Meilleure réponse
Voici quelque chose de mes études de niveau 3 ..
En cours – circuit ampli fourni nous avons deux entrées de -12v et + 12v. La sortie de l’ampli opérationnel est limitée par l’alimentation, nous ne pouvons pas en sortir plus que ce que l’alimentation met. Dans ce cas, l’ampli opérationnel ne peut donner que 24Vpp dans la situation idéale. Mais dans la pratique, lampli opérationnel ne pourra probablement pas émettre exactement autant que 24Vpp. Le point où la sortie ne peut pas devenir plus grande est appelé le point de saturation.
Pour contrôler le gain de lampli-op, il y a une résistance de rétroaction utilisée dans ce circuit. Si vous entriez simplement des signaux dans un ampli-op sans résistance de rétroaction, il saturerait au niveau des rails dalimentation car cela amplifierait la différence de tension entre les broches + et -. Cest parce quun ampli op idéal a un gain infini. (En réalité le gain nest pas infini mais reste très élevé). Ainsi, le feedback fait partie de la sortie amplifiée de lentrée de sorte que le gain est beaucoup plus contraint par le feedback qui est beaucoup plus prévisible que le gain en boucle ouverte qui est plus difficile à contrôler. Ainsi, le feedback est utilisé pour:
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Définir quelle sera la tension de lampli-op. (Pour contrôler le gain)
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Soppose ou soustrait des signaux dentrée en lui donnant de nombreux avantages dans la conception et la stabilisation des systèmes de contrôle
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Si la sortie du système change pour une raison quelconque, alors la rétroaction négative affecte lentrée de manière à contrecarrer le changement.
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Ont des effets de réduction de la distorsion, bruit, sensibilité aux changements externes ainsi que lamélioration de la bande passante du système et des impédances dentrée et de sortie.
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Réduit le gain de tension.
En conclusion, si nous avons un ampli op avec des entrées de +12 et -12 volts avec le gain de tension donné dun 100 (Av = R2 / R1) en raison du R2 (100KΩ) et R1 (1kΩ) la tension dentrée maximale que nous pourrions utiliser pour ce circuit est de 120Mvp, ce qui nous donnerait notre maximum de 12vp de sortie dans une situation idéale (en réalité pour un ampli opérationnel comme le 741, la tension dentrée maximale serait denviron 110Mvp, ce qui vous donnerait la valeur de sortie maximale denviron 22Vpp). Donc, si vous appliquez 200mvp, la sortie de lampli-op ira en saturation car la sortie requise de cette entrée serait de 20vp, ce qui dépasse le Vcc de 12 Volts.
La distorsion peut également se produire lors de laugmentation du gain de ampli-op car il réduit la bande passante (fréquence) de lampli-op en raison du produit de bande passante de gain (GBP). Relativement, lorsque vous modifiez lun de ces paramètres, vous devez vérifier lautre car il pourrait potentiellement provoquer une distorsion lorsque la bande passante ou le gain change.
Réponse
Pour répondre à cela, nous avons pour faire des hypothèses idéalisantes (donc notre ampli opérationnel non idéal a des propriétés idéales). Pour commencer, je suppose que
- La sortie peut osciller complètement de -10V à + 15V,
- Les entrées peuvent être à nimporte quel potentiel entre -10V et + 15V, et
- Le gain en boucle ouverte est constant sous les limites de fonctionnement ci-dessus.
Aucun ampli opérationnel physiquement fiable ne remplit ces conditions, bien que certains des les meilleurs amplis-op avec des entrées rail-à-rail et sont très proches.
Ensuite, nous nous souvenons que les amplificateurs opérationnels sont différentiels amplificateurs : la sortie est égale au gain en boucle ouverte multiplié par le potentiel différence entre les entrées inverseuses et non inverseuses, pas sur les potentiels absolus à lune ou lautre entrée (tant que le potentiel à lune ou lautre des entrées ne dépasse pas les rails dalimentation):
Vout = Aol * Vdif.
Si les deux entrées sont e à potentiels égaux, la tension de sortie est de 0V. Supposons donc dabord que les deux entrées sont à -10V. pour obtenir la sortie à + 15V, nous devons augmenter lentrée non inverseuse de 15/20000 = 750uV (à -9,99925V). Si à la place nous avons laissé lentrée non inverseuse à -10V, nous pouvons obtenir une sortie -10V en augmentant lentrée inverseuse de 10/20000 = 500uV (à -9.9995V).
De même, si les deux entrées sont à + 15V la sortie sera à 0V. Dans ce cas, pour obtenir la sortie à + 15V, nous devons réduire lentrée inverseuse de 750uV (à 14.99925V), et pour obtenir une sortie -10V, nous laisserions lentrée inverseuse à + 15V et laisser tomber lentrée non inverseuse de 500uV (à 14,9995V).
Il y a dautres façons de répondre à cette question, surtout si un véritable ampli opérationnel est utilisé. En pratique, nous utilisons rarement des amplificateurs opérationnels en boucle ouverte, en particulier parce que le gain en boucle ouverte nest jamais constant. Il est beaucoup plus pratique d’utiliser des boucles fermées avec un retour négatif pour obtenir un gain stable.