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L'étage d'entrée est construit sur la base
d'une paire différentielle. La charge de cette dernière est de type
"charge active". La figure ci-dessous illustre ceci de façon
simplifiée pour une technologie bipolaire.
Les écarts entre le modèle
idéal et la pratique sont induits par les éléments suivants :
- les deux branches de la paire différentielle
ne peuvent être parfaitement identiques. Il en résulte un déséquilibre
qui produit la tension d'offset. Dans
certains cas, ce déséquilibre peut être compensé, ceci en agissant sur
la charge active (ajout de résistances en série avec les transistors).
Cette compensation peut se faire lors du test en usine (réglage par laser)
ou à l'aide d'un élément externe (potentiomètre).
- les courants de base ou de grille des
transistors d'entrée ne sont pas nuls (polarisation des bipolaires ou
courants de grille des MOS ou JFET). Les courants
d'entrée ne sont donc pas nuls.
- la source de courant n'est pas idéale (elle
est réalisée à l'aide d'un miroir de courant). Ceci provoque une amplification
en mode commun non nulle.
- dans la structure simplifiée ci-dessus, la
tension de sortie Us ne peut pas descendre au-dessous d'une certaine valeur
définie par la paire différentielle et la source de courant.
L'amplificateur ne peut donc être rail-to-rail
en sortie. D'autres structures sont possibles pour remédier à cet
inconvénient.
- les tensions d'entrée Ua et Ub ne peuvent
descendre au-dessous d'une certaine valeur définie par la paire
différentielle et la source de courant (blocage des transistors). Par
contre, la structure illustrée ci-dessus permet de monter Ua et Ub jusqu'à
Vcc. Une structure de paire différentielle basée sur des pnp présenterait
les propriétés inverses. Il n'est donc pas possible d'avoir un
amplificateur opérationnel qui fonctionne réellement en rail-to-rail en
entrée.