Qu’est-ce qu’un amplificateur opérationnel haute tension ?
Les amplificateurs opérationnels haute tension (anglais : High voltage operational amplifier) sont des amplificateurs opérationnels qui peuvent fonctionner avec des tensions d’entrée et de sortie de plusieurs dizaines à plusieurs centaines de volts. Ils sont utilisés lorsqu’il s’agit de plages de tension qui ne peuvent pas être couvertes par des amplificateurs opérationnels standard.
Lorsqu’ils sont utilisés, ils doivent être correctement conçus (y compris les circuits de protection), en tenant compte des réglementations et de la sécurité associées aux hautes tensions. Dans certains cas, la chaleur est générée par des courants élevés. C’est pourquoi la conception de la dissipation de la chaleur et la protection thermique sont également importantes.
Utilisations des amplificateurs opérationnels haute tension
Les amplificateurs opérationnels haute tension sont une option pour les utilisations où les tensions élevées ne peuvent pas être couvertes par la plage de tension de fonctionnement des amplificateurs opérationnels standard.
Les exemples incluent les transducteurs piézoélectriques utilisés dans les imprimantes à jet d’encre et les transducteurs ultrasoniques, les équipements de test automatique pour tester d’autres circuits intégrés et modules, dans les diodes laser à haute luminosité utilisées dans les systèmes de détection et de télémétrie basés sur la lumière. Ces dernières nécessitent un contrôle précis à des tensions élevées. Les amplificateurs opérationnels haute tension sont utilisés dans toutes ces utilisations.
Principe des amplificateurs opérationnels haute tension
Les amplificateurs opérationnels haute tension fonctionnent essentiellement de la même manière que les amplificateurs opérationnels standard. Ils amplifient la différence de potentiel entre les entrées inverseuse et non inverseuse avec un gain très élevé. Ils peuvent être utilisés de la même manière que les amplificateurs opérationnels standard. C’est-à-dire, avec une impédance d’entrée élevée, une faible impédance de sortie et un court-circuit imaginaire entre les deux bornes d’entrée.
Pour s’adapter à une plage de tension plus élevée, les amplificateurs opérationnels standard peuvent être combinés avec des composants externes. Le but étant d’augmenter la tension de sortie. Cependant, les problèmes sont les suivants : Le circuit est complexe et coûteux. Ensuite, il y a également de nombreux composants et des restrictions au niveau de l’agencement de la carte. De plus, la sortie est affectée par les variations des caractéristiques des composants et de l’agencement de la carte. Cela entraîne donc une distorsion de la sortie et une détérioration de la linéarité.
Cependant, l’utilisation d’amplificateurs opérationnels haute tension permet de résoudre ces problèmes. Certains circuits intégrés sont également présentés sous la forme d’un seul circuit. Ce dernier est intégré avec des circuits de protection contre les décharges électrostatiques, des circuits d’amplification pour accélérer la vitesse de balayage, des circuits pour piloter des charges capacitives et inductives de manière stable, ainsi que des circuits de protection contre les surchauffes et les surintensités. Tout cela en facilite la conception.