[Aop en mode linéaire] Vdiff=0v et Vs = non nulle , comment est-ce possible?

[Klodo]

Bonjour tout le monde,

Comme vous le savez tous, dans un montage à Aop avec une boucle de rétro action sur l'entrée inverseuse , la différence de potentiel entre les deux entrées de l'Aop est égale à zéro.
Puis un amplificateur Aop (juste l'Aop , pas tout le montage) ne fait qu'amplifier cette différence de potentiel avec son gain énorme (je parle du gain en boucle ouverte) , normalement donc je dois avoir à la sortie de l'Aop un zéro volt permanent aussi (Gain boucle ouverte * 0 = 0) , or là sortie n'est pas égale à zéro , nous avons bien une tension en sortie......pourquoi ?

Merci d'avance pour vos réponses.
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[penthode]

bonjour

schéma et relevé de tensions de ta manip ?

[Gyrocompas]

Bonjour,
Il conviendrait de préciser le gain de l'ampl ainsi que le type utilisé (datasheet ?).
L'offset de l'étage d'entrée n'est peut être pas si nul qu'il en a l'air...

[stefjm]

(Gain boucle ouverte * 0 = 0) , or là sortie n'est pas égale à zéro , nous avons bien une tension en sortie......pourquoi ?

Bonjour,

C'est là qu'est l'os!
Le gain en boucle ouverte d'un AOP est infini (exemple 100dB) et le produit de l'infini par 0.0000000001 est une forme indéterminée.
Pour un suiveur par exemple, gain de l'ampli op A, on a S/E=A/(1+A)=1

Comme le gain n'est pas vraiment infini, l'erreur n'est pas vraiment nulle (mais pas loin) et la sortie vaut 0.99999999 fois l'entrée.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Antoane]

Bonjour,

De ce aue je comprend, Klodo ne comprend pas pourquoi il ne mesures pas 0V en sortie de l'AOP lorsqu'il impose 0V entre ses entrés, et sans contre-réaction.
C'est du à la tension d'offset de l'AOP : si tu courts-circuite V_in+ et V_in-, la tension réellement ''vue'' par l'amplificateur réel n'est pas égale à 0V, mais à une valeur V° valant de l'ordre de quelques uV à une dizaine de mV. Ainsi, la tenion de sortie ne vaut pas 0V, mais V° * [gain en boucle ouverte]

[Klodo]

Merci pour vos réponses.

Stefjm , t'as réponse est la plus pertinente ;

Ma question était que , dans ce mode linéaire général , la tension différentielle est considérée comme nulle (grâce à la rétroaction) , et comme un Aop ça amplifie justement que ce qu'il voit comme tension entre ses deux entrées , donc cette tension considérée comme nulle , alors pourquoi j'ai malgré tout une tension en sortie pas forcément nulle ?

Si j'ai bien compris ta réponse et si je vais jusqu'au bout de ton raisonnement qui dit que c'est grâce au fait que les Aop ne sont pas idéaux que on a quelque chose à la sortie.
Donc dans un montage avec un Aop idéal on aurait toujours un zéro volt à la sortie de n'importe quel montage linéaire....non?

Encore merci.

[Klodo]

Antoane

Non non je parle bien d'un montage en mode linéaire (rétroaction négative)

[stefjm]

Si j'ai bien compris ta réponse et si je vais jusqu'au bout de ton raisonnement qui dit que c'est grâce au fait que les Aop ne sont pas idéaux que on a quelque chose à la sortie.
Donc dans un montage avec un Aop idéal on aurait toujours un zéro volt à la sortie de n'importe quel montage linéaire....non?

Non.
Plus le gain est grand, plus l'erreur est petite
Si l'ampli est vraiment idéal, parfait, il a un gain infini. L'erreur est alors strictement nulle.
Le produit de l'infini par 0 est une forme indéterminée qui peut donner théoriquement n'importe quoi.

La limite de A/(1+A) quand A tend vers l'infini, est 1 (pour un suiveur).
La relation A/(1+A) est facile à démontrer.
La limite est facile à calculer.

Quand l'ampli est parfait : erreur=0, s=e pour un suiveur.

[fdamien12]

Effectivement, comme l'a dit stefjm, on n'a pas réellement V+ = V- lorsque l'AOP est contre-réactionné.
On a en réalité Epsilon = Vout/Ad, mais puisque Ad est très grand et qu'on le considère infini... On arrondit Epsilon à 0.

[Vincent PETIT]

Bonjour,

Donc dans un montage avec un Aop idéal on aurait toujours un zéro volt à la sortie de n'importe quel montage linéaire....non?

Non, non pas du tout, tu as en sortie la tension nécessaire à remplir la condition (V+) - (V-) = 0 ou dit autrement V+ = V-

Un exemple simple avec le schéma ci dessous (aop en régime linéaire, montage non inverseur).


On imagine AOP idéal et R1 = R2 (donc un pont diviseur par 2), je le fais au ralenti pour mieux comprendre.

1) Tu mets 5V sur Input, les 5V se retrouvent en sortie et passent dans le pont diviseur par 2, sur l'entrée - on se retrouve avec 2.5V. L'AOP va réagir en voyant V+ = 5V et V- = 2.5V car il veut que (V+) - (V-) = 0.

2) L'AOP va augmenter la tension de sortie, disons 10V, les 10V passent dans le pont diviseur par 2, sur l'entrée - on se retrouve avec 5V. L'AOP est content car (V+) - (V-) = 0.

3) Synthèse ; en mettant 5V en sur l'entrée + on a 10V en sortie, le gain est de 2

[Gyrocompas]

Bonjour,
L'ampli parfait n'existe que dans les cours.
La lecture de la notice constructeur apporte les éclairages nécessaires.
Donc, la 1ère chose à faire RTFM : lire la documentationdu produit qui peut indiquer l'origine de la dérive.
Par exemple, produit courant : https://www.ti.com/lit/ds/symlink/tl072.pdf
Une différence de 1mV peut exister ainsi qu'une dérive liée à la température.

[FC05]

Donc, la 1ère chose à faire RTFM : lire la documentation du produit qui peut indiquer l'origine de la dérive.

Ce n'est pas une traduction littérale de RTFM ...

[stefjm]

On s'en fout complétement de la valeur du gain de l'ampli : il suffit qu'il soit grand.
C'est tout l'intérêt des montages à contre réaction : Ils sont indépendants du matos dans une grande mesure.
Même pas besoin de RTFM...

[fdamien12]

@Gyrocompas, Vincent PETIT : vous n'avez pas compris la question de l'auteur...
Dans cette discussion, seul stefjm (et moi) répondons à sa question.

Klodo, est-ce OK maintenant ou tu veux des explications complémentaires ?

[Vincent PETIT]

@Blue Sn4ke, moi j'ai compris une autre question.

[...] Ma question était que , dans ce mode linéaire général , la tension différentielle est considérée comme nulle (grâce à la rétroaction) , et comme un Aop ça amplifie justement que ce qu'il voit comme tension entre ses deux entrées , donc cette tension considérée comme nulle , alors pourquoi j'ai malgré tout une tension en sortie pas forcément nulle ?[...]

Pas sur que le fonctionnement de l'AOP soit maîtrisé.

[...] Donc dans un montage avec un Aop idéal on aurait toujours un zéro volt à la sortie de n'importe quel montage linéaire....non?

Là non plus.

Mais je peux me tromper.


ps : ce n'est en aucun cas une critique quand je dis que le fonctionnement de l'AOP pourrait être mal maîtrisé.

[Bitrode]

Le seul qui répond à la question est Antoane.
Il faudrait déjà se renseigner sur les imperfections d'un AOP.

[stefjm]

Les imperfections de L'AOP sont gommées par la contre réaction. C'est la base de la base...

[Antoane]

Bonsoir,

Les imperfections de L'AOP sont gommées par la contre réaction. C'est la base de la base...

Ca dépend d'où est introduite l'erreur dans la boucle.
Voir par exemple : https://sciences-indus-cpge.papanico...on_des_S-A.pdf, et en particulier la section C. On pourra trouver les schémas un peu absconds et les maths un peu complexes, mais on pourra détailler si besoin
Ainsi, l'offset, par exemple puisque c'est entre autres de lui dont Bitrode et moi parlons, n'est pas supprimé -- même avec tout le gain du monde.

[Bitrode]

Les imperfections de L'AOP sont gommées par la contre réaction. C'est la base de la base...

Heureusement que tu ne fais pas de design.
Sinon les fabricants d'AOP ne s'embêteraient pas à avoir des dizaines de références en catalogue avec pour chacun des imperfections plus contrôlées selon le besoin spécifique.
Voir notamment chez Analog Devices (ayant repris les petits bijoux de chez Linear Technology).

[stefjm]

Évidement que si les défauts arrivent dans la chaîne avant le gain infini (ou l'intégration) de l'ampli, c'est mort. C'est la base de la base.

Je ne nie pas que la conception d'ampli de qualité est un métier en soi.

C'est juste qu'ici, on a affaire à un débutant et que les défauts multiples et variés des amplis ne sont pas (encore) son problème.

Je suis presque surpris que personne ne lui parle de la non stabilité potentielle du suiveur...

[Gyrocompas]

Bonjour,

Il faudrait déjà se renseigner sur les imperfections d'un AOP.

D'où l'intérêt de lire la documentation où il serait étonnant que le fabricant décrive son produit comme parfait.
Non exprimé, comment a été mesurée la tension 0 à l'entrée?
Le schéma + référence du circuit seraient un début de réponse.

[stefjm]

Encore une fois, on s'en fout des défauts de l'ampli dans un premier temps...
Tant que le principe général de l'objet idéal n'est pas compris, ce n'est pas la peine d'aller chipoter les défauts.

Que Klodo pose des questions sur ce qui le gêne dans le raisonnement limite infini x 0 = Vout finie
Epsilon = Vout/Ad = Fini / Infini = 0 à la limite.

[Bitrode]

Comprendre l'idéal c'est bien mais c'est à coup sur ne pas comprendre un monde réel.
Sauf à être prof...

[stefjm]

klodo n'a pas encore compris le cas idéal. Pourquoi vouloir le noyer dans la foultitude des divers défauts?

[Bitrode]

Parce que la cause est dans le modèle réel tout simplement.
Il finira par le comprendre.

[stefjm]

Bien sûr. Utile une fois le principe de base compris.
Klodo nous dira où il en est.

[jiherve]

bonjour
aucun AOP réel ne présente de gain infini loin s'en faut et l'offset d'entrée est toujours multiplié par le gain.
Certains gagneraient à bricoler avec les premières génération d'AOP ex :https://datasheetspdf.com/pdf-file/1...rchild/UA702/1
JR

[stefjm]

Il faut vivre avec son temps et les composants d'aujourd'hui.

[stefjm]

@jiherve : Ta dernière phrase est ambigue. Tu parles du gain de L'AOP, puis du gain du montage.

Je suis mais un débutant, pas sur...

[fdamien12]

Je crois qu'on l'a fait fuir.