Calculateur de suiveur de tension à gain unitaire

Ce calculateur de suiveur à amplificateur opérationnel évalue le montage idéal en une étape. Saisissez la tension appliquée à l’entrée non-inverseuse : le résultat confirme un gain en boucle fermée égal à un, reproduit cette tension en sortie et signale l’absence d’inversion de phase. Il décrit aussi le rôle essentiel du buffer : une très grande impédance d’entrée et une très faible impédance de sortie. Le calcul est déterministe, sans réseau, hasard ni donnée temporelle. Il s’agit d’une première analyse idéale ; l’excursion, le courant, la bande passante, l’offset, la vitesse de balayage et la stabilité réels dépendent du composant et de ses alimentations.

Pourquoi le suiveur de tension possède un gain unitaire

Le suiveur de tension est le montage en boucle fermée le plus simple d’un amplificateur opérationnel. La source attaque l’entrée non-inverseuse et la sortie rejoint directement l’entrée inverseuse : la totalité du signal de sortie est donc réinjectée en contre-réaction. Dans le modèle linéaire idéal, l’amplificateur règle sa sortie jusqu’à annuler la différence entre ses deux entrées.

L’entrée inverseuse se trouve alors à la tension de sortie, l’entrée non-inverseuse à la tension saisie, et ces valeurs sont égales. On écrit Vout = Vin et le gain Av = Vout/Vin vaut un. Le calculateur confirme ce gain même pour une entrée nulle, où la division 0/0 serait indéterminée : c’est le montage qui impose le gain.

Une valeur positive reste positive et une valeur négative reste négative, sans inversion de phase. Contrairement à l’amplificateur non-inverseur réglé par résistances, le suiveur ne demande ni Rf ni Rg. C’est un buffer, et non un amplificateur de tension : il conserve la tension tout en transformant l’impédance entre les étages.

Cette égalité idéale suppose une contre-réaction normale et un fonctionnement linéaire ; en pratique, la plage de mode commun et l’excursion de sortie peuvent l’empêcher près des rails d’alimentation.

Comment lire la sortie et le rapport d’impédance

Le nombre peut exprimer des volts, millivolts ou toute unité cohérente : une multiplication par un ne change pas l’échelle. N’ajoutez pas de symbole d’unité dans le champ numérique. Les indications d’impédance décrivent le modèle idéal.

Une très grande impédance d’entrée implique un courant d’entrée presque nul et charge peu un capteur ou un pont. Une très faible impédance de sortie rapproche la sortie d’une source de tension rigide pour l’étage suivant. Idéalement, ces limites sont l’infini en entrée et zéro en sortie ; en réalité, elles dépendent du composant, de la fréquence, de la contre-réaction, de la charge et de la température.

Consultez la fiche technique ou une simulation pour obtenir des valeurs numériques.

Contrôles pratiques et limites du circuit réel

Utilisez le résultat comme contrôle idéal du montage avant de choisir un composant. Avec -0.75 en entrée, la sortie idéale reste -0.75 puisque le suiveur n’inverse pas. Ces contrôles facilitent la revue de schémas, l’enseignement de la contre-réaction et la préparation d’essais.

Comparez ensuite avec la fiche technique. Vérifiez que la plage de mode commun contient la tension demandée avec les alimentations prévues et que l’excursion de sortie garantie l’atteint sous charge. Contrôlez le courant maximal : une faible impédance de sortie ne signifie pas un courant illimité.

Examinez le produit gain-bande, la vitesse de balayage, l’offset, les courants de polarisation, le bruit et la stabilité sur charge capacitive. Certains amplificateurs ne sont pas stables au gain unitaire et peuvent osciller en suiveur malgré une équation continue correcte. La mention rail-to-rail ne supprime pas non plus les limites près des rails.

Le calculateur n’écrête pas selon des alimentations inconnues et n’invente aucune impédance sans référence de composant. Si le résultat idéal est irréalisable, considérez l’écart comme un avertissement de conception et poursuivez avec la fiche technique ou SPICE.