Le symbole d'un amplificateur opérationnel (A.O.) est:
 

E- : entrée inverseuse  E+ : entrée non inverseuse  VS : tension de sortie  +/-VCC : tensions d'alimentation

A savoir:     - Les courants de polarisation I⁺ et I^- sont négligeables d'où I⁺ = I^- = 0.
- La tension de sortie d'un AO est limitée par les tensions d'alimentation d'où:
  -V_CC < V_S < +V_CC .
- Il est impossible d'avoir V_S < -V_CC ou V_S > +V_CC.

- Lorsque VS = +/-V_CC l'AO est dit saturé .

- On appelle tension différentielle U_d la tension U_d = V⁺ - V^- .

Il existe deux modes de fonctionnement de l'AO:
 
- fonctionnement en régime de saturation ou commutation lorsque
 
V_S = +V_CC  ou V_S = -V_CC
- fonctionnement en régime linéaire lorsque V_S prend des valeurs entre +V_CC et  -V_CC:
-V_CC < V_S <+V_CC.

Ue est un signal triangulaire de  fréquence f = 1kHz et  -10V < Ue < +10V

E = 0.
1- Quelle est l'expression de U_d ?

2- Visualiser et tracer V_S (t) et U_e(t). En déduire la valeur de V_S  en fonction du signe de U_d.

3- A l'aide du mode X-Y, visualiser V_S en fonction de U_e.

4- E = 5V.
Reprendre les question 1) et 2).

En régime de saturation, Ud …..…………  . La valeur de VS dépend du ……………….... :

* VS = …………..   si Ud…….
* VS = …………..   si Ud…….

Pour qu'un AO fonctionne en régime linéaire, il faut que la sortie soit reliée à l'entrée inverseuse (E^-) par un fil ou une résistance. Si le lien est fait par un condensateur seul, cela ne fonctionnera pas (sauf dans un cas particulier au programme de terminale).
S'il n'y a pas de lien entre l'entrée inverseuse et la sortie l'AO fonctionnera en régime de commutation.

2.1- Amplificateur inverseur

Expérimentation:

1- Faire le montage

2- V_e est triangulaire de fréquence f = 1kHz , -3V < V_e < +3V.

Visualiser et tracer V_e et V_S . Déterminer le coefficient d'amplification (On appelle coefficient d'amplification le rapport V_S / V_e).

3- Visualiser la tension U_d = V⁺ -V^-.  En déduire la valeur de U_d.

Etude théorique

4- Quelle est la relation entre I₁ et I₂ ?

5- Déterminer la relation entre V_S et V_e (utiliser la valeur de U_d mesurée expérimentalement).

6- Déterminer le coefficient d'amplification V_S / V_e.

2.2- Amplificateur non inverseur

Mesures:

1- Faire le montage.

2- V_e est triangulaire de fréquence f = 1kHz , -3V < V_e < +3V.
Visualiser et tracer V_e et V_S . Déterminer le coefficient d'amplification.

3- Visualiser la tension U_d=V⁺ -V^- .  En déduire la valeur de U_d.

4- Que se passe-t-il lorsque V_e augmente? A-t-on toujours U_d = 0?

Théorie:

5- Exprimer V^- et V⁺ . En déduire V_S en fonction de V_e puis le coefficient d'amplification.