bias current

Comprendre le courant de polarisation dans les amplificateurs opérationnels

Les amplificateurs opérationnels (AO) sont des blocs de construction analogiques polyvalents utilisés dans de nombreux circuits électroniques. Bien que les AO idéaux soient supposés avoir des caractéristiques parfaites, les appareils du monde réel présentent des imperfections, notamment le **courant de polarisation**. Cet article approfondit le concept de courant de polarisation, son origine et ses implications dans la conception de circuits d'AO.

Qu'est-ce que le courant de polarisation ?

Le courant de polarisation fait référence au faible courant qui circule vers les bornes d'entrée d'un AO, même en l'absence de signal d'entrée. Ce courant, désigné par $I_B$, provient du circuit interne de l'AO, en particulier des transistors responsables de l'amplification du signal d'entrée.

**Pensez-y comme à un faible courant de fuite** qui existe en raison de l'impédance finie des transistors d'entrée. Ce courant est généralement très faible, de l'ordre des nanoampères (nA).

La moyenne arithmétique : comprendre l'impact du courant de polarisation

Le concept de courant de polarisation implique souvent de considérer sa **moyenne arithmétique**, désignée par $I_{B(avg)}$. Cette moyenne représente la moyenne des courants circulant vers les deux bornes d'entrée, appelées entrées **inverseuse** et **non inverseuse**.

**Pourquoi la moyenne est-elle importante ?** Dans de nombreuses configurations d'AO, en particulier celles impliquant une rétroaction, les courants de polarisation circulant à travers les bornes d'entrée peuvent provoquer une chute de tension indésirable aux bornes des résistances d'entrée. Cette chute de tension peut introduire des erreurs dans le signal de sortie, en particulier dans les circuits à haute impédance d'entrée.

Le courant de polarisation moyen nous aide à comprendre l'**effet global** du courant de polarisation sur la tension de sortie. La différence entre les deux courants d'entrée, connue sous le nom de **courant d'offset d'entrée**, joue également un rôle dans la détermination de l'erreur de sortie.

Minimiser les effets du courant de polarisation

Plusieurs techniques peuvent aider à minimiser l'impact du courant de polarisation dans les circuits d'AO :

• **Utiliser des AO à faible courant de polarisation :** Les AO à faible courant de polarisation produisent naturellement des chutes de tension plus faibles.
• **Utiliser une rétroaction :** En fournissant une rétroaction, l'AO tend à compenser la chute de tension causée par les courants de polarisation.
• **Équilibrer les résistances d'entrée :** L'utilisation de résistances égales pour les deux bornes d'entrée permet d'annuler les effets du courant de polarisation.
• **Utiliser une technique de compensation du courant de polarisation :** Cette technique consiste à introduire un faible courant contrôlé dans le circuit pour compenser les courants de polarisation.

Conclusion

Le courant de polarisation est une caractéristique fondamentale des AO que les ingénieurs doivent comprendre pour une conception de circuit efficace. En comprenant son origine, son impact et les méthodes d'atténuation, les concepteurs peuvent garantir un comportement précis et prévisible de leurs circuits d'AO, même dans les applications de haute précision.