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Autres montages avec l'amplificateur opérationnel

Résistance

Remarque : L'amplificateur opérationnel est souvent appelé amplificateur opérationnel ou AO.

Objectif :

Plan :

1 : Utilisons l'amplificateur opérationnel en montage suiveur !
2 : Utilisons l'amplificateur opérationnel en montage comparateur !

 

 

 


1 : Utilisons l'amplificateur opérationnel en montage suiveur !

Expériences

Questions

Mesurer la tension aux bornes de la pile (Cu//Zn) à vide (c'est-à-dire qu'elle ne fournit aucun courant  à un circuit).

Refaire la mesure après avoir placé une résistance de 100 ohms entre ses bornes. Dans ce cas la pile débite un certain courant.

1) Que constatez -vous en comparant ces deux mesures ?

2) On dit , lorsque la pile est en charge, qu'il peut y avoir chute de tension. Que cela veut-il dire ?

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Principe du montage suiveur

Expériences

Questions

- Réaliser le montage suiveur ci-dessous en utilisant la pile (Cu//Zn) comme tension d'entrée.

- Placer deux voltmètres pour mesurer les tensions UE et US.

3) Donner la mesure des tensions UE et US : Que constate-t-on ?
4) Énoncer la propriété du
montage suiveur.

 

Remarque

Cette propriété prend tout son intérêt lorsque la pile est en charge, c'est à dire lorsqu'il y a une résistance placée entre ses bornes.
En effet, dans ce cas, elle a tendance à perdre sa tension, d'autant plus que sa tension est faible au départ.

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Son rôle dans un exemple

Dans le montage du paragraphe suivant, on intercale un amplificateur opérationnel, en montage suiveur, entre la pile dont on veut protéger la tension et la charge constituée par une résistance de 100 ohms.

5) Retrouve-t-on la tension de la pile à la sortie de l'amplificateur opérationnel en montage suiveur, malgré la présence de la charge de 100 ohms ?

6) Indiquer d'une façon générale dans quel cas le montage suiveur devra être utilisé.

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2 : Utilisons l'amplificateur opérationnel en montage comparateur !

Principe du montage comparateur

Expériences

Exploitation

Le principe du montage est de comparer les deux tensions appliquées aux deux entrées E+ et E- :
  • La tension de la pile (4,5V) sert de tension de référence.
  • On va donc comparer dans ce montage la tension du générateur, UE, à la tension de la pile.

1) Pour comprendre comment cette comparaison est faite, mesurer la tension de sortie US pour différentes valeurs de la tension d'entrée.

 

UE (Volt) 1 2 3 4 5 6 7
US (Volt)              

2) Que pouvez-vous en conclure ? Préciser quelle est la tension de basculement.

Pour mieux comprendre ou pour aller plus loin :

Cliquer ici pour voir l'animation

Conseils d'utilisation :
Régler les deux tensions d'entrées, notées V1 et V2 dans l'animation, de manière à ce qu'elles soient continues (comme dans l'expérience précédente).
Choisir V1 = 4,5 v et faire varier V2. Mesurer la tension de sortie notée VS et observer l'état des diodes.

3) Pour confirmer votre réponse, vous pouvez utiliser l'animation réalisée par Richard Gautier, professeur au lycée de Carhaix.

C'est une "applet java" qui permet de régler les tensions d'entrées de l'amplificateur opérationnel et de visualiser, entres autres, la tension de sortie.

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Application du montage comparateur : Réalisation d'un montage détecteur de lumière

- Utiliser comme capteur une photorésistance, mise en série avec une résistance de 100k ohms et alimentée par le générateur précédent.

- Régler la tension du générateur de façon à se trouver juste à la tension de basculement du montage comparateur.

- Tester alors le fonctionnement du montage en vérifiant que lorsque la photorésistance passe de la lumière à l'obscurité (ou l'inverse),  on passe de l'allumage d'une diode à l'autre, sinon affiner le réglage du montage.

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