Réalisation d’un préamplificateur pour micro

Lors des séances de travaux pratiques il peut être intéressant d’illustrer le fonctionnement d’une transmission sans fil ou d’un dispositif électronique avec un véritable signal audio. Aprés avoir décrit il y a quelques temps sur ce site un montage adaptateur pour un baladeur MP3, je vous propose dans cet article la description d’un petit module pré-amplificateur pour microphone électret de taille réduite et qui fonctionne sur 2 piles AAA.

Le schéma proposé est représenté sur la figure ci-dessous dans lequel on utilise un amplificateur opérationnel double travaillant sous une faible tension d’alimentation (3V). Dans ces conditions on dispose d’une tension de polarisation à 1,5V (pont diviseur R6-R7) sur les 2 bornes + avec un découplage efficace par la capacité C10. On retrouve une polarisation classique pour le micro électret suivi d’un premier amplificateur dont le gain est variable par l’intermédiaire du potentiomètre P. Le second amplificateur opérationnel propose une amplification fixe de 20dB ainsi qu’un filtrage dont la bande passante peut être fixée par les jumpers J1 & J2 :

• Pour la fréquence de coupure basse :  fcb~30Hz (J1 ON)    fcb~300Hz (J1 OFF)
• Pour la fréquence de coupure haute :  fch~10kHz (J2 OFF)    fch~3,3kHz (J2 ON)

L’utilisation d’un seul jumper permet donc de choisir entre une qualité téléphonique (300-3400Hz) et une qualité standard (30Hz-10kHz).

Le condensateur C7 permet de supprimer la composante continue en sortie du montage et  ce montage peut facilement se connecter sur les entrées Mod Ext Input des différents générateurs de signaux (AFG3022B, SM300, etc…). Bien que cela ne figure pas sur le schéma, on rajoute un petit interrupteur à glissière et un témoin d’alimentation à LED pour compléter la réalisation.

L’ensemble du montage peut prendre place dans une petite boite plastique comme le montre la photo ci-dessous. Les composants & piles sont volontairement accessibles pour faciliter les mesures, le remplacement & les réglages (Jumper & potentiomètres).

Circuit multiplieur | Multiplieur de tensions

  circuit multiplieur

Les AOP sont supposés idéaux, en régime linéaire (V+ = V-).

Tout d'abord, voici le schéma bloc du principe de fonctionnement (cliquez pour agrandir):

 

En simplifiant les expressions des tensions, on voit que les deux tensions d'entrée V1 et V2 passent chacune par un amplificateur logarithmique, ce qui nous donne deux tensions en logarithme népérien à l'entrée d'un sommateur inverseur. La sortie de ce dernier est une somme de logarithme, autrement dit le logarithme du produit des tensions d'entrée. Le tout est envoyé dans un amplificateur exponentiel, qui nous donne l'opposé du produit : -V1.V2 en sortie. Il suffit pour finir de passer par un amplificateur inverseur de gain -1 pour obtenir le produit : Vs=V1.V2

Une réalisation électronique basique est la suivante (sachant qu'il existe aujourd'hui de nombreux circuits intégrés qui réalisent bien mieux la multiplication):

Tout les AOP fonctionnent en mode linéaire, il ne s'agit que de l'assemblage suivant un ordre précis des montages de base. Ce type de montage arrive facilement à ses propres limites physiques, la sortie des AOP ne pouvant pas dépasser excéder la plage +15V/-15V. L'opération 2 V * 3 V = 6 V est possible, mais pas 10 V * 8 V !

• Circuit multiplieur | Multiplieur de tensions

Cours sur les amplificateurs operationels

LES AMPLIFICATEURS OPÉRATIONNELS

Objectifs du COURS :

Ce cours traitera essentiellement les points suivants :
- Définitions des principales caractéristiques d’un AOP
- Notions de fonctionnement en Boucle Ouverte, Contre Réaction, Boucle Fermée
- Les différentes types d’alimentation d’un AOP
- Étude des différents montages de base
- Compléments : Déformation des signaux de sortie, notion de gain et de bande passante

le lien de telechargemebt du cours sur les amplificateurs operationels