On ajoute une contre réaction et...

...elle marche beaucoup moins bien maintenant

Cet article plus technique fait suite à l'article général sur le contre réaction globale, où on parle déjà de quelques problèmes, notament le déphasage qui doit être compensé.

Distorsion de croisement

Un a-op a un gain sufisamment élevé pour pouvoir corriger le signal qu'il envoie aux transistors de sortie (la tension à la sortie de l'a-op passe brusquement de -0.6 à +0.6V), mais un ampli à lampes n'a pas ce gain élevé et ce temps de réponse très court.

Il faut donc bien régler le point de fonctionnement des tubes. Une contre réaction locale (qui n'agit que sur les tubes de sortie) peut également réduire cette distorsion sans augmenter la contre réaction globale.

Influence de la fréquence

Si l'augmentation de la distortion est bien présente, elle ne se remarque peu à l'écoute, car les distorsions sont des harmoniques qui se retrouvent hors des fréquences audibles.

Réduction de la marge de blocage

Toute la puissance que l'ampli a en réserve est utilisée pour tenter de corriger les distorsions du signal qui apparaissent quand l'ampli fonctionne à pleine puissance. Au lieu d'avoir une sinusoïdale plus applatie, on a brusquement une sinusoïdale avec un clipping quand la contre réaction a bouffé toute la marge.

Capacitor blocking

Le fonctionnement de l'ampli en delà de ses limites produit un déplacement des caractéristiques avec une réduction de la puissance disponible. L'effet s'entend (en néerlandais on dit que l'amplificateur soupire). Mais si l'effet se propage à l'étage d'attaque on peut avoir un blocage complet de l'ampli.

Nous avons en vert un sinus normal et en bleu un sinus déformé par un amplificateur naturel (sans contre réaction) qui n'arrive pas à fournir la puissance demandée. Le sinus est aplati en haut et en bas (dans le cas d'un ampli single ended le sinus n'est généralement aplati que d'un coté). Cet amplificateur produit des distorsions, mais qui ne sont que faiblement présentes et ne s'entendent normalement pas. Les harmoniques sont à une fréquence double et triple de la fondamentale. Ce sont les fréquences les plus basses qui produisent ces distorsions et les harmoniques se trouvent aussi dans les fréquences basses.

Dans le cas d'un amplificateur à contre réaction, la contre réaction va forcer l'amplificateur à suivre la sinusoïdale en utilisant le gain exédentaire. Mais une fois que l'ampli ne peut plus suivre, il y a un écrètage brusque (courbe rouge). Ce type de distorsion contient des harmoniques qui englobent toutes les fréquences audibles et s'entendent fortement.

Le signal d'un amplificateur à transistors prend toujours la forme de la courbe rouge en cas de surcharge: ces amplificateurs ont toujours une contre réaction importante.

La contre ré&ction globale doit idéalement être limitée à 5X (14dB). En plus des inconvénients cités, une contre réaction plus poussée peut rendre l'ampli instable.