Ampli Op idéal en régime linéaire et intensité d'entrée

[Jonny]

Bonjour,
je travaille en ce moment les filtres et les Amplificateurs Opérationnels.

Il y a un truc que j'ai du mal à voir concernant les AO :


Pardonnez la qualité modeste du schéma :briques:

Dans la figure 1, pas d'AO, r est la résistance interne du générateur de tension continue e (ou du moins sa modélisation), et i est non nul.

Si je rajoute un AO idéal en régime linéaire (u=0) et en boucle fermée, en 'suiveur de tension', alors i=0, et r ne consomme pas d'énergie par effet joule.

Comment peut-on tout d'abord avoir une tension non nulle au bornes du générateur, et malgré tout une intensité nulle ?
Est ce que ça vient du fait que j'ai supposé l'AO idéal, et donc que dans la pratique c'est strictement impossible ? Et y a t il une explication peu compliquée concernant l'optimisation du circuit (à savoir pseudo-suppression de la resistance interne du générateur si j'ai bien compris) (en fait une explication à cette intensité d'entrée nulle, puisque tout vient de là) ?

Merci

[XENSECP]

Ouep, l'intensité à l'entrée d'un AO (+ ou -) est nulle dans le cas idéal donc pas d'effet Joule ;) C'est l'intérêt majeur d'un suiveur je dirais ;)

[Jonny]

Oui, je crois qu'en fait il faut pas trop que je me pose de questions sur ce qu'il y a dans la fameuse "boite noire" et juste retenir les résultats en externe.

Plus j'avance, et plus j'ai l'impression qu'il va falloir que je retienne des montages particuliers (suiveur de tension, changeur de signe, sommateur de tension...)

[Black Jack]

Intérêt du montage "Suiveur"

Sa tension de sortie est la même que sa tension d'entrée.

Donc la tension d'un générateur connecté à l'entrée du montage suiveur se retrouve à la sortie du montage suiveur.

MAIS, l'impédance d'entrée du montage suiveur est très élévée (donc il n'y a pratiquement pas de consommation sur le générateur) et l'impédance de sortie du montage suiveur est très faible. Donc si une charge est connectée en sortie du suiveur, elle est soumise à la tension du générateur et le courant de charge n'altère pas la forme de la tension par son passage dans l'impédance quasi nulle de l'étage de sortie de l'ampli OP du montage en suiveur.

La charge est soumise à la tension du générateur mais ce n'est pas le générateur qui doit fournir le courant dans la charge.

Le courant dans la charge est fourni par les alimentations de l'ampli opérationnel du montage suiveur.

Ce montage( suiveur) permet donc d'alimenter une charge par la tension d'un générateur sans que cette tension ne soit altérée par le passage du courant de charge dans l'impédance de sortie du générateur.

:zen:

[Jonny]

Merci pour ta réponse, je crois pas avoir tout bien compris.

Tu dis que la tension est restituée, mais que le courant en sortie doit être fourni par l'alimentation de l'AO ?

Pourtant on a pas "tension en circuit fermé => courant" ?

Et donc, si je comprends bien, l'intérêt de ne pas dissiper de puissance en effet joule dans la résistance en entrée n'est pas total, puisque on alimente l'AO par ailleurs, donc on a pas crée un système plus "rentable" sur le plan énergétique ?

En d'autres termes, si je veux alimenter une charge en dépensant le moins d'énergie possible, vaut-il mieux réaliser un montage sans AO qui dépense une partie de l'énergie dans la résistance interne, ou un montage avec AO, sachant qu'il va falloir tout de même l'alimenter ?

[Black Jack]

Merci pour ta réponse, je crois pas avoir tout bien compris.

Tu dis que la tension est restituée, mais que le courant en sortie doit être fourni par l'alimentation de l'AO ?

Pourtant on a pas "tension en circuit fermé => courant" ?

Et donc, si je comprends bien, l'intérêt de ne pas dissiper de puissance en effet joule dans la résistance en entrée n'est pas total, puisque on alimente l'AO par ailleurs, donc on a pas crée un système plus "rentable" sur le plan énergétique ?

En d'autres termes, si je veux alimenter une charge en dépensant le moins d'énergie possible, vaut-il mieux réaliser un montage sans AO qui dépense une partie de l'énergie dans la résistance interne, ou un montage avec AO, sachant qu'il va falloir tout de même l'alimenter ?

Rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme.

Il faut donc bien que l'énergie qui est fournie à la charge vienne de quelque part.
Ce quelque part est l'alimentation de l'ampli OP dans le cas d'un montage suiveur.

Le but d'un montage suiveur n'est pas de dépenser peu d'énergie mais bien de tirer cette énergie d'une alimentation au lieu du générateur de tension d'entrée.

Si l'énergie était tirée du générateur de tension d'entrée du montage, la tension serait "déformée" par le passage du courant dans la résistance interne du générateur.

Ce montage (suiveur) ne fait donc pas économiser de l'énergie mais permet à la charge de recevoir une tension non déformée.

Ce montage peut parfois s'imposer.
Supposons par exemple un générateur de résistance de sortie = 1 kohms et une charge de 100 ohms, sans un motage suiveur, c'est la cata, la tension aux bornes de la charge n'est plus du tout celle que le générateur tente de donner ...
Et si la charge est de plus variable, alors bonjour les dégâts sur la forme et la valeur de la tension s'il n'y a pas de montage suiveur.

:zen:

[Benjamin]

En mots simples, le montage suiveur permet d'obtenir une source de tension "idéale" : la tension délivrée est indépendante du courant débité. Je mets "idéal" entre guillemets car il y a toujours un petit affaiblissement, mais il est négligeable par rapport à un générateur simple.

[Jonny]

Merci à vous, tout est limpide ^^

[Jonny]

Salut,
je me permets d'up ce sujet car la question que j'ai à poser est en rapport avec les filtres.

Trouver une fonction de transfert n'est en général pas très dur : Millman ou diviseur de tension et c'est plié(du moins celles que j'ai vu). Mais le problème c'est la forme de l'expression : je ne sais jamais sous quelle forme travailler : Quelle est la plus confortable et comment s'y ramener lorsque on a une expression imbuvable ?

Si je pose x = w/wo, et Q= ... * wo

Suis-je toujours capable de mettre une fonction de transfert sous la forme \frac{Ho}{1+jQ(x-1/x)} ou Ho est le gain statique, ou y a t il des cas où ça ne marchera pas ?

Ensuite, ma deuxième question : on trace le diagramme de Bode en log(x), mais selon les filtres, on pose x=w/wc ou x=w/wo. Y a t il une raison particulière ? (En général on prend wo pour le second ordre je crois, et wc pour le premier.)

Merci d'avance