Rétroaction négative dans l'amplificateur opérationnel et gain en boucle fermée de l'amplificateur opérationnel

Rétroaction négative dans l'amplificateur opérationnel

Nous obtenons une rétroaction négative dans un amplificateur opérationnel en connectant la sortie de l'amplificateur opérationnel à son entrée inversante via une résistance appropriée comme indiqué ci-dessous.

Le gain d'un amplificateur opérationnel avec rétroaction négative est appelé gain en boucle fermée.

Gain en boucle fermée de l'amplificateur opérationnel

Lorsque nous connectons une résistance de rétroaction et une résistance en série avec l'entrée inversante d'un amplificateur opérationnel comme indiqué dans l'image ci-dessus, le gain du système devient simplement le rapport négatif de la résistance de rétroaction à la résistance d'entrée. L'amplificateur opérationnel a son propre gain. Ce gain est pratiquement très élevé et idéalement, il est infini. Nous pouvons imposer un gain prédéterminé au système, indépendamment du gain propre de l'amplificateur opérationnel (gain en boucle ouverte). Nous faisons cela en choisissant les valeurs appropriées de la résistance d'entrée en série (Ri) et de la résistance de rétroaction (Rf). Le gain du système d'amplificateur opérationnel doit être

Pour comprendre le gain en boucle fermée d'un amplificateur opérationnel 741, examinons un exemple. L'amplificateur opérationnel 741 a les paramètres suivants.

Calculons le gain en boucle fermée de l'amplificateur opérationnel lorsque nous connectons une résistance de 10 kΩ en série avec l'entrée inversante et une résistance de 20kΩ comme voie de rétroaction.

Le circuit équivalent de l'amplificateur opérationnel avec la source d'entrée sera comme indiqué ci-dessous,

Supposons que la tension au nœud 1 soit v. Appliquons maintenant la loi des nœuds de Kirchhoff à ce nœud. Nous obtenons,

En appliquant maintenant la loi des nœuds de Kirchhoff au nœud 2, nous obtenons,

D'après le schéma, on trouve que,

À partir des équations (i) et (ii), nous obtenons,

Ainsi, le gain en boucle ouverte de l'amplificateur opérationnel est de 2 × 105.
tandis que le gain en boucle fermée n'est que de 2.

Prenons un autre exemple de gain en boucle fermée d'un amplificateur opérationnel.

Le circuit équivalent du circuit d'amplificateur opérationnel 741 ci-dessus peut être redessiné comme suit,

Maintenant, considérons que la tension au nœud 1 est v. En appliquant la loi des nœuds de Kirchhoff au nœud 1. Nous obtenons,