Les premiers ampli-op (surnom familier de l'amplificateur opérationnel)ont été développés durant la seconde guerre mondiale et ontété construits à partir de tubes à vide .Les amplificateursopérationnels sont véritablement nés au début des années 60 au niveau de larecherche et il a fallu attendre les années 70 pour le voir dans le grandpublic ,quand on a commencé à intégrer plusieurs transistors et résistancessur le même substrat de silicium .Cette technologie apermis de bâtir des montages complexes, et de les faire tenirsur une petite plaquette de silicium en capsulée dans un boîtier(généralement à 8 broches) .Le plus connu étant le µA 741 .L'ampli-op est un circuit qui amplifie la différence de tensionappliquée au bornes de ses entrées avec de meilleursperformances qu' un ampli classique à transistor .
1.2.Symboles
1.3.Unités; Formules
L' amplificateur opérationnel est un dispositif amplificateurde gain élevé ,très facile à contrôler à l' aide decomposants externes .
Dans "amplificateur opérationnel", il y a deux mots :
amplificateur : c'est la fonction debase de ce composant ; on va étudier plusieurs montagesamplificateurs de base.
opérationnel : les caractéristiquesde cet ampli nous donnent la possibilité de créer des fonctionsmathématiques telles que dérivée, intégrale, Log... Cesfonctions ont autrefois été utilisées dans des calculateursanalogiques, et permettaient notamment de résoudre des équationsdifférentielles, et ainsi de simuler des réponses de systèmesphysiques divers (mécaniques, acoustiques...). D'où le nom"opérationnel". Nous étudierons les fonctions opérationnellesde base.
1.3.1.Le brochage
Il utilise cinq bornes , deux entrées , unesortie , une alimentation symétrique V+ et V- .
L' entrée qui a la même polarité que la sortie est appeléeentrée non inverseuse et est marquée du signe "+" .L'entrée dont la polarité est opposée à celle de la sortie s'appelle entrée inverseuse et porte le signe "-" .Eneffet, les symboles e- et e+ n'indique pas la polarité des signaux mais font référence à cequi arrive au signal appliqué à une entrée particulière. Unsignal appliqué sur une entrée non-inverseuse garde sa polaritétandis que s'il est appliqué sur une entrée inverseuse, ilchange de signe .
La sortie des ampli-ops peuvent avoir un gain très élevéavec des rapports de 100,000 .
L' alimentation d' un ampli-op est souvent composé d' unealimentation symétrique .
Il est possible aussi d' alimenter certains deces circuits de façon asymétrique , c' est à dire en utilisantune seule source d' alimentation .Il faut polariser l' entréenon inverseuse avec la moitié de la tension d' alimentation R3= R4 .
1.3.2.Schémasthéoriques des principales applications
1.3.2.1.AMPLIFICATION
Amplificateur inverseurCe type de montage permet d' amplifier un signal en l'inversantet le gain Av c'est a dire la valeur parlaquelle on multiplie la tension d' entrée pour obtenir celle dela sortie ,se calcule en divisant la valeur de la résistance R2par R1 avec le signe - car le signal est inversé .
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Voici une autre configuration typique avec un gain Av positif.
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L' amplificateur séparateur ou suiveur, la valeur du signal d' entrée suit celle du signal de sortie .Cecircuit peut sembler inutile car le gain Av = 1; or il sera très pratique dans le cas ou l' on a un signal d'entrée avec un certain niveau de tension mais un faible courant, en sortie de l' amplificateur la tension sera conservé maisnous disposerons alors du courant nécessaire pour commander lasuite du circuit .
 | Av = 1 |
Additionneur inverseur
L' ampli-op facilite le montage d' additionneurs .Comme sonnom l' indique , l' additionneur est un circuit dont la tensionde sortie est égale à la somme des tensions appliquées àchacune de ces entrées . L ' appellation " mélangeur" s' applique au circuit qui " mélange " dessignaux alternatifs , il est fort utilisé en audio .
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Ce montage permet d'amplifier la différence de deux signaux.C'est un montage de base très important en mesures. Tel quel, cemontage n'est pas un ampli de différence ; il faut imposerdes conditions sur les résistances.
Si on pose :
on obtient 
On a bien en sortie la différence des deux signaux d'entréemultipliée par le gain k.
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Montage intégrateur
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Montage dérivateur
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Montage logarithmique
Montage exponentiel
1.3.2.3.FILTRAGE
Passe bas 2e ordre
Passe haut 2e ordre
1.3.2.4.MONTAGES NON LINÉAIRES
Comparateur de tensions
Les ampli-ops peuvent également être utilisés pourconcevoir des comparateurs analogiques qui permettent , decomparer deux signaux , ce qui donne , à la sortie , un signalou l' autre , selon le résultat de la comparaison .
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Le comparateur régénérateur , appelé aussi Trigger deSchmitt , reconstitue un cycle d' hystérésis .La borne + sertde référence , mais celle-ci varie en fonction de la sortie àlaquelle il est connecté par le biais d' un diviseur de tension.Comme la référence varie , on évite un fonctionnementintermittent , la sortie bascule d' un état à l' autre de façonmoins rapproché .
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Multivibrateur astable
Redresseur sans seuil
Détecteur de crête
1.4.Valeurs
Le plus connu des amplis op est le µA741 ou LM741
 | Single type uA741, TL061, TL071, TL081, TLC271, NE5534, LF411, LF351, LF356 |
 | Dual type uA747, LM1458, LM4558, TL062, TL072, TL082, TLC272, NE5532, LF412, LF353 |
 | Quad type LM124, LM224, LM324, TL064, TL074, TL084, TLC274, LF444 |
2.2.Formules+
Les amplificateurs opérationnels ont beaucoup progressédepuis leur création, et tendent maintenant à devenir trèsproches de l'amplificateur idéal (l'amplificateur opérationnelparfait, AOP).
A la base, l'AOP est un amplificateur différentiel, donc munide deux entrées , l'une dite non inverseuse (V+) et l'autreinverseuse (V-), et d'une sortie (s) .Avdest le gain en tension différentiel de l'amplificateur, et Avmcle gain en tension de mode commun. Dans le cas d'un amplificateurparfait, on fait l'hypothèse que ces gains ne dépendent pas dela fréquence.
On peut donner un schéma équivalent de l'AOP :
Pour que cet amplificateur soit parfait, les gains en tensiondoivent répondre aux caractéristiques suivantes :
Avd =
et Avmc = 0 Un ampli parfait doit répondre aux critères suivants dupoint de vue des impédances :
Zed =
, Zemc = , Zs = 0 
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