Amplificateurs à tubes
intermodulation, contre-réaction, harmoniques,...
Contre réaction

La contre-réaction locale est moins connue que la contre réaction globale. Elle permet de corriger les défauts là où ils se présentent, sans déranger le fonctionnement global de l'amplificateur.
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Contre réaction via l'anode
Shunt - Shunt


Contre réaction via la cathode
Series - Shunt

Contre réaction locale

La contre-réaction locale est peu connue, et pourtant elle a de nombreux avantages. Elle est appliquée là où la distortion est la plus importante, donc à l'étage de puissance. La contre réaction locale n'est possible que si chaque tube de puissance a son tube de commande propre:
  • C'est toujours le cas avec les amplificateurs single ended (pas de push pull)
  • C'est également possible avec le montage Williamson, ce circuit peut parfaitement être modifié pour une contre réaction locale.
  • Un circuit long tail ou mullard peut également être modifié, mais la différence d'amplitude du signal des deux triodes doit être compensé. Cela se fait le plus aisément en mesurant la distortion totale.
  • Les montages cathodyne ne peuvent pas être adaptés à cause de l'impédance différente entre anode et cathode, le montage paraphase est également difficile.

Shunt
Shunt

Contre réaction locale vers l'anode du tube précédent

Une première possibilité est de placer une résistance de valeur élevée entre l'anode du tube de puissance et l'anode du tube précédent, éventuellement avec un petit condensateur de 10pF en parallèle pour limiter la bande passante (c'est pas un émetteur radio qu'on construit). La contre réaction n'agit que sur le tube final.

Cette contre-réaction locale peut être utilisée s'il faut une légère correction (résistance de 1MΩ). C'est par exemple le cas avec les amplificateurs single ended ou la pentode de puissance ne reçoit qu'un signal relativement faible.

La contre réaction est de type shunt-shunt (parallèle en entrée, parallèle en sortie): elle diminue l'impédance de sortie, mais également celle d'entrée: la triode doit se battre contre la contre réaction et peut produire une distortion (qui n'est pas corrigée par la contre réaction, puisqu'elle se produit dans la triode, qui se trouve hors de la boucle.

Avec une contre réaction importante, les distortions augmentent à nouveau. La méthode suivante est meilleure car elle englobe à la fois la triode et la pentode.

Serie
Shunt

Contre réaction locale via la cathode du tube précédent

Une seconde possibilité est une résistance de 330kΩ entre l'anode du tube de puissance et la cathode du tube de commande (rassurez-vous, ca marche très bien!). On ajoute un condensateur de 1µF en série avec la résistance pour éliminer la composante continue (accessoire pour un ECC82, nécessaire pour un ECC83).

On assume une amplification en tension des deux tubes de 1000× (60dB). La contre réaction va limiter l'amplification à 330× au maximum (50dB), la contre réaction est donc de 3× ou 10dB.

Cette contre réaction est interessante si elle peut être utilisée, car elle corrige à la fois le tube de puissance et la triode de commande. Elle réduit l'impédance de sortie (prise shunt) et augmente l'impédance d'entrée de la triode (injection série).

Avantages de la contre réaction locale

La contre réaction locale a comme avantage qu'elle réduit l'impédance des tubes de puissance. Le rendu des basses est mieux défini car le facteur d'amortissement est meilleur. La contre réaction locale réduit également une mauvaise adaptation du transfo (utilisation d'un transfo de sortie qui n'est pas parfaitement adapté aux tubes de puissance disponibles).

La contre réaction locale rend également l'amplificateur plus stable. Elle ne peut pas éliminer les distortions introduites par le transformateur de sortie, mais c'est à la fois un avantage et un inconvénient: le transformateur produit un déphasage qui est parfois la cause d'oscillations difficiles à maitriser quand il fait partie de la boucle de contre réaction.

Avec la contre réaction vers la cathode on peut choisir un taux de contre réaction élevé car l'ampli ne devient pas instable. Le taux est limité uniquement par le signal maximal que l'étage précédent peut fournir.

La contre réaction locale peut être appliquée simultanément avec la contre réaction globale. Comme la contre réaction locale a déjà réduit la plupart des distortions, une contre réaction globale limitée suffit. Les deux contre réactions appliquées simultanément réduisent fortement l'impédance de l'ampli.

Une seule contre réaction globale dans un amplificateur de forte puissance peut le rendre instable, tandis qu'une seule contre réaction locale ne tient pas compte des distortions des composants hors de la boucle.

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