Structure électronique des molécules -...
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TP d'électrocinétique
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TP d'électrocinétique
1. Description de l’Amplificateur Opérationnel1.1. Présentation de l’Amplificateur Opérationnel
Amplificateur OpérationnelAmplificateur Opérationnel
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1. Description de l’Amplificateur Opérationnel1.1. Présentation de l’Amplificateur Opérationnel
Deux bornes d'entrée : + (non inverseuse) et – ( inverseuse)Une borne de sortie Deux bornes d'alimentation (+15V et -15V)
Amplificateur OpérationnelAmplificateur Opérationnel
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1. Description de l’Amplificateur Opérationnel1.2. Schématisation de l’amplificateur opérationnel
Amplificateur Opérationnel
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1. Description de l’Amplificateur Opérationnel1.2. Schématisation de l’amplificateur opérationnel
i+ et i- les courants d'entrées dans les bornes + et -V+ et V- les potentiels par rapport à la masse des bornes + et -
Vs la tension de sortie
-+ ∞
Vs
Vs
Amplificateur Opérationnel
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2. Modèle de l’Amplificateur Opérationnel idéal, en régime linéaire2.1. Modèle de l’A.O. idéal en régime linéaire
Amplificateur Opérationnel
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2. Modèle de l’Amplificateur Opérationnel idéal, en régime linéaire2.1. Modèle de l’A.O. idéal en régime linéaire
Modèle de l'AO idéal (ou AO de gain infini)
AO idéal a deux caractéristiques :
Amplificateur Opérationnel
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2. Modèle de l’Amplificateur Opérationnel idéal, en régime linéaire2.2. Application : Montage amplificateur inverseur
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2. Modèle de l’Amplificateur Opérationnel idéal, en régime linéaire2.2. Application : Montage amplificateur inverseur
-+ ∞
UsUe
R1
R2
Amplificateur Opérationnel
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2. Modèle de l’Amplificateur Opérationnel idéal, en régime linéaire2.2. Application : Montage amplificateur inverseur
-+ ∞
UsUe
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Amplificateur Opérationnel
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2. Modèle de l’Amplificateur Opérationnel idéal, en régime linéaire2.3. Application : Montage intégrateur
Amplificateur Opérationnel
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2. Modèle de l’Amplificateur Opérationnel idéal, en régime linéaire2.3. Application : Montage intégrateur
-+ ∞
UsUe
R C
Amplificateur Opérationnel
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2. Modèle de l’Amplificateur Opérationnel idéal, en régime linéaire2.3. Application : Montage intégrateur
-+ ∞
UsUe
R C
Amplificateur Opérationnel
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3. Modèle de l’Amplificateur Opérationnel comme filtre du 1er ordre3.1. Modèle de l’A.O. comme filtre passe bas du premier ordre
τ temps caractéristique de la réaction de l'A.O. ~ 10-2sµ
0 gain statique de l'A.O. ~ 105
Amplificateur Opérationnel
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3. Modèle de l’Amplificateur Opérationnel comme filtre du 1er ordre3.1. Modèle de l’A.O. comme filtre passe bas du premier ordre
τ temps caractéristique de la réaction de l'A.O. ~ 10-2sµ
0 gain statique de l'A.O. ~ 105
Amplificateur Opérationnel
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3. Modèle de l’Amplificateur Opérationnel comme filtre du 1er ordre3.2. Application : retour sur le montage amplificateur inverseur
Amplificateur Opérationnel
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3. Modèle de l’Amplificateur Opérationnel comme filtre du 1er ordre3.2. Application : retour sur le montage amplificateur inverseur
Amplificateur Opérationnel
-+ ∞
UsUe
R1
R2
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3. Modèle de l’Amplificateur Opérationnel comme filtre du 1er ordre3.2. Application : retour sur le montage amplificateur inverseur
Amplificateur Opérationnel
-+ ∞
UsUe
R1
R2
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3. Modèle de l’Amplificateur Opérationnel comme filtre du 1er ordre3.2. Application : retour sur le montage amplificateur inverseur
Amplificateur Opérationnel
-+ ∞
UsUe
R1
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3. Modèle de l’Amplificateur Opérationnel comme filtre du 1er ordre3.2. Application : retour sur le montage amplificateur inverseur
Equation différentielle stable Rétroaction sur « - »
Amplificateur Opérationnel
-+ ∞
UsUe
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3. Modèle de l’Amplificateur Opérationnel comme filtre du 1er ordre3.2. Application : retour sur le montage amplificateur inverseur
Equation différentielle instable Rétroaction sur « + »
Amplificateur Opérationnel
+- ∞
UsUe
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Inversion des bornes
3. Modèle de l’Amplificateur Opérationnel comme filtre du 1er ordre3.2. Application : retour sur le montage amplificateur inverseur
Amplificateur Opérationnel
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3. Modèle de l’Amplificateur Opérationnel comme filtre du 1er ordre3.2. Application : retour sur le montage amplificateur inverseur
A basse fréquence, valide le modèle de l'A.O. Idéal
A haute fréquence, chute du gain : « défaut » linéaire de l'A.O.
Amplificateur Opérationnel
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3. Modèle de l’Amplificateur Opérationnel comme filtre du 1er ordre3.2. Application : retour sur le montage amplificateur inverseur
Conclusion : apport du modèle du filtre du 1er ordre/ A.O. Idéal :
1. Compréhension de l'importance de la rétroaction sur la borne non inverseuse « - » pour la stabilité du régime linéaire
2. Validation du modèle de l'A.O. Idéal à basse fréquence
3. Compréhension du « défaut » linéaire, la chute du gain, à haute fréquence pour les A.O.
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3. Modèle de l’Amplificateur Opérationnel comme filtre du 1er ordre3.3. Au delà du régime linéaire : le régime saturé
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3. Modèle de l’Amplificateur Opérationnel comme filtre du 1er ordre3.3. Au delà du régime linéaire : le régime saturé
La tension de sortie est limitée en valeur absolue. Elle ne peut pas dépasser un maximum, appelé tension de saturation
Amplificateur Opérationnel
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3. Modèle de l’Amplificateur Opérationnel comme filtre du 1er ordre3.3. Au delà du régime linéaire : le régime saturé
La tension de sortie est limitée en valeur absolue. Elle ne peut pas dépasser un maximum, appelé tension de saturation
Si ε > 0, alors la tension de sortie est en saturation haute
Si ε < 0, alors la tension de sortie est en saturation basse
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4. Exploitation de la saturation sortie de l'A.O.4.1. Exemple de comparateur à hystérésis
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4. Exploitation de la saturation sortie de l'A.O.4.1. Exemple de comparateur à hystérésis
Amplificateur Opérationnel
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+- ∞
UsUe
R1
R2
4. Exploitation de la saturation sortie de l'A.O.4.1. Exemple de comparateur à hystérésis
Rétroaction sur la borne non inverseuse : régime saturé de l'A.0.
Amplificateur Opérationnel
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+- ∞
UsUe
R1
R2
4. Exploitation de la saturation sortie de l'A.O.4.1. Exemple de comparateur à hystérésis
Supposons la saturation haute :Quelle est la condition sur Ve pour que cette hypothèse soit vraie ?
Amplificateur Opérationnel
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+- ∞
UsUe
R1
R2
4. Exploitation de la saturation sortie de l'A.O.4.1. Exemple de comparateur à hystérésis
Supposons la saturation haute :Quelle est la condition sur Ve pour que cette hypothèse soit vraie ?
Amplificateur Opérationnel
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+- ∞
UsUe
R1
R2
4. Exploitation de la saturation sortie de l'A.O.4.1. Exemple de comparateur à hystérésis
Supposons la saturation basse :Quelle est la condition sur Ve pour que cette hypothèse soit vraie ?
Amplificateur Opérationnel
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+- ∞
UsUe
R1
R2
4. Exploitation de la saturation sortie de l'A.O.4.1. Exemple de comparateur à hystérésis
Supposons la saturation basse :Quelle est la condition sur Ve pour que cette hypothèse soit vraie ?
Amplificateur Opérationnel
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+- ∞
UsUe
R1
R2
4. Exploitation de la saturation sortie de l'A.O.4.1. Exemple de comparateur à hystérésisSaturation haute : ssi
Amplificateur Opérationnel
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4. Exploitation de la saturation sortie de l'A.O.4.1. Exemple de comparateur à hystérésisSaturation basse : ssi
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4. Exploitation de la saturation sortie de l'A.O.4.1. Exemple de comparateur à hystérésisBilan du comparateur à hystérésis :
Amplificateur Opérationnel
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4. Exploitation de la saturation sortie de l'A.O.4.2. Oscillateur à relaxation
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4. Exploitation de la saturation sortie de l'A.O.4.2. Oscillateur à relaxation
Amplificateur Opérationnel
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+- ∞
Us
R1
R2
RCUC
4. Exploitation de la saturation sortie de l'A.O.4.2. Oscillateur à relaxationHypothèse du régime linéaire
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+- ∞
Us
R1
R2
RCUC
4. Exploitation de la saturation sortie de l'A.O.4.2. Oscillateur à relaxationHypothèse du régime linéaire
Amplificateur Opérationnel
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+- ∞
Us
R1
R2
RCUC
Régime linéaire instable
4. Exploitation de la saturation sortie de l'A.O.4.2. Oscillateur à relaxationHypothèse du régime saturé
Amplificateur Opérationnel
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+- ∞
Us
R1
R2
RCUC
4. Exploitation de la saturation sortie de l'A.O.4.2. Oscillateur à relaxationHypothèse du régime saturé en saturation haute
Condition pour que cela soit vérifié ?
Amplificateur Opérationnel
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+- ∞
Us
R1
R2
RCUC
4. Exploitation de la saturation sortie de l'A.O.4.2. Oscillateur à relaxationHypothèse du régime saturé en saturation haute
Amplificateur Opérationnel
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+- ∞
Us
R1
R2
RCUC
Condition pour que cela soit vérifié ? (C déchargé à t=0)
4. Exploitation de la saturation sortie de l'A.O.4.2. Oscillateur à relaxationHypothèse du régime saturé en saturation haute
Amplificateur Opérationnel
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+- ∞
Us
R1
R2
RCUC
Condition pour que cela soit vérifié ? (C déchargé à t=0)
4. Exploitation de la saturation sortie de l'A.O.4.2. Oscillateur à relaxation
Amplificateur Opérationnel
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Tension (V)
Temps
Us
Uc
4. Exploitation de la saturation sortie de l'A.O.4.2. Oscillateur à relaxationHypothèse du régime saturé en saturation basse
Amplificateur Opérationnel
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+- ∞
Us
R1
R2
RCUC
Condition pour que cela soit vérifié ? (C chargé à t=0 : )
4. Exploitation de la saturation sortie de l'A.O.4.2. Oscillateur à relaxation
Amplificateur Opérationnel
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Tension (V)
Temps
Us
Uc
4. Exploitation de la saturation sortie de l'A.O.4.3. Le multivibrateur astable
Amplificateur Opérationnel
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4. Exploitation de la saturation sortie de l'A.O.4.3. Le multivibrateur astable
Amplificateur Opérationnel
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+- ∞Us1
R1
R2
-+ ∞
Us2
R C
4. Exploitation de la saturation sortie de l'A.O.4.3. Le multivibrateur astable
Supposons l'AO en saturation haute :
Amplificateur Opérationnel
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+- ∞Us1
R1
R2
-+ ∞
Us2
R C
C déchargé à t=0
4. Exploitation de la saturation sortie de l'A.O.4.3. Le multivibrateur astable
Supposons l'AO en saturation haute :
Amplificateur Opérationnel
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+- ∞Us1
R1
R2
-+ ∞
Us2
R C
C déchargé à t=0Condition pour cela soit vérifiée ?
4. Exploitation de la saturation sortie de l'A.O.4.3. Le multivibrateur astable
Amplificateur Opérationnel
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Tension (V)
Temps
Us2
Us1
4. Exploitation de la saturation sortie de l'A.O.4.3. Le multivibrateur astable
Supposons l'AO en saturation basse :
Amplificateur Opérationnel
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+- ∞Us1
R1
R2
-+ ∞
Us2
R C
C chargé à t=0.
4. Exploitation de la saturation sortie de l'A.O.4.3. Le multivibrateur astable
Supposons l'AO en saturation basse :
Amplificateur Opérationnel
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+- ∞Us1
R1
R2
-+ ∞
Us2
R C
C chargé à t=0.
Condition pour cela soit vérifiée ?
4. Exploitation de la saturation sortie de l'A.O.4.3. Le multivibrateur astable
Amplificateur Opérationnel
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Tension (V)
Temps
Us2
Us1
4. Exploitation de la saturation sortie de l'A.O.4.3. Le multivibrateur astable
Amplificateur Opérationnel
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+- ∞Us1
R1
R2
-+ ∞
Us2
R C
R'
4. Exploitation de la saturation sortie de l'A.O.4.3. Le multivibrateur astable
Amplificateur Opérationnel
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Tension (V)
Temps
Us2
Us1
Période Rapport cyclique
![PSI* - Coll ege Stanislas - ribiere.regit.orgribiere.regit.org/TD_electrocinetique.pdf · sont comprises dans l’intervalle [20 Hz, 20 kHz]. Or un bruit electronique haute fr equence](https://static.fdocuments.fr/doc/165x107/5a7bdd987f8b9a72118c44aa/psi-coll-ege-stanislas-comprises-dans-lintervalle-20-hz-20-khz-or-un.jpg)
