L'Amplificateur Opérationnel en régime linéaire

Matériel :

- Un Amplificateur Opérationnel TL081                      - Une résistance R1 de 1kW .

- Un G.B.F.                                                                - Une boite à décade : R2    [ 0 , 100 kW ].

- Une alimentation stabilisée +/-15 V.              - 1 Voltmètre continu.

- Un Oscilloscope.

 

I.                   Le montage non inverseur

 

 Ve(t) : tension triangulaire amplitude 1 V, fréquence 1 kHz.

 

 

I-1. Etude théorique

 

I-1-1. L'Amplificateur Opérationnel est supposé parfait. Que valent les intensités i+ et i- et la tension e?

I-1-2. A l'aide d'une loi des mailles, déterminer l'expression de l'intensité i du courant dans les résistances R1 et R2 en fonction de Vs, R1 et R2.

I-1-3. Ecrire une seconde loi des mailles pour trouver la relation entre Ve(t) et i.

I-1-4. A l’aide des deux questions précédentes, déterminer l'expression de Vs en fonction de R1,R2 et Ve.

I-1-5. Détermination de la limite du fonctionnement linéaire :

          Indiquer la condition à réaliser sur Vs pour que le montage ne sature pas.

          Ve garde l’amplitude 1V ; en déduire la condition de non-saturation pour le rapport R2/R1

 

 

I-2. Mesures

R1 = 1kW.

I-2-1. Relever les oscillogrammes de Ve(t) et Vs(t) en concordance de temps pour R2=4kW.

I-2-2. En faisant varier R2 ( de 0 à 16 kW ) relever et tracer la courbe Vs/Ve = f(R2). 

I-2-3. Distinguer sur votre courbe la zone de régime linéaire et la zone de saturation.

I-2-4. Dans le régime linéaire, déterminer la pente de la droite. Comparer à la valeur théorique.

I-2-5. Retrouver à l’aide de votre courbe la valeur de R2/R1 à la limite de saturation. Comparer à sa valeur théorique.

 

 

 

 

 

 

II.                Le montage inverseur

 

 

 

Ve(t) : tension triangulaire d'amplitude 1 V, de fréquence 1 kHz.

 

 

II-1. Etude théorique

 

II-1-1. L'Amplificateur Opérationnel est supposé parfait. Que valent les intensités i+ et i- et la tension e?

II-1-2. A l'aide d'une loi des mailles, déterminer l'expression de l'intensité i du courant dans les résistances R1 et R2 en fonction de Vs et R2.

II-1-3. Ecrire une seconde loi des mailles pour trouver la relation entre Ve(t) et i.

II-1-4. A l’aide des deux questions précédentes, déterminer l'expression de Vs en fonction de R1,R2 et Ve.

I-1-5. Détermination de la limite du fonctionnement linéaire :

          Indiquer la condition à réaliser sur Vs pour que le montage ne sature pas.

          Ve garde l’amplitude 1V ; en déduire la condition de non-saturation pour le rapport R2/R1

 

 

I-2. Mesures

 

R1 = 1kW.

I-2-1. Relever les oscillogrammes de Ve(t) et Vs(t) en concordance de temps pour R2=5kW.

I-2-2. En faisant varier R2 ( de 0 à 16 kW ) relever et tracer la courbe Vs/Ve = f(R2). 

I-2-3. Distinguer sur votre courbe la zone de régime linéaire et la zone de saturation.

I-2-4. Dans le régime linéaire, déterminer la pente de la droite. Comparer à la valeur théorique.

I-2-5. Retrouver à l’aide de votre courbe la valeur de R2/R1 à la limite de saturation. Comparer à sa valeur théorique.