8. Inverser l'amplificateur
ACTUEL - 8. Amplificateur inverseur
PRÉCÉDENT-7. Amplificateur non inverseur
La figure 36 (a) illustre un amplificateur inverseur. La figure 36 (b) montre le circuit équivalent utilisant le modèle d'ampli-op développé précédemment dans ce chapitre.
Figure 36 - Amplificateur inverseur
Résistance d'entrée et de sortie 8.1
La figure 36 (b) est réduite à la figure 37 (a) si on laisse, 
Figure 37 - Modèle d'amplificateur inverseur simplifié
Il est raisonnable de supposer que ces inégalités s’appliquent car, si elles étaient fausses, la sortie chargerait l’entrée et le gain serait réduit.
Une relation tension-diviseur peut être utilisée pour donner
(71)
et une équation de boucle donne
(72)
La résistance d'entrée, Rin, est obtenue à partir de la figure 37 (b), où nous avons remplacé la source dépendante par une résistance équivalente. La valeur de cette résistance est v-/je " qui se trouve à partir de l'équation (72). Pour les grands G (c'est à dire, 
), la résistance la plus à droite de la figure 37 (b) est approximativement égale à zéro, et 
.
La résistance de sortie de l'amplificateur inverseur est la même que celle de l'amplificateur non inverseur. Ainsi,
(73)
Gain de tension 8.2
Nous utilisons les circuits équivalents de la figure 36 (b) et de la figure 37 (a) pour déterminer le gain de tension. Le gain d'entrée inversé, A- = vande/vin, est obtenue à partir du circuit de la figure 37 (a) en faisant à nouveau les mêmes hypothèses que nous avons utilisées pour trouver la résistance de sortie.
Ces hypothèses réduisent le circuit à celui illustré à la figure 38 (a), où nous avons modifié la source de tension en série avec une résistance à une source de courant en parallèle avec une résistance. Les résistances peuvent ensuite être combinées pour donner le circuit de la figure 38 (b). Enfin, la source de courant est reconvertie en source de tension pour produire le circuit simplifié de la figure 38 (c).
L'équation de boucle pour ce circuit est donnée par
(74)
Depuis que vande = Govd, le gain de tension d’inversion est
(75)
Figure 38 (parties a, b, c) - Inversion du gain d'entrée
Nous pouvons vérifier ce résultat par rapport au gain de l’op-amp idéal en faisant les approximations suivantes: RA << 2Rcm et G >> 1. Puis
(76)
Ceci est identique au résultat trouvé précédemment pour le modèle simplifié.
8.3 Amplificateurs à entrées multiples
(39)
Si les tensions va, vb,…, vm sont appliqués à la jonction de sommation (inverser l'entrée à l'ampli-op) à travers des résistances Ra, Rb, ..., Rmrespectivement, comme le montre la figure 39, la tension de sortie est
(77)
Pour atteindre un équilibre de biais, nous choisissons
(78)
Laissez-nous définir
(79)
La résistance de sortie est alors
(80)
Supposons maintenant que seules deux entrées sont utilisées. La tension de sortie est alors
(81)
La résistance d'entrée à va est approximativement égal à Raet la résistance d'entrée à vb est d'environ Rb. Nous pouvons faire de ce circuit un été à deux entrées à gain unitaire avec une tension de sortie de
(82)
en mettant RF = Ra = Rb. La résistance de la borne d'entrée non inverseuse à la terre est choisie pour obtenir un équilibrage en biais. Ainsi, R1 = RF/ 3, et nous avons
(83)
On obtient un été à deux entrées à gain égal (c'est-à-dire non à l'unité) en réglant 
et 
. Dans ce cas, la tension de sortie est
(84)
La résistance d'entrée est d'environ R. Depuis RA = R/ 2,
(85)
If m les entrées sont additionnées par des résistances égales (disons R), la tension de sortie est
(86)
Pour cet été inversant à entrées multiples et à gain égal, la résistance d'entrée de chaque entrée est d'environ R. Depuis RA = R/m,
(87)
et
(88)
La résistance de sortie est
(89)
Exemple
Concevez et analysez un amplificateur inverseur à trois entrées à l’aide d’un amplificateur opérationnel 741 où:
et la résistance d'entrée est Rm. = 8 kΩ.
Solution: Nous utilisons la méthode de conception du chapitre «Amplificateurs opérationnels idéaux» pour trouver X = 0, Y = 9, Z = -10.
Ensuite
Le multiplicateur de gain de l'amplificateur est 1 +RF/RA = 10. Nous trouvons la résistance d'entrée comme suit:
La résistance de sortie est approximativement 75 (10) / 105 = 7.5 mΩ. Pour atteindre un équilibre de biais, nous établissons
