Introduction
L'amplificateur opérationnel peut être considéré comme la brique de base de l'électronique analogique à fin de traitement du signal. En réalité, il se présente aujourd'hui sous la forme d'un circuit intégré. Dans un schéma de principe naïf et minimaliste, il est constitué d'au moins trois étages réalisés par un minimum de cinq transistors. Il comporte un étage d'entrée dit différentiel (deux transistors), un ou plusieurs étages d'amplification (au moins un transistor) et enfin d'un étage de sortie (deux transistors). Ce fonctionnement interne n'est pas l'objet de ce module et concerne des formations de type « génie électrique ». Si on ajoute que les références réelles des amplificateurs opérationnels simples sans performance particulière comporte au moins une vingtaine de transistors pour réaliser notamment des compensations des limites des schémas simples, on comprendra qu'il faut s'en tenir à un niveau de description « boîte noire » dans lequel on décrit le système sans en connaître la structure interne par les relations entre entrées et sortie. Il existe aujourd'hui des centaines de références qui correspondent d'une part à des applications dédiées spécifiques et naturellement, à l'évolution constante des technologies et partant, des performances. Bien que l'amplificateur opérationnel comporte un étage de puissance (l'étage de sortie), il faut bien comprendre qu'il s'agit de puissance relative limitée à quelques Watts pour les ampli-op de puissance, largement suffisante pour une grande palette d'applications en traitement du signal. L'amplificateur opérationnel se décline en une très large gamme d'applications et nous n'en évoquons dans cette séquence que quelques unes.
Exemple :
La figure ci-dessous montre la structure interne d'un amplificateur opérationnel standard qu'on trouve dans tous les laboratoires d'enseignement, le µA 741 que proposent de nombreux constructeurs. Le schéma est tiré du data sheet de Texas Instruments (http://www.ti.com/lit/ds/symlink/ua741.pdf). Il est donné à titre indicatif, il ne faut surtout pas essayer de le comprendre. On pourra toutefois s'efforcer de reconnaître ses entrées, sa sortie et les tensions d'alimentation.
