Montages variés | Sciences de l'ingénieur - Outils d'étude électrique
Introduction aux montages variés
Découvrez les circuits électroniques de base et leurs applications
Montage diviseur de tension
Principe du diviseur
Un diviseur de tension est un circuit constitué de deux résistances en série qui permet d'obtenir une tension proportionnelle à la tension d'entrée. La tension de sortie est toujours inférieure à la tension d'entrée.
Formule du diviseur de tension
Calcul de la tension de sortie
La tension de sortie du diviseur de tension est donnée par la formule :
Où R1 est la résistance en haut et R2 est la résistance en bas du diviseur.
Si Vin = 12V, R1 = 2kΩ et R2 = 1kΩ, alors :
Montage amplificateur inverseur
Amplification avec inversion
Un amplificateur inverseur utilise un amplificateur opérationnel (AOP) pour amplifier un signal d'entrée. Le signal de sortie est inversé par rapport au signal d'entrée, et le gain est déterminé par le rapport des résistances de contre-réaction.
Formule de l'amplificateur inverseur
Calcul du gain
Le gain en tension de l'amplificateur inverseur est donné par :
Le signe négatif indique que la sortie est inversée par rapport à l'entrée.
La tension de sortie est obtenue par :
Montage amplificateur non inverseur
Amplification sans inversion
Un amplificateur non inverseur amplifie un signal d'entrée sans l'inverser. Le gain est toujours positif et supérieur ou égal à 1. L'impédance d'entrée est très élevée.
Formule de l'amplificateur non inverseur
Calcul du gain
Le gain en tension de l'amplificateur non inverseur est donné par :
Le gain est toujours positif et supérieur ou égal à 1.
La tension de sortie est obtenue par :
Montage suiveur de tension
Impédance d'entrée élevée
Le montage suiveur de tension est un cas particulier d'amplificateur non inverseur avec un gain unitaire (gain = 1). La tension de sortie est égale à la tension d'entrée. Ce montage est utilisé pour isoler des circuits ou adapter des impédances.
Montage oscillateur
Génération de signaux
Un oscillateur est un circuit qui génère un signal périodique sans avoir besoin d'un signal d'entrée. Il convertit l'énergie continue en énergie alternative. Les oscillateurs sont utilisés dans les horloges, les émetteurs radio, et de nombreux autres dispositifs électroniques.
- Oscillateurs RC (résistance-capacité)
- Oscillateurs LC (inductance-capacité)
- Oscillateurs cristal
- Oscillateurs à quartz
Exercice d'application
Analyse de circuits
On considère un diviseur de tension avec R1 = 10kΩ et R2 = 5kΩ. La tension d'entrée est de 9V.
1. Calculer la tension de sortie.
2. Si on remplace ce diviseur par un amplificateur inverseur avec R1 = 2kΩ et R2 = 10kΩ, quelle serait la tension de sortie pour la même entrée de 9V ?
3. Quel est le gain de cet amplificateur inverseur ?
Solution de l'exercice
Correction détaillée
En utilisant la formule du diviseur de tension :
La tension de sortie est donc de 3V.
Pour un amplificateur inverseur, la tension de sortie est donnée par :
La tension de sortie est donc de -45V.
Le gain de l'amplificateur inverseur est :
Le gain est donc de -5 (le signe négatif indique l'inversion).
Résumé
Points clés
- Deux résistances en série
- Tension de sortie = Vin × (R2/(R1+R2))
- Utilisé pour réduire une tension
- Gain = -R2/R1
- Inversion du signal
- Amplification possible
- Gain = 1 + R2/R1
- Signal conservé
- Impédance d'entrée élevée
Conclusion
Félicitations !
Continuez à pratiquer pour renforcer vos compétences en électronique