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Exercices sur les montages à amplificateurs opérationnels

  Un amplificateur opérationnel (aussi dénommé ampli op, AO, AOP, ALI ou AIL) est un amplificateur différentiel : c'est un amplificateur électronique qui amplifie une différence de potentiel électrique présente à ses entrées. Il a été initialement conçu pour effectuer des opérations mathématiques dans les calculateurs analogiques : il permettait de modéliser les opérations mathématiques de base 
(addition, soustraction, intégration, dérivation, …). 


Exercice1: montage amplificateur:
on considère le montage amplificateur suivant:

ex1

on considère le montage amplificateur suivant:
1/Sans faire de calculs,cet a,plificateur est-inverseur ou non inverseur et pourqui?
2/Ue est un signal sinusoidal d'amplitude 0,8V, on désire pour Us un signal d'amplitude 5V.
calculer l'amplitude en tension Av.
3/Calculer le gain en tension Gv.
4/Calculer les résistance R1 et R2 afin aue le courant efficace i soit de 0,1 mA.



Exercice 2: Amplificateur à courant continu
ex2
Dans le montage considéré, l'amplificateur opérationnel est supposé idéal: résistance d'entrée infinie (courant 
d'entrée nul) et amplification différentielle en boucle ouverte infinie (tension différentielle nulle).
Le voltmètre est utilisé sur le calibre 1V continu. On donne Ue = 1v et R0 = 10KOhm.
1°) Exprimer en fonction de Ue et R0 l'intensité I circulant dans la résistance R0.
2°) Exprimer en fonction de Ue, R0 et Rx la tension Us aux bornes du voltmètre.
3°) Tracer la courbe représentative :
Us = f(Rx) Echelles: 1KOhm/cm ; 0,1v/cm
4°) Déduire de la question précédente la valeur maximale de la résistance Rx.

Exercice 3: Montage amplificateur
Dans le montage qui suit, ue est un signal sinusoïdal d'amplitude 0,5v et us un signal d'amplitude 6v.
Les amplificateurs opérationnels sont considérés comme réels.
ex3

1°) Calculer l'amplification en tension Av du dispositif.
2°) Calculer le gain en tension Gv.
3°) Calculer la valeur de R2 pour R1 = 2KOhm.
4°) Représenter sur un même graphe ue et us.
5°) La résistance R3 sert à compenser les écarts entre les courants d'entrée dans l'amplificateur opérationnel.
Pour ce montage, on démontre que R3 = R1 // R2.
Calculer R3.
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Dans les exercices qui suivent, les amplificateurs opérationnels sont supposés parfaits. On posera +Usat = 14v,   -Usat = -14v. L'intensité maximale du courant de sortie de l'amplificateur opérationnel est de 20 mA.

Exercice 4: On considère le montage ci-contre.
ex4

 Calculer l'intensité du courant I.
 On donne:
E = 10v, R1 = R2 = 10KOhm et R3 = 5KOhm

Exercice 5:
Dans le montage ci-contre, on donne:
ex5

V1 = -6v; V2 = -5v;
R1 = R2 = R3 = 1KOhm
Quelle est l'intensité du courant I ?

Exercice 6:
 Dans le montage ci-contre, quelle est la valeur de la tension de sortie Vs ?
ex6

On donne:

 Ve = 1v;
R1 = 1KOhm; R2 = 10KOhm.

Exercice 7:
Dans le montage ci-contre, quelle est la valeur de la tension de sortie U2 ?
ex7

On donne:
 U 1 = 5v
R1 = R3 = 1KOhm; R2 = 4KOhm.
Exercice 8:
Dans le montage ci-contre, que vaut l'intensité du courant I ?
ex8
On donne:
R1 = R3 = 1KOhm; R2 = 5KOhm.
Ue = 2v .
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