AOP avec alimentation unique


En principe les AOP sont alimentés par deux tensions +Vcc et −Vcc symétriques par rapport à la masse.
Il existe cependant une possibilité de travailler avec une seule source d'alimentation.
On trouve des AOP spécialement conçus pour cet usage mais il est aussi possible d'employer des AOP classiques.
Cette méthode présente néanmoins un certain nombre d'inconvénients :
-- Création impérative d'une masse virtuelle.
-- Dynamique de sortie limitée.
-- Utilisation de condensateurs sur les entrées.
-- Obligation de travailler avec des signaux périodiques ...

Création d'un point milieu
Le plus simple est de réaliser un diviseur de tension avec deux résistances Rp identiques placées entre la masse et la tension d'alimentation Vcc. Pour limiter la consommation la valeur de Rp est comprise entre 30 et 100 kΩ. Il est aussi possible d'utiliser une diode Zener avec une résistance de polarisation mais le courant dans la branche de polarisation est alors de l'ordre de 10 mA.

Montage inverseur
La source de la tension d'entrée est isolée par un condensateur C de forte valeur (au moins 1 µF). Dans ces conditions on peut négliger l'impédance du condensateur (1 / Cω) devant la valeur de R1.
Comme V+ = V = 0, on a Vs = − Ve.R2 / R1.

Montage non inverseur
La source de la tension d'entrée Ve est isolée par un condensateur C1 de forte valeur (au moins 1 µF). Donc V+ = Ve.
Il faut isoler la chaîne de contre-réaction (R1, R2) de la masse pour ne pas mettre en court-circuit l'entrée + par un condensateur C0 tel que 1 / C0.ω << R1.
R1 et R2 forment un diviseur de tension idéal et V = Vs.R1 / (R1 + R2). Comme V+ = V il vient : Vs = Ve.(1 + R2 / R1).

Montage sommateur
Les entrées Ve1, Ve2, Ve3 ... qui ont une masse commune et sont reliées à l'entrée V de l'AOP par des résistances identiques R via un condensateur d'isolement C.
L'entrée V+ de l'AOP est mise à la masse. La sortie est bouclée sur l'entrée V par une résistance R2.
Pour un AOP fonctionnant avec une contre-réaction, les potentiels des entrées sont identiques.
V est donc une masse virtuelle et les courants des entrées sont i1 = Ve1 / R, i2 = Ve2 / R, i3 = Ve3 / R ...
La loi des nœuds en V − donne I = i1+ i2 + i3 + ...
Pour un AOP idéal les courants d'entrées sont nuls et donc I = − Vs / R2.
Finalement on trouve Vs = − ( Ve1 + Ve2 + Ve3) R2 / R

Montage soustracteur
Les entrées Ve1 et Ve2 qui ont une masse commune sont reliées aux l'entrées de l'AOP par des résistances identiques R1 via un condensateur d'isolement C.
L'entrée plus est reliée à la masse virtuelle par une résistance R2 alors que l'entrée moins est reliée à la sortie par une résistance R2.
En appliquant le théorème de Millman sur chaque entrée on tire : Vs.R1 + Ve1.R2 = Ve2.R2
Vs = (Ve2 − Ve1).(R2 / R1).