Où sont la bande passante, la tension d’offset et le courant d’entrée ?

Ils n’y sont pas : c’est l’AOP idéal. D’abord le gain en boucle fermée qui vient des résistances ; seulement ensuite la bande finie et les décalages.

Pourquoi la sortie peut-elle saturer si l’amplificateur est idéal ?

Le gain infini vaut seulement dans le modèle linéaire avec contre-réaction. La limitation par les rails est un modèle simple de la tension d’alimentation finie : au-delà, les formules linéaires ne tiennent plus.

Qu’est-ce que la masse virtuelle dans le montage inverseur ?

Avec un gain infini et une contre-réaction, la différence de tension aux entrées de l’AOP est presque nulle. L’entrée inverseuse reste au potentiel de la non inverseuse (ici, la masse), donc le courant dans R_in vaut V_in/R_in et la sortie −(R_f/R_in) V_in.

Amplificateur opérationnel idéal (contre-réaction)

Montage inverseur, non inverseur, suiveur ; entrée sinusoïdale ou continue ; limitation optionnelle par la tension d’alimentation.

À propos du modèle

L’amplificateur opérationnel idéal, dans le modèle linéaire, a un gain infini en boucle ouverte et des courants d’entrée nuls. En contre-réaction, la sortie est fixée par les résistances : gain inverseur −R_f/R_in, non inverseur 1 + R_f/R_g, suiveur — l’unité. Sur le graphe, l’entrée et la sortie en fonction du temps pour une sinusoïde ou un niveau continu ; on peut limiter la sortie à ±V_sat, saturation simplifiée par l’alimentation. La bande passante, la tension d’offset et les courants d’entrée n’entrent pas dans le modèle : d’abord le gain en boucle fermée de la chaîne passive, ensuite seulement les non-idéalités.

Public : Électronique analogique d’introduction après la loi d’Ohm : AOP, contre-réaction. À côté du filtre RC et du diagramme de Bode.

Notions clés

amplificateur opérationnel
masse virtuelle
contre-réaction
suiveur de tension
gain
saturation

Comment ça marche

AOP idéal : gain infini en boucle ouverte, courant d’entrée nul. En contre-réaction, la sortie suit les rapports des résistances : inverseur −R_f/R_in, non inverseur 1 + R_f/R_g, suiveur — l’unité. Sur le graphe, entrée et sortie en fonction du temps ; on peut limiter la sortie à ±V_sat.

Formules

Inverseur : V_out = −(R_f/R_in) V_in

Non inverseur : V_out = (1 + R_f/R_g) V_in

Suiveur : V_out = V_in

Questions fréquentes

Où sont la bande passante, la tension d’offset et le courant d’entrée ?: Ils n’y sont pas : c’est l’AOP idéal. D’abord le gain en boucle fermée qui vient des résistances ; seulement ensuite la bande finie et les décalages.
Pourquoi la sortie peut-elle saturer si l’amplificateur est idéal ?: Le gain infini vaut seulement dans le modèle linéaire avec contre-réaction. La limitation par les rails est un modèle simple de la tension d’alimentation finie : au-delà, les formules linéaires ne tiennent plus.
Qu’est-ce que la masse virtuelle dans le montage inverseur ?: Avec un gain infini et une contre-réaction, la différence de tension aux entrées de l’AOP est presque nulle. L’entrée inverseuse reste au potentiel de la non inverseuse (ici, la masse), donc le courant dans R_in vaut V_in/R_in et la sortie −(R_f/R_in) V_in.

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