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Les composants actifs : les amplis opérationnels

L’électronique pour le musicien partie 5
  • 43
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Forums thématiques Les Mains dans le Cambouis

Après les transistors bipolaires, tournons-nous vers un autre composant électronique actif : l'amplificateur opérationnel, plus couramment appelé ampli op.

L’amplificateur opérationnel, souvent appelé ampli op ou AOP (ou op amp en anglais), est un composant actif, utilisé pour l’amplification de signaux audio, entre autres fonctions. Toutefois, et comme son nom l’indique, les amplificateurs opérationnels furent initialement utilisés pour la réalisation d’opérations simples (addition ou soustraction, par exemple) par des circuits électroniques. On ne sera donc pas surpris d’en trouver dans tous les anciens calculateurs analogiques.

À quoi ressemble un amplificateur opérationnel ?

Dans la plupart des circuits audio, vous rencontrerez des AOP qui ressembleront à cela : 

PHOTO 1.JPGUn boîtier gris ou noir, rectangulaire, plus ou moins grand, d’où sort une série de « pattes », ou broches, disposées symétriquement de chaque côté. On dirait un petit insecte…

Au niveau où nous en sommes, deux marquages nous intéressent :

  • le nom du modèle
  • le marquage d’orientation (le petit cercle) qui va nous permettre d’identifier chaque broche en nous référant aux données fournies par le constructeur.

PHOTO 2Une précision utile : comme pour les transistors, de nombreuses formes de boîtier existent, même si nous risquons de souvent rencontrer les mêmes dans les circuits que nous étudierons.

Réprésentation de l'amplificateur opérationnel dans les schémas

Dans un schéma, un ampli op sera généralement symbolisé ainsi : 

PHOTO 3En voici un exemple contextualisé : le schéma de la célèbre pédale de distortion ProCo Rat :

PHOTO 4On voit bien l’ampli opérationnel au centre, un modèle LM308, avec ses broches numérotées de 1 à 8. Au passage, on notera qu’il manque la broche n°5 car elle ne sert à rien sur ce modèle : 

PHOTO 5
NC signifie Not Connected

D’où l’importance, dans l’utilisation d’un AOP de repérer quelle broche fait quoi, comme je le disais avant !

À l'intérieur de l'ampli op

Un AOP est un circuit intégré, c’est-à-dire qu’il s’agit d’un composant formé de plusieurs composants miniaturisés, connectés entre eux en un circuit. En d’autres termes, à l’intérieur de ce petit boîtier rectangulaire, il y a une foule de composants miniaturisés.

Voilà le schéma du circuit présent à l’intérieur de ce même LM308, tel que nous le fournit son constructeur : 

PHOTO 6
Il y en a du monde là dedans !

Si vous avez lu les articles précédents, vous repèrerez sans difficulté des résistances et des transistors bipolaires.

Pour finir, certains AOP sont dit « doubles », ce qui signifie qu’un seul boîtier embarque deux amplis opérationnels. Ce qui donne des choses comme cela :

PHOTO 7Voici un détail du schéma de la célèbre pédale Klon Centaur : on voit bien deux fois le symbole d’un AOP, mais en réalité il s’agit d’un seul composant. Remarquez à côté de chaque symbole le marquage U1A et U1B, signifiant qu’il s’agit de deux sections (A et B) d’un même composant (numéroté U1).

PHOTO 8

Dans le prochain article, nous aborderons la lecture des schémas électroniques. 

  • Papy Pom'
    Papy Pom'
    AFicionado
    1182 posts au compteur
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    Hors sujet :
    J'ai tout relu pour etre sur, sur certains threads je vois tout a fait ce que tu veux dire, mais ici, la quasi totalite des messages de reactions etaient a propos de:
    ce dont cet article ou les precedents manquent,
    du vocabulaire qui aurait du etre dans l'article,
    quelques liens et des super videos,
    AF qui explique le pourquoi du comment,
    des debutants qui sont decus.

    permet moi de ne pas etre d'accord avec toi sur ce coup airbug. Will et Patrick: super analyse de la situation :)
  • The Koala
    The Koala
    Squatteur d'AF
    2992 posts au compteur
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    Hors sujet :
    Citation de airbug :
    Pour conclure.
    Je voulais me faire l'avocat du diable et j'avoue que mes talents sont limités.
    Les critiques stériles de ceux qui pensent faire mieux en ne proposant rien ont été mon moteur. Je ne voulais pas tant défendre Pr Soudure que de m'insurger contre ces comportements faciles.
    On les voit trop souvent, ici où ailleurs.
    Y'a des fois ça m'gave. Sur-réaction ? Peut-être, mais c'est fais.
    Prenez soins de vous.


    Et il n'y a aucun mal à ça ! En soi, si la série d'articles t'a permis d'apprender au moins une chose ou deux c'est pas mal ! La critique qu'on fait tous, c'est qu'on aurait pu aussi en apprendre un peu plus sans trop déstabiliser les lecteurs, au lieu de leur donner pas mal d'informations qui pour le coup ne sont pas forcément pertinentes. Bref, pour beaucoup on aurait proposé différemment et on a un peu de mal à saisir la façon dont ces articles ont été construit. Perso, j'en ai eu marre de ne trouver aucune ressources pour expliquer correctement comment fonctionne un transistor sur internet, j'ai fini par fonder un blog avec un ami qui parcourt justement "en profondeur" les montages qui utilisent ce composant. Mais je ne le cache pas, ce n'est pas exactement pour débutant. J'aimerais aussi, et c'est en projet, démarrer une chaine youtube francophone pour analyser des pédales d'effet, des amplis, etc... Ce que je partagerai volontiers ici !

    Effectivement les critiques ont été virulentes, notamment à cause du silence de l'auteur et de la non-prise en compte des critiques pour les autres articles. Cela s'explique notamment par le fait qu'ils étaient certainement écris en avance et que la situation actuelle a un peu chamboulé toutes les habitudes.

    Bref, même sur les forums, quand on s'engueule, on essaye de garder l'esprit critique et une bonne hygyène mentale ! Des bisous :D:
  • airbug
    airbug
    Posteur AFfiné
    148 posts au compteur
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    Hors sujet :
    Pour conclure.
    Je voulais me faire l'avocat du diable et j'avoue que mes talents sont limités.
    Les critiques stériles de ceux qui pensent faire mieux en ne proposant rien ont été mon moteur. Je ne voulais pas tant défendre Pr Soudure que de m'insurger contre ces comportements faciles.
    On les voit trop souvent, ici où ailleurs.
    Y'a des fois ça m'gave. Sur-réaction ? Peut-être, mais c'est fais.
    Prenez soins de vous.
  • Will Zégal
    Will Zégal
    Will Zégal
    63936 posts au compteur
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    Hors sujet :
    Il n'y a pas de clash. Il y a une communauté fidèle qui est exigeante vis-à-vis d'AF, notamment parce qu'AF lui a montré qu'elle pouvait être exigeante.

    Outre le contexte qu'a exprimé Los Teignos, l'auteur paye sans doute un peu aussi l'agacement quand à l'extrême saucissonnage des articles. Si celui-ci pouvait à la rigueur se justifier pour les articles sur la prise de son et le mixage de Nantho pour permettre aux lecteurs de mettre chaque point en pratique avant de passer au suivant, ça l'est moins ici où il n'y a pour l'instant aucune pratique. La totalité des articles de la série jusqu'ici publiés auraient pu tenir dans un seul article sans que quiconque ne soit paumé. Cela aurait sans doute même été plus cohérent, consistant ainsi une base unique à laquelle le débutant pouvait se référer pour se rafraîchir la mémoire au moment adéquat.

    Il paye peut-être aussi le fait de n'avoir pas ou fort peu répondu aux remarques, critiques et questions en commentaires de ses articles. Ce n'est certes pas une obligation à ma connaissance : AF paye ses rédacteurs pour écrire des articles, pas pour en discuter. Mais c'est quand même une pratique assez largement répandue chez les rédacteurs habituels d'AF, ce que les membres apprécient. Ce n'est après tout par pour rien qu'il y a un sujet automatiquement créé pour chaque article publié.

    Les réactions aux premiers articles ont globalement été critiques, mais bienveillantes en disant "c'est le début de la série, laissons-lui le temps de s'installer et de corriger le tir", mais au bout d'un certain nombre d'articles au tir pas corrigé (Los Teignos vient d'expliquer pourquoi), on peut comprendre que l'agacement pointe.
  • Patrick truelle
    Patrick truelle
    Nouvel AFfilié
    1 post au compteur
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    Hors sujet :
    airbug > je pense que tu manque cruellement de connaissances pour avoir un avis pertinent sur le sujet. Tu as appris quelques chose ? très bien mais savoir que la diode laisse passer dans un sens et pas dans l'autre c'est niveau définition du dictionnaire, il y a d'autres caractéristiques qui entrent en jeu.

    Citation :
    Ça ne va pas assez vite ? Que vous importe vous savez déjà donc aller voir ailleurs.

    Non au contraire ce qui ressort c'est que ça va trop vite. Et donc il n'y aurait pas le droit de donner son avis si on connais le sujet ? Dans les autres topics et celui ci aussi il y a des gens ayant des connaissances et des compétences à ce sujet qui ont posté des messages avec des informations tout à fait pertinentes. Mais manifestement tu ne les a pas lus ou compris.
  • airbug
    airbug
    Posteur AFfiné
    148 posts au compteur
    Et bah voilà !
    J'allais proposer à ceux qui pensait qu'un point peut-être éclairci ou complété de profiter de ces pages pour le faire. Ce sera toujours plus profitable à tous.
    A la fin on remonte tout ce qui est pertinent et on jette l'inutile
    Merci Offenbach.
    Attention de ne pas en faire trop comme même, on n'est pas là pour saper son travail (l'ampli ?).
    L'auteur a choisi un biais pour aborder le sujet. Attendons de voir comment il le déroulera avant de faire pleuvoir les critiques.
  • offenbach
    offenbach
    Je poste, donc je suis
    7178 posts au compteur
    J'aborde également les montages de base (inverseur, non inverseur) dans celle-ci :

  • offenbach
    offenbach
    Je poste, donc je suis
    7178 posts au compteur
    petite contribution, déjà ancienne..., sur les AOP :






  • airbug
    airbug
    Posteur AFfiné
    148 posts au compteur
    C'est sur que la théorie ne nuit pas.
    Commencer par présenter les principaux composants que l'on pourra rencontrer me paraît judicieux.
    Pour reparler de la diode, je ne savais pas ce que c'était, maintenant j'ai compris que c'est un truc qui laisse passer le jus dans 1 seul sens. Elle peut faire d'autre choses ? Et bien tant mieux, on verra plus tard
    Vous dites erreurs, je n'est pas la compétence pour juger, mais à vous lire, j'ai plutôt le sentiment d'approximations.
    On part du niveau maternel là. Ce mode pas à pas, ça me va.
    Ça ne va pas assez vite ? Que vous importe vous savez déjà donc aller voir ailleurs.
    Ce qui m'agace c'est le ton qu'use certains. Je ne vois rien de constructif dans vos messages.
    Ça me rappelle un clash il y à quelques années.
    Un gars avec un orthographe incertain à ouvert un sujet. Et là, tous les les biens pensant d'AF lui sont tombé dessus. Et de messages en messages de l'enterrer encore plus profond.
    Aucun ne s'est poser la question si cette personne avait une histoire particulière ou même si il était français. Trop tard, la meute était lâchée.
    On est pas au même niveau là, mais je retrouve comme une certaine odeur.
    Qu'est ce qui vous empêche, pour nous faire profiter de vos lumières, d'ecrire en MP à l'auteur et diplomatiquent proposer votre contribution ? Ce n'est qu'une idée parmi d'autre. A vous de voir.
    Il y a quatre pages de message et je n'est rien appris.
    Sans rancunes

  • Beatless
    Beatless
    Drogué à l'AFéine
    11682 posts au compteur
    Un cours par Berl ! :bravo: Quel altruiste qui savait communiquer et expliquer simplement des choses parfois complexes. Je dis ça uniquement pas rapport à ses posts ici. :clin:
  • Will Zégal
    Will Zégal
    Will Zégal
    63936 posts au compteur
    Moi aussi je suis une quiche en électronique. Mais j'aime pas qu'on me prenne pour une quiche tout court.

    Citation :
    Et personnellement je pense que même si ce n'est pas le but premier, il est nécessaire de faire un peu de théorie pour bien comprendre ce que l'on fait.

    Ben oui :bravo:

    Soit on fait faire bêtement des choses aux gens en leur faisant des pas-à-pas qu'ils vont exécuter sans comprendre, soit on leur apprend ce qu'ils vont faire et pourquoi, même sans rentrer dans les détails.

    Quiche en électronique (et en soudure) que j'étais, j'ai suivi un jour un atelier mené par Bernard Loffet pour construire son micro. Une petite demi-journée de théorie, une demi journée de montage, en pas à pas, composants distribués un à un avec indication de l'emplacement où le souder. On ne pouvait pas se tromper.
    Mais grâce à la théorie du matin, j'ai compris.
    J'ai compris le rôle de chaque composant du circuit
    J'ai compris le fonctionnement général de chacun de ces composants
    J'ai compris la logique du circuit

    UNE journée. Une seule et unique journée et je suis reparti avec un bon micro fonctionnel monté par moi-même en sachant ce que j'avais fait.

    ça ne fait clairement pas de moi un concepteur de micro, ni même encore un bender. Mais en cas de problème sur mon micro, je saurais probablement le réparer et je devrais à présent être capable d'en monter d'autres ainsi que d'autres circuits de complexité équivalente.

    S'il n'y avait pas eu de théorie ou une théorie aussi congrue que celle des articles de cette série, je serais juste capable de monter un circuit en pas-à-pas sans rien comprendre à ce que je fais et donc avec un risque d'erreur non négligeable et l'incapacité ou la difficulté à trouver la dite erreur.

    Or c'est un classique du DIY avec les nioubs : on achète des composants et un circuit en se disant qu'on est pas con et qu'il faut faut juste souder le bon composant au bon endroit.
    Mais le nombre de gens qui se retrouvent ainsi avec des montages ne fonctionnant pas et qui sont incapables de trouver le problème n'est pas mince. Et là, c'est soit renvoi au concepteur pour qu'il répare le circuit contre une somme qui met le produit au prix d'un produit commercial tout fait prêt à servir, soit poubelle.
    Certains constructeurs préviennent d'ailleurs clairement qu'ils ne font pas de support ou réparation en cas de mauvais montage tellement ça leur bouffe leur temps.

    Alors oui, la vulgarisation est un art difficile. Encore plus par écrit et quand on s'adresse à des groupes hétérogènes. Autant prendre des gens compétents pour le faire. Mais article limité à "une led est un composant avec deux pattes qui ne laisse passer le courant que dans un sens" et comportant encore des erreurs, c'est tout sauf pédagogique. :mrg:
  • miles1981
    miles1981
    Je poste, donc je suis
    7392 posts au compteur
    Citation de airbug :
    Si on me demande l'usage d'une diode, maintenant je le sais.

    Alors quels sont les usages ? (il y en a bien plus qu'un...)
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