Mesure de gain en boucle ouverte d'un amplificateur opérationnel

[invite250b4836]

Bonjour à tous,

Je voudrais réaliser les mesures de gain en boucle ouverte d'un amplificateur opérationnel. Le principe est que je réalise plusieurs mesures de la sortie de l'ampli pour un sinus en entrée d'amplitude connue à différentes fréquences. Ces mesures me permettront de trouver quelques points et ainsi de pouvoir retracer la courbe gain de l'ampli en fonction de la fréquence (comme ci-desous).

Les deux caractéristiques qui m'intéressent sont le gain DC (AOL_DC) et le produit gain bande (GBWP).

La difficulté rencontrée est que je n'ai pas accès aux deux entrées de l'amplificateur opérationnel. L'entrée (+) est connectée à une tension de référence d'environ 2.5V. Seules l'entrée (-) et la sortie sont disponibles.

Pour l'instant, je travaille avec le circuit suivant (voir pièce jointe) : un sinus de 10µV est injecté via un pont diviseur dans l'entrée (-) de l'amplificateur opérationnel. Il ressort amplifié par le gain à la fréquence correspondante. Le rapport Vout/Vin permet de déterminer le gain. Ensuite le signal est d'une part atténué par un pont diviseur et filtré par un filtre actif du second ordre. La sortie est bouclée à l'entrée de l'amplificateur. La boucle s'arrange pour retrouver à l'entrée (+) la tension de référence+l'offset de l'ampli. A ce signal est superposé le sinus. Tout le circuit est référencé à la tension de référence.

En simulation, le circuit parvenait à se stabiliser. En pratique, l'amplificateur oscille à une fréquence de 700Hz environ.

Quelqu'un aurait-il une solution ou une alternative à mon problème?

Merci beaucoup!
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[DAUDET78]

Pour mesurer le gain en boucle ouverte ...... tu le mesures en boucle fermée, sinon, l'ampli est instable.

• Tu le montes en inverseur en gain -1
• Tu injectes un signal de 1Veff
• Tu mesures la tension sur l'entrée In- et la tension sur la sortie

Le ratio, c'est le gain de l'ampli.

PS : je ne vois pas l'intérêt de cette mesure ?????

[invite250b4836]

Merci pour ta réponse.
Le problème est que l'amplificateur possède un gain au alentour de 100000. Vu qu'il est alimenté en 0-5V, le signal en entrée ne peut pas dépasser quelques µV à son entrée sinon l'ampli sature. Et je n'ai pas d'appareil capable de mesurer une si faible tension. Il faut donc connaitre de manière indirecte la tension d'entrée mais avec assez de précision sinon la mesure du gain est fausse.

Ps : je fais ce montage pour mon travail de fin d'étude

[Qristoff]

Relie bien le message de Daudet, la solution est dans le message....

[A voir en vidéo sur Futura]

[jiherve]

Bonsoir
Un gain en boucle ouverte >= 10^5 c'est très difficile à mesurer en boucle fermée, j'ai fait çà il y plus de 40 ans sur les premiers 741 et c'était sportif!
JR

[DAUDET78]

Une couche de plus .... http://hal.archives-ouvertes.fr/docs..._9_5_953_0.pdf

[invite250b4836]

Encore merci pour le document Daudet78.

En fait, quand je mettais dans l'énoncé que je n'avais pas accès à l'entrée (+) de mon ampli, je voulais dire que je n'y avais pas accès physiquement. Le montage proposé n'est donc pas réalisable :/
Ceci dit, je vais cogiter dessus, ça pourra peut-être m'éclairer.

[DAUDET78]

Ps : je fais ce montage pour mon travail de fin d'étude

Et tu veux prouver quoi ? Que la spécification de l'ampliOP est bonne ?

[invite250b4836]

Et tu veux prouver quoi ? Que la spécification de l'ampliOP est bonne ?

On me demande de faire une série de mesures sur le composant, dont le gain en boucle ouverte. Le composant étant assez récent, il est étudié dans les détails.

[DAUDET78]

Donc tu le mets dans les bonnes conditions de mesure et tu n'en as rien à foutre de la tension de référence

PS: pour moi, cette mesure ne présente aucun intérêt et est non significative

[invite250b4836]

Donc tu le mets dans les bonnes conditions de mesure et tu n'en as rien à foutre de la tension de référence

PS: pour moi, cette mesure ne présente aucun intérêt et est non significative

Sorry, je me suis mal exprimé. En fait l'ampli op à tester est intégré dans un circuit plus complexe (le composant récent auquel je faisais allusion). Et ça explique pq je n'ai pas accès à l'entrée (+).

[DAUDET78]

Mais pourquoi tu veux mesurer ce gain ? Tu as la spécificatiuon ? le circuit respecte la spécification !

[invite250b4836]

Mais pourquoi tu veux mesurer ce gain ? Tu as la spécificatiuon ? le circuit respecte la spécification !

Ben si on me demande de tester le composant pour voir s'il correct, je ne vais pas reprendre sa spec et dire que tout est ok.. J'ai eu des surprises en mesurant d'autres caractéristiques, d'où la nécessité des mesures.

[Tropique]

Quand on insère un circuit intégrateur dans la CR d'un AOP, il faut s'attendre à ce qu'il oscille, ce n'est pas la bonne méthode (même si cela peut marginalement fonctionner parfois).
Une des méthodes utilisées notamment pour le test en ATE est de "tuer" suffisamment le gain pour qu'il devienne mesurable. C'est à dire insérer dans l'entrée - un diviseur par 1000, voire plus pour des amplis à grand gain (actuellement, on dépasse 10⁷).
Un problème, si la précision DC est insuffisante, est l'offset qui peut envoyer la sortie en butée pour les gains élevés.
Si c'est une mesure unique, on peut rajouter un réglage d'offset, si c'est de la série, il faut un condensateur dans le pied du diviseur calculé pour être sous la fréquence charnière.

[DAUDET78]

Tu es à coté de la plaque ...... Vu le contrôle qualité en sortie de fabrication, un circuit est toujours meilleur que la spécification.

J'ai eu des surprises en mesurant d'autres caractéristiques

à mon humble avis, c'est toi qui a fait une erreur de mesure !

C'est quoi ce composant extraordinaire ?

[invite250b4836]

Merci pour ta réponse Tropique!
Par contre, tu pourrais m'éclairer un peu plus sur ce passage de ta réponse? Je ne visualise pas ce que tu veux dire.

Si c'est une mesure unique, on peut rajouter un réglage d'offset, si c'est de la série, il faut un condensateur dans le pied du diviseur calculé pour être sous la fréquence charnière.

[Tropique]

Si tu mets un diviseur dans l'entrée, ça équivaut à multiplier l'offset.
Si l'ampli n'est pas trimmé au laser et a quelques mV d'OS, un gain aussi bas que 1000 risque déjà de l'envoyer près des butées.

[invite250b4836]

D'accord. Et quand tu parles de "condensateur dans le pied du diviseur", tu fais allusion à quoi exactement?

[Tropique]

Ton diviseur est composé de deux résistances, dont une qui va vers la masse (ou ta référence dans ce cas ci). C'est la résistance de pied.

[invite250b4836]

Si je comprends bien ce que tu veux dire, il faut insérer un condensateur dans le pied du diviseur de manière à éviter que l'ampli op part en butée?
Et tu l'insérères comment? En série ou en parallèle? Je ne vois pas vraiment en quoi le condensateur va régler le problème de l'offset. Tu peux détailler un peu plus stp?
Merci!

[DAUDET78]

Tu peux détailler un peu plus stp?

Vu les questions que tu poses, je commence à avoir des gros doutes sur tes capacités de métrologue .....

J'ai eu des surprises en mesurant d'autres caractéristiques

à mon humble avis, c'est toi qui a fait une erreur de mesure !

Je ne crois pas avoir tort !

[invite250b4836]

Je reconnais que je suis encore jeune dans le domaine de l'électronique et que mon expérience est faible. Mais une mesure de tension, ça je crois que je sais faire. C'est quand même bizarre, que suite à mes "fausses" mesures, le fabricant a décidé de remplacer mes échantillons et m'a fourni une explication aux résultats...
Je trouve triste que des gens comme toi, plein de d'expériences, ont la prétention de juger un travail sans en connaitre les détails et se borne à rester dans leur vision des choses. Je pense qu'à ton âge, on doit avoir acquis suffisamment de sagesse pour effectuer une discussion constructive. Je te demanderai donc de ne plus intervenir si c'est pour s'amuser à critiquer mon travail, sauf si c'est une critique utile. Merci