24.4. Grandeurs caractéristiques
24.4 GRANDEURS CARACTÉRISTIQUES
L’AOP n’est pas un composant idéal. Il présente toujours une certaine dissymétrie due
à la dissymétrie des deux transistors qui constituent l’étage amplificateur différentiel.
Les différentes grandeurs qui caractérisent l’AOP sont listées ci-dessous. Notons que
les trois premières quantifient le déséquilibre en régime continu.
• La tension de décalage à l’entrée V i 0 . On remarque qu’en l’absence de tension appliquée entre les entrées + et –, la tension de sortie n’est pas nulle. La tension de
décalage représente la tension qu’il faut appliquer entre les entrées + et – de façon à
annuler la tension de sortie. Pour le mA741, V i 0 = 2 mV.
• Le courant de décalage d’entrée I i 0 . Il représente la différence des courants base I B 1
et I B 2 due à la différence des b sur les deux transistors et donne une indication sur la
ressemblance des deux transistors. Pour le mA741, I i 0 = 20 nA.
• Le courant de polarisation d’entrée I i B . Il s’agit de la valeur moyenne des courants
base I B 1 et I B 2 calculée de la façon suivante :
I i B =
I B 1 + I B 2
2
• La connaissance des deux grandeurs I i 0 et I i B permet de déterminer les courants I B 1
et I B 2 qui idéalement devraient être égaux. Pour le mA741, I iB = 80 nA.
• Le courant de court-circuit. Il s’agit du courant maximal délivré par l’AOP lorsque la
charge est en court-circuit. Pour le mA741, ce courant vaut 25 mA. Par conséquent,
l’AOP ne pourra pas délivrer un courant supérieur à cette valeur.
• La pente maximale de la tension de sortie slew-rate (notée SR). Ce paramètre donne
une information sur la rapidité (ou vitesse) de basculement maximale de la tension
de sortie de l’AOP. Pour le mA741, le SR vaut 0,5 V · ms
–1 . Ce qui veut dire que la
tension de sortie ne pourra pas varier plus vite que de 0,5 V en 1 ms.
• Cette caractéristique a une influence sur la qualité du signal de sortie notamment
pour les fréquences élevées, c’est-à-dire lorsque la pente du signal d’entrée devient
supérieure au SR. En effet, on observe un phénomène caractéristique de « triangularisation » du signal de sortie qui illustre le fait que celui-ci ne suit plus la variation
trop rapide du signal d’entrée.
• La fréquence de coupure f h de l’AOP ou la bande-passante. Il s’agit d’une caractéristique fondamentale de l’AOP car au-delà de cette fréquence, le gain en tension chute
brutalement. Pour le mA741, f h est égale à 10 Hz (Fig. 24.6) et le comportement de
l’AOP est assimilé à un filtre passe-bas 1
er ordre (décroissance de – 20 dB/décade du
gain en tension A d ). Cette caractéristique, associée au gain élevé de l’AOP (100 000
pour le mA741) montre que ce composant est inutilisable seul sans circuit de contreréaction pour la quasi-totalité des applications en électronique. Nous l’avons déjà
précisé
Voir § 24.3
mais la contre-réaction permettra, entre autres, de diminuer le gain tout en
élargissant la bande passante de l’amplificateur.
©
Dunod – La photocopie non autorisée est un délit
465
“Gautron_9782100543007” (Col. : ScienceSup3-193x250) — 2010/6/15 — 17:13 — page 465 — #475
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L’AOP n’est pas un composant idéal. Il présente toujours une certaine dissymétrie due
à la dissymétrie des deux transistors qui constituent l’étage amplificateur différentiel.
Les différentes grandeurs qui caractérisent l’AOP sont listées ci-dessous. Notons que
les trois premières quantifient le déséquilibre en régime continu.
• La tension de décalage à l’entrée V i 0 . On remarque qu’en l’absence de tension appliquée entre les entrées + et –, la tension de sortie n’est pas nulle. La tension de
décalage représente la tension qu’il faut appliquer entre les entrées + et – de façon à
annuler la tension de sortie. Pour le mA741, V i 0 = 2 mV.
• Le courant de décalage d’entrée I i 0 . Il représente la différence des courants base I B 1
et I B 2 due à la différence des b sur les deux transistors et donne une indication sur la
ressemblance des deux transistors. Pour le mA741, I i 0 = 20 nA.
• Le courant de polarisation d’entrée I i B . Il s’agit de la valeur moyenne des courants
base I B 1 et I B 2 calculée de la façon suivante :
I i B =
I B 1 + I B 2
2
• La connaissance des deux grandeurs I i 0 et I i B permet de déterminer les courants I B 1
et I B 2 qui idéalement devraient être égaux. Pour le mA741, I iB = 80 nA.
• Le courant de court-circuit. Il s’agit du courant maximal délivré par l’AOP lorsque la
charge est en court-circuit. Pour le mA741, ce courant vaut 25 mA. Par conséquent,
l’AOP ne pourra pas délivrer un courant supérieur à cette valeur.
• La pente maximale de la tension de sortie slew-rate (notée SR). Ce paramètre donne
une information sur la rapidité (ou vitesse) de basculement maximale de la tension
de sortie de l’AOP. Pour le mA741, le SR vaut 0,5 V · ms
–1 . Ce qui veut dire que la
tension de sortie ne pourra pas varier plus vite que de 0,5 V en 1 ms.
• Cette caractéristique a une influence sur la qualité du signal de sortie notamment
pour les fréquences élevées, c’est-à-dire lorsque la pente du signal d’entrée devient
supérieure au SR. En effet, on observe un phénomène caractéristique de « triangularisation » du signal de sortie qui illustre le fait que celui-ci ne suit plus la variation
trop rapide du signal d’entrée.
• La fréquence de coupure f h de l’AOP ou la bande-passante. Il s’agit d’une caractéristique fondamentale de l’AOP car au-delà de cette fréquence, le gain en tension chute
brutalement. Pour le mA741, f h est égale à 10 Hz (Fig. 24.6) et le comportement de
l’AOP est assimilé à un filtre passe-bas 1
er ordre (décroissance de – 20 dB/décade du
gain en tension A d ). Cette caractéristique, associée au gain élevé de l’AOP (100 000
pour le mA741) montre que ce composant est inutilisable seul sans circuit de contreréaction pour la quasi-totalité des applications en électronique. Nous l’avons déjà
précisé
Voir § 24.3
mais la contre-réaction permettra, entre autres, de diminuer le gain tout en
élargissant la bande passante de l’amplificateur.
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Dunod – La photocopie non autorisée est un délit
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