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Un ampli-op (amplificateur opérationnel) est un composant électronique très utile pour traiter des signaux analogiques.
L'amplificateur opérationnel, comme son nom l'indique, permet d'amplifier un signal d'entrée vers sa sortie. Un ampli-op peut avoir un gain précis ou variable selon les composants montés autour. Il y a plusieurs montages très connus avec des ampli-op qui permettent de faire des filtres ou de simples amplification de signaux.
Comme les amplificateurs opérationnels traitent des signaux analogiques, on peut alimenter un ampli-op avec une alimentation positive et négative.
L'utilisation la plus simple d'un amplificateur opérationnel est de l'utiliser comme comparateur. Ainsi, comme il y a deux entrées sur un ampli-op, on peut les utiliser pour les comparer entre eux afin d'avoir une sortie variable. Comme sur chaque montage avec un ampli-op, il y a une formule pour déterminer la tension de sortie. Dans le cas d'un comparateur, on utilise la différence de tension entre chaque entrée multiplier par le gain de l'ampli-op.
Il faut savoir que lorsqu'on utilise un ampli-op en mode comparateur, le gain est tellement élevé qu'on le considérer comme infinie. Ainsi, peut importe la différence de tension entre chaque entrée, la sortie va saturer soir positivement ou négativement.
Applications du comparateur :
La première application du comparateur est un simple détecteur de lumière. En mettant un diviseur de tension sur une des entrées de l'ampli-op, on crée une tension de référence de 2.5V (si c'est deux résistances de même valeur sur une alimentation 5V). Ainsi, on peut faire un diviseur de tension avec une résistance variable (ou une photo-résistance) pour avoir une tension variable sur la deuxième entrée. Lorsque la tension variable dépassera 2.5V, la sortie va saturer à l'alimentation positive alors que si la tension variable est inférieure à 2.5V, la sortie sera saturée à la tension de l'alimentation négative (ou la masse).
Dans la même vague d'idée, on peut utiliser le comparateur comme détecteur de passage par zéro ou détecteur de passage par n'importe quel niveau de tension. Par exemple, comme sur le montage précédent, si on met une tension de référence de 2.5V sur l'entée négative, la sortie va basculer lorsque l'entrée positive va passer au dessus et en dessous de cette référence.