cas, et en d�duire � chaque fois la valeur maximale de is et le rapport usmax/uemax (coefficient d'amplification exp�rimentale) . Consigner tous les r�sultats dans un tableau semblable � celui-ci :

    Rc

    1kW

     330W

     220W

     100W

     47W
    usmax (V)          
    usmin (V)          
    ismax (mA)          
    usmax/uemax          
    -R2/R1          
     

    2 ) Quelle remarque pouvez-vous faire sur l'�volution de ismax en fonction de Rc ?
    3 ) Que se passe-t-il pour
    usmax / uemax ?
    4 ) Quelle valeur minimale faut-il donner � Rc pour que le coefficient d'amplification exp�rimentale corresponde au coefficient d'amplification th�orique (-R
    2 / R1 ) ?


    ANNEXE

    I )
    2.1 Que vaut la tension
    v+ ?
    2.2 Quelle est la relation entre
    v- et v+ (si e = 0) ?
    2.3 Quelle est la relation entre les courants
    i1 et i2 ?
    2.4 Quelle est la relation entre
    ue, u1 et v- ?
    A l'aide de la relation trouv�e au I)2.2), donner la relation entre
    ue et u1
    2.5 Quelle est la relation entre
    v- , u2 et us ?
    A l'aide de la relation trouv�e au I)2.2), donner la relation entre
    u2 et us.
    2.6 Quelle est la relation entre
    i1 et u1 ?
    A l'aide de la relation trouv�e au I)2.4), donner l'expression de
    i1 en fonction de ue et R1
    2.7 Quelle est la relation entre
    i1 et u2 ?
    A l'aide de la relation trouv�e au I)2.5), donner l'expression de
    i1 en fonction de us et R2
    2.8 A l'aide des expressions trouv�es aux I)2.6) et I)2.7), donner l'expression de
    us / ue en fonction de R1 et R2

    II )

    Rc

    1kW

     330W

     220W

     100W

     47W
    usmax (V)          
    usmin (V)          
    ismax (mA)          
    usmax/uemax          
    -R2/R1          

    2 ) Quelle remarque pouvez-vous faire sur l'�volution de ismax en fonction de Rc ?
    3 ) Que se passe-t-il pour
    usmax / uemin ?
    4 ) Quelle valeur minimale faut-il donner � Rc pour que le coefficient d'amplification exp�rimentale corresponde au coefficient d'amplification th�orique (-R
    2 / R1 ) ?

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