308. - Amplificateur Opérationnel de type LM 747

Dans la quarante huitième pratique, nous allons examiner d'un Amplificateur Opérationnel de type LM 747.
Cette vidéo sera un peu plus longue par rapport aux autres, étant donné que cette dernière, les leçons sont un peu plus complexes donc, on vous demande de regarder jusqu’au bout, afin de bien comprendre.
Toutes les grandeurs physiques (pression, température, intensité lumineuse, vitesse ...) peuvent être converties en grandeurs électriques, (courant, tension) au moyen de composants spécifiques appelés transducteurs.
Un microphone est un exemple de transducteur qui convertit une variation de pression de l'air ambiant, en une tension électrique, dont l'amplitude est fonction de la variation de pression.
Le microphone délivre une tension analogique, c'est-à-dire une tension pouvant prendre toutes les valeurs possibles sur un intervalle donné.
Un signal analogique possède donc une valeur minimale et une valeur maximale.
Un signal numérique, cependant, ne prend que deux valeurs logiques 1 et 0.
Par conséquent, tous les circuits numériques vus jusqu'à présent ne peuvent pas générer ou traiter un signal analogique.
Pour remplir cette fonction, il est nécessaire d'insérer à l'entrée du circuit numérique, un dispositif qui convertit la tension ou le courant analogique en un signal numérique : ce dispositif est appelé convertisseur analogique / digital.
La conversion inverse, c'est-à-dire d'un signal numérique en un signal analogique, s'opère grâce à un convertisseur numérique / analogique.
Dans la leçon théorique électronique digitale de la vidéo numérotée 182 correspondante à cette pratique, vous avez appris quelles sont les caractéristiques des convertisseurs et sur quels principes de base sur leur fonctionnement.
Dans cette pratique, vous allez expérimenter ces circuits et voir quelques applications.
Rappelez-vous que les caractéristiques principales d'un convertisseur digital / analogique sont :
Sa résolution : c'est le nombre de niveaux analogiques que l'on recueille sur sa sortie.
Cette résolution est fonction du nombre de bits sur lequel fonctionne le convertisseur.
Plus le nombre de bits est grand, plus la résolution est importante. Avec 8 bits, le convertisseur délivre 256 niveaux analogiques de 0 volt à la tension maximale ; avec 9 bits, il y a 512 niveaux et ainsi de suite.
Sa précision : ce paramètre indique l'écart pouvant exister entre la tension réelle et la tension théorique. La précision n'est pas liée à la résolution. Un convertisseur peut avoir une faible résolution, mais une grande précision.
Sa linéarité : un convertisseur est linéaire si sa tension de sortie est proportionnelle au nombre binaire présent sur son entrée.
La fin d'échelle (full scale) : c'est la valeur maximale de la tension analogique que le convertisseur peut fournir en sortie.
Son offset : c'est la valeur de la tension de sortie lorsque toutes les entrées logiques sont à zéro. Un convertisseur idéal a une tension d'offset (décalage) nulle.
Première expérience : Examen d’un Amplificateur Opérationnel
Nous n’allons pas faire cette première expérience puisque c’est relativement facile sur le plan didactique, en revanche, nous allons vous expliquer afin que vous puissiez comprendre y compris les schémas électriques, tandis que le deuxième exercice, nous allons le faire sur le simulateur afin que vous puissiez assimiler les leçons ci-après.
Rien ne vous empêche de faire ces dernières des deux expériences sur l’Arduino.
Il est nécessaire d'avoir quelques notions sur les amplificateurs opérationnels, qui sont des circuits analogiques pour aborder l'examen des convertisseurs.
Ces derniers sont à la fois des composants analogiques et des composants numériques.
Les amplificateurs opérationnels sont des circuits intégrés à usage universel, à partir desquels on peut concevoir un circuit analogique.
L'expérience qui suit va vous permettre de vérifier le fonctionnement et les caractéristiques principales d'un amplificateur opérationnel.
Sur la figure 1, est représenté le brochage du circuit intégré LM 747 qui sera utilisé dans les expériences qui vont suivre. Ce circuit comprend deux amplificateurs opérationnels indépendants.
Chaque amplificateur opérationnel possède une entrée inverseuse notée (moins) et une entrée non inverseuse notée (+). Si l'on applique un signal sur l'entrée (moins), le signal de sortie est en opposition de phase par rapport à ce signal d'entrée. En revanche, si l'on applique le signal sur l'entrée (+), le signal de sortie est en phase avec celui d'entrée.
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