Calcul de la bande passante pleine puissance pour un amplificateur 741

On ne peut pas déterminer la bande passante pleine puissance (FPBW) à partir de la tension de sortie et du type d'ampli-op seul. La FPBW — la plus haute fréquence à laquelle un amplificateur peut délivrer sa tension de sortie nominale sans distorsion excessive — dépend de paramètres multiples en interaction.

Pourquoi le 741 limite votre conception

Le vénérable µA741, excellent pour l'apprentissage et applications basses fréquences, a des contraintes inhérentes :

• Vitesse de montée (Slew Rate) : ~0,5 V/µs typique — limite fondamentalement la grande signal bande passante
• Produit Gain-Bande Passante : ~1 MHz — bande passante boucle fermée rétrécit quand gain augmente
• Bande passante boucle ouverte : Seulement ~10 Hz — nécessite fort retour pour fréquences audio
• Courant sortie : ~25 mA max — limite attaque charges faible impédance

Formule FPBW limitée par vitesse montée

Pour une sortie sinusoïdale de tension crête V_p, la fréquence max avant distorsion vitesse montée est :

f_max = SR / (2π × V_p)

Avec une sortie 5 V_cc (V_p = 2,5 V) et vitesse montée 0,5 V/µs :

f_max = 0,5×10⁶ / (2π × 2,5) ≈ 31,8 kHz

Détermination complète FPBW nécessite

1. Résistance charge (R_L) — Détermine demande courant sortie et amplitude tension
2. Gain boucle fermée (A_CL) — Fixe bande passante via produit GBW : f_3dB ≈ GBW / A_CL
3. Seuil distorsion — Typiquement 1% THD ou point compression 3 dB puissance
4. Tensions d'alimentation — Marge affecte swing max sans distorsion
5. Température — Vitesse montée et GBW se dégradent aux extrêmes température

Approche mesure pratique

1. Montez le circuit dans LTspice, Multisim, ou sur banc avec générateur fonction + oscilloscope
2. Réglez amplitude entrée pour sortie 5 V_cc à 1 kHz (référence)
3. Balayez fréquence en surveillant amplitude sortie et THD
4. FPBW = fréquence où sortie chute -3 dB ou THD dépasse spec (le premier des deux)

Alternatives modernes pour FPBW supérieure

Pour applications audio ou haute vitesse, considérez :

• TL07x/TL08x — 13 V/µs vitesse montée, 3 MHz GBW, entrée JFET
• OPA2134 — 20 V/µs, 8 MHz, optimisé audio
• NE5532/5534 — 9 V/µs, 10 MHz, faible bruit, standard industrie
• OPA165x — 25 V/µs, 30 MHz, performance audio premium

En résumé : Avec un 741 et 5 V_cc, attendez FPBW autour de 30 kHz au mieux — adéquat pour qualité téléphone mais insuffisant pour reproduction musicale pleine bande.