Calculateur de gain d'amplificateur opérationnel

Contexte historique

Les amplificateurs opérationnels (AOP) sont des composants essentiels de l'électronique analogique. Développés dans les années 1960, les AOP sont depuis devenus cruciaux pour le conditionnement du signal, le filtrage et la réalisation d'opérations mathématiques dans les circuits analogiques. Ils sont largement utilisés dans les systèmes de contrôle, les équipements audio et les appareils de mesure. Leur polyvalence découle de la possibilité d'ajuster leur gain en manipulant des résistances externes.

Formule de calcul

Le gain d'un circuit AOP non-inverseur est calculé par la formule :

\[ A = 1 + \frac{R_f}{R_{in}} \]

Où :

• \(A\) est le gain en tension de l'AOP.
• \(R_f\) est la résistance de rétroaction.
• \(R_{in}\) est la résistance d'entrée.

Exemple de calcul

Si vous avez une résistance de rétroaction \(R_f = 10\,000 \, \Omega\) et une résistance d'entrée \(R_{in} = 1\,000 \, \Omega\), le gain est :

\[ A = 1 + \frac{10\,000}{1\,000} = 1 + 10 = 11 \]

Importance et scénarios d'utilisation

Les AOP sont utilisés dans d'innombrables applications électroniques, de l'amplification de faibles signaux dans les capteurs au conditionnement des signaux audio. En contrôlant le gain d'un AOP, les ingénieurs peuvent affiner les circuits pour des besoins d'amplification spécifiques, comme dans les amplificateurs audio, les convertisseurs analogique-numérique et les régulateurs de tension. Ils sont également essentiels à la conception de filtres, d'oscillateurs et de comparateurs.

FAQ courantes

1. Qu'est-ce qu'un AOP ?

   • Un amplificateur opérationnel (AOP) est un dispositif électronique utilisé pour amplifier les signaux de tension. Il possède un gain élevé et peut effectuer diverses opérations mathématiques sur les signaux d'entrée.

2. Quelle est la signification de la résistance de rétroaction dans les AOP ?

   • La résistance de rétroaction contrôle la quantité de signal renvoyée de la sortie à l'entrée, déterminant ainsi le gain de l'AOP.

3. Le gain d'un AOP peut-il être négatif ?

   • Oui, dans les configurations inverseuses, le gain peut être négatif, indiquant une inversion de phase. La calculatrice ici est pour la configuration non-inverseuse où le gain est toujours positif.

4. Comment choisir les résistances pour un gain souhaité ?

   • Pour obtenir un gain souhaité, utilisez la formule \(A = 1 + \frac{R_f}{R_{in}}\) et résolvez pour les valeurs de résistance appropriées.