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Le but de la contre réaction est d'envoyer une partie du signal à l'entrée, pour réduire la distortion. Le signal en retour (qui contient le signal d'erreur) est comparé au signal à l'entrée.
La contre réaction est indiquée en dB (décibel) et indique le taux de contre réaction. Pour le déterminer, on mesure le signal à la sortie sans contre réaction, puis on ajoute la contre réaction et on mesure la réduction du signal.
- Avec une contre réaction de 10dB, le signal est réduit de 3×. Si tu as un signal de 3V en sortie sans contre réaction, il est de 1V avec la contre réaction. 10dB est un taux normal pour une contre réaction globale.
- Une contre réaction de 20dB produit une réduction de l'amplitude du signal de 10×. Ce taux de contre réaction est le niveau maximal qui peut être utilisé. Si un taux de contre réaction plus élevé est nécessaire, on ajoutera une contre réaction locale entourant les étages qui polluent le plus.
Les amplificateurs utilisent une contre-réaction pour réduire les distortions. C'est nécessaire pour les amplificateurs à transistors qui travaillent en amplificateur de courant et qui n'ont pas un fonctionnement linéaire s'ils doivent amplifier une tension. La plupart des amplificateurs à lampes n'ont pas de contre-réaction ou une contre-réaction très restreinte. Le son d'un ampli à lampes semble plus "ample" (c'est en tout cas ce que disent les connaisseurs d'amplificateurs ésotériques).
On se rend bien compte que pour avoir un signal suffisant à la sortie, il faut un taux d'amplification plus important de l'amplificateur. Dans de nombreux cas, cela nécessite l'ajout d'un étage préamplificateur ou d'un étage de commande "driver" double (entre le déphaseur et les tubes de puissance).
La contre réaction sert à améliorer les caractéristiques d'un amplificateur qui est déjà bon à l'origine. Cela n'a aucun sens de tenter d'améliorer les caractéristiques d'un mauvais ampli, il ne deviendra jamais bon.
En général on limite la contre réaction globale à 15dB (réduction du signal de 5.6×). Une contre réaction plus importante peut engendrer des défauts de fonctionnement que n'avait pas l'ampli quand on débranche la contre réaction.
Une contre réaction de 20dB force a ajouter un étage d'amplification 10×, mais réduit également les distortions de l'ampli.
- Contre-réaction globale
- C'est la contre réaction qu'on rencontre le plus souvent. Elle va du secondaire du transfo de sortie jusqu'à l'entrée. Tout les étages de l'ampli sont ainsi linéairiés.
- Conséquences de la contre réaction globale
- Le déphasage causé par le transfo et certains condensateurs de couplage peuvent produire des oscillations parasites. Il faut prendre des mesures supplémentaires, mais celles-ci sont très limitées dans le cas d'un ampli de faible puissance. Mais la contre réaction peut faire apparaitre d'autres problèmes...
- Contre-réaction locale
- La contre réaction locale est appliquée sur l'étage de puissance, qui produit les déformations les plus importantes. La contre-réaction locale n'a que peu d'inconvénients, mais si on utilise une contre-réaction importante, il faut un signal d'attaque plus puissant; c'est alors l'étage de commande qui produit le plus de déformations.
- Quelques exemples
- Quelques exemples de contre réaction locale et globale, ce qu'on peut faire et ce qu'il faut éviter.
- L'influence sur la bande passante
- Nous expliquons comment mesurer la bande passante d'un ampli avec un générateur et un multimètre. On peut également utiliser un oscilloscope qui nous permet en plus de voir toutes les anomalies de l'ampli. La contre-réaction réduit le gain de l'ampli, mais augmente la bande passante.
- L'influence sur le facteur d'amortissement
- La contre réaction permet d'améliorer le facteur d'amortissement d'un ampli. Mais savez-vous qu'il existe à la fois une contre réaction en courant et en tension?
- Ajout d'une contre réaction à un amplificateur existant
- Nous prenons comme exemple une radio américaine avec uniquement la bande AM (ondes moyennes) qu'on veut utiliser avec un module bluetooth.
- La correction différentielle au lieu de la contre réaction classique
- La correction différentielle a de nombreux avantages par rapport à la contre réaction classique, mais elle est difficile à mettre en œuvre et n'est pas utilisée dans les amplificateurs commerciaux.
L'image à droite est le signal en entrée (signal en crénaux en bas de l'image) et le signal prélevé sur la résistance cathodique (1Ω) du tube de puissance.(en jaune). On voit tout d'abord qu'il s'agit d'un amplificateur travaillant en classe AB: pendant la partie négative du signal le tube correspondant n'est pas en conduction.
Mais ce qu'on remarque également, c'est le courant qui augmente linéairement pendant la durée de conduction (plateau positif en entrée). En effet, pour avoir une tension positive constante au secondaire, il faut un courant croissant au primaire, le transfo de transmettant que les différences de courant (le transfo agit en sorte comme un différentiateur).
C'est la contre réaction qui permet l'augmentattion du courant au primaire. Sans contre réaction, nous aurions un courant constant au primaire (puisque le signal est constant à l'entrée) et donc une tension décroissante au secondaire.
C'est donc faux de dire que la contre réaction ne fait qu'éliminer la musicalité de l'ampli. Ce que la contre réaction fait, c'est justement améliorer les caractéristiques de l'ampli. Ce qui est par contre tout à fait vrai, c'est qu'il n'est pas possible d'améliorer un amplificateur décevant en ajoutant une contre réaction.
Une contre-réaction mal calculée, le C** a une valeur trop élevée et la contre réaction agit trop fort à partir de 250Hz. le condensateur a une vaneur de 1nF au lieu de 15pF.
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L'image à droite est le signal en entrée (signal en crénaux en bas de l'image) et le signal prélevé sur la résistance cathodique (1Ω) du tube de puissance.(en jaune). On voit tout d'abord qu'il s'agit d'un amplificateur travaillant en classe AB: pendant la partie négative du signal le tube correspondant n'est pas en conduction.