L’A Op est un amplificateur de différence il amplifie la tension V+ - V-, notée ε.

Vs = A.(V+ - V-) = A.ε

A est très grand (10⁴ à 10⁶). Dans le modèle idéal, on le considèrera souvent comme ∞ .

Vs est limité par des tensions de saturation Vsat+ et Vsat- voisines de Valim+ et Valim- (à 1 ou 2V près).

Vsat = Valim+ -1 à 2V (par ex : 13 à 14 V pour Valim+ = 15V) et Vsat- = Valim-  + 1 à 2V (par ex : -13 à -14 V pour Valim- = -15V).

La tension de sortie ne peut dépasser Vsat+ et Vsat-

Même si l’alimentation de l’A Op est parfaitement symétrique, les valeurs absolues de Vsat+ et Vsat- sont voisines mais pas identiques. Elles dépendent notamment du courant Is débité par la sortie.

La caractéristique réelle Vs (ε) est alors la suivante :

La relation Vs (ε) n’est donc linéaire que pour des faibles valeurs de ε, comprises entre εmax et εmin : au delà, il y a saturation.

Par exemple, si Vsat = 14V et A = 10⁵, εmax+ = Vsat/A = 140µV

Si l’A Op n’est pas saturé, ε est donc très faible : dans le modèle idéal, on retiendra ε = 0, ce qui revient à considérer que A = ∞

On obtient alors la caractéristique Vs (ε) de l’A Op idéal :

Par ailleurs, les courants sur les entrées de l’A Op, I+  et I-,  sont très faibles (de l’ordre de 100nA avec des entrées à transistors bipolaires, de quelques pA si les entrées sont à transistors à effet de champ ou FET).
Dans le modèle idéal : I+ = I- =   0

Modèle idéal de l’A Op I+ = I- =   0 A = ∞ en fonctionnement linéaire : ε = 0 et Vsat- < Vs < Vsat+ en fonctionnement non linéaire (ou saturé) : ε ≠ 0 et Vs = Vsat+ ou Vsat- Ce modèle est très utilisé pour faire les calculs sur les montages classiques à A Op.

NB : il existe des A Op dont les tensions de saturation sont égales ( à 50mV près) aux tensions d’alimentation, on les appelle « pôle à pôle » ou « rail to rail »