Les amplificateurs opérationnels sont des composants essentiels du traitement analogique des signaux. Ils sont utilisés pour créer des circuits qui effectuent des opérations mathématiques telles que l'intégration et la différenciation.

Construction de circuits intégrateurs

Un circuit intégrateur produit une sortie proportionnelle à l'intégrale du signal d'entrée. Il utilise généralement un amplificateur opérationnel avec une résistance et un condensateur connectés dans une configuration spécifique.

Le signal d'entrée est appliqué par une résistance à l'entrée de l'ampli op. Un condensateur est connecté entre la sortie et l'entrée de l'inversion. L'entrée non-inversion est mise à la terre. Cette configuration fait que la tension de sortie est proportionnelle à l'intégrale de la tension d'entrée au fil du temps.

Construction de circuits de différenciation

Un circuit de différenciation émet une tension proportionnelle au taux de changement du signal d'entrée. Il utilise également un amplificateur opérationnel avec une résistance et un condensateur mais dans une configuration différente de celle de l'intégrateur.

Le signal d'entrée est alimenté par un condensateur à l'entrée de l'amp-op. Une résistance relie la sortie à l'entrée de l'inversion. L'entrée non-inversion est mise à la terre. Cette configuration fait que la tension de sortie est proportionnelle à la dérivée de la tension d'entrée.

Comportement en circuit analytique

Le comportement des circuits intégrateurs et des circuits de différenciation peut être compris par leurs fonctions de transfert. La fonction de transfert de l'intégrateur est inversement proportionnelle à la fréquence, ce qui la rend adaptée aux signaux de basse fréquence. Inversement, la fonction de transfert du différenciateur est directement proportionnelle à la fréquence, ce qui la rend sensible aux signaux de haute fréquence.

Les deux circuits sont sensibles au bruit et nécessitent des considérations de conception appropriées, comme l'ajout de résistances pour limiter le gain de fréquence élevée ou l'utilisation de filtres pour stabiliser la sortie.

Demandes

Les circuits intégrateurs et les circuits de différenciation sont utilisés dans diverses applications, notamment la génération de formes d'onde, le traitement des signaux et les systèmes de commande.