amplificateur opérationnel

Mecatronique



EXERCICES


Exercice 1 Sachant que R1 = 2.5kΩ et R2 = 45kΩ, trouvez le gain de l’ampli-op suivant :

R2

R1
Vi − Vo
+




Exercice 2 Sachant que R1 = 2.5kΩ et R2 = 25kΩ, trouvez le gain de l’ampli-op suivant :


R2

− R1
Vi − Vo
+
+




Exercice 3 Sachant que R1 = 1kΩ, R2 = 20kΩ et R3 = 100kΩ, trouvez le gain de l’ampli-op sui-
vant :

R1 R2

− Vo
Vi +
R3




Exercice 4 Sachant que R1 = 1kΩ, R2 = 1kΩ, R3 = 12kΩ, R4 = 15kΩ, V1 = 3V et V2 = 1.5V ,
trouvez la sortie Vo de l’ampli-op suivant :

R3
R1
Vi1
− Vo
R2 +
Vi2

R4




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Exercice 5 Soit un amplificateur de tension non inverseur. Trouvez le gain de l’amplificateur en
fonction des résistances. En déduire le comportement du circuit pour R 1 = ∞ et R2 = 0.


Vi +
− 6
R3 Vo
R2

R1 R4




Exercice 6 Soit un amplificateur de tension inverseur. Trouvez le gain de l’amplificateur en fonc-
tion des résistances. En déduire le comportement du circuit pour R 4 = ∞ et R3 = 0.



+
Vi − 6
R1
R3 Vo
R2

R4




Exercice 7 Soit un amplificateur de courant. Trouvez le gain en courant io
ii de l’amplificateur en
fonction des résistances.



+
− io
ii R1
6 R3
R2
6
R4




Exercice 8 L’amplificateur opérationnel suiveur a une impédance d’entrée presque infinie et une
impédance de sortie presque nulle. Calculez la tension de sortie V o si le potentiomètre P à l’entrée du
circuit est ajusté à +5V. Calculez la tension de sortie Vo si on élimine l’amplificateur opérationnel suiveur
tout en gardant la même charge RL = 1kΩ.




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+15V
+15V
...........
..
...................
− Vo
P ...................Vi
..
.. +
...................
.. RL
...........
−15V




Exercice 9 Sachant que R1 = 10kΩ, R2 = 20kΩ et R = 20kΩ, calculez la tension de sortie Vo dans
les deux cas suivants :
cas 1 : Vi1 = +5V et Vi2 = +1V .
cas 2 : Vi1 = +12V et Vi2 = +3V .



i2 R2 i R
Vi2
- 
+15V
i1 R1
Vi1
- −

+ 6
Vo
−15V




Exercice 10 Un capteur délivre une tension de sortie qui varie de 0V jusqu’à 100mV losque la
variable mesurée varie de sa valeur minimale à sa valeur maximale. Faites le design d’un amplificateur
opérationnel inverseur dont l’entrée est la sortie du capteur et la sortie une tension variant de 0V à 5V.



Exercice 11 Reprendre l’exercice précédent en utilisant un amplificateur opérationnel non inver-
seur.



Exercice 12 Déterminez le gain Vo
Vi de l’amplificateur opérationnel suivant :




i R

+15V
i1 R1
- −
n
A
.....
... ...... ...
...... Vi + 6
Vo
−15V




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Exercice 13 En supposant que le condensateur ne soit pas initialement chargé et que la tension
d’entrée est Vi = 5 sin 100t, écrivez l’équation de la tension de sortie Vo de l’ampli-op intégrateur suivant :

10µF



10kΩ
Vi −
Vo
+




Exercice 14 Le gain d’un ampli-op est généralement considéré comme infiniment grand. Dans la
figure ci-dessous, le gain est limité à 50,000. On demande de comparer les tensions de sortie dans les
deux cas (gain infini et gain limité) lorsque la tension d’entrée est de 1V.

100kΩ


20kΩ
Vi −
Vn Vo
+




1 Solutions

Solution de l’exercice 1 :
Le circuit est un simple ampli-op inverseur.
Le gain du circuit est :
R2 45
gain = = = 18
R1 2.5



Solution de l’exercice 2 :
Le circuit a un ampli-op suiveur à l’entrée suivi d’un ampli-op inverseur. Le suiveur a toujours un gain
de 1.
Le gain de l’ampli-op inverseur est :
R2 25
gain partiel = = = 10
R1 2.5
Le gain global est :

gain global = (gain du suiveur) × (gain partiel)

gain global = (1) × (10) = 10




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