Régime non linéaire
Un simple AOP sans boucle de contre-réaction constitue un comparateur de tensions. Compte-tenu de son gain en boucle ouverte très élevé, l'AOP seul fonctionne selon les équations suivantes :
Vs ne peut qu'être égal à +Vsat ou -Vsat. On réalise donc la comparaison des deux tensions d'entrée. Au niveau vocabulaire technique, on parle de basculement du comparateur lors d'une transition +Vsat => -Vsat ou -Vsat => +Vsat. Si l'on veut comparer une tension à une référence (qui peut être la masse), il suffit de brancher cette dernière à une entrée de l'AOP, selon que l'on souhaite un niveau positif ou négatif en sortie lorsque la comparaison est vraie ou non. Cette tension constitue le seuil de basculement du comparateur.
Vous vous en doutez certainement, la simplicité de ce montage se paye à un niveau ... Pour expliquer le principal bémol de ce circuit, observez les images ci-dessous qui parlerons d'elles-mêmes (on compare la tension sinusoidale Ve à la masse) :
On observe expérimentalement un multi-basculement de la sortie lors du passage par 0 du signal d'entrée. Pourquoi ? Tout "simplement" du fait que le signal d'entrée n'est pas parfaitement pur, il est légèrement bruité (bruits thermiques, perturbations électromagnétiques, ...). Même si l'intensité de ce bruit est souvent très faible, elle peut suffire à faire basculer un AOP suffisament sensible, d'où les basculements parasites autour du 0. Afin de pallier ce problème, on utilise des des comparateurs à bascule de Schmitt.
Version avec alimentation asymétrique et potentiomètres: Vs passe de 0 à 9V quand Ve > Vref.
Vous pouvez concevoir de nombreux types de comparateurs à partir de ces propriétés.