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les dispositifs correctifs
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iriaax
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MessagePosté le: Dim 7 Fév 2016, 12:19    Sujet du message: les dispositifs correctifs Répondre en citant

Bonjour !
On trouve sur le marché des amplificateurs sans dispositifs correctifs (certains Single-End équipés de tubes 300B par exemple) ou alors utilisant une ou plusieurs boucles de contre-réaction pour se corriger. Remarquons au passage que même les amplis dits ‘numériques’ (classe T ou autres) sont contre-réactionnés par une boucle parfaitement analogique !
 
Nous traiterons plus tard dans ce fil d’un autre mode de correction très rarement utilisé : la correction différentielle (ou delta).
 
Avant de chercher à comparer les deux modes de correction il faut parler du gain d’un amplificateur.
Prenons le cas d'un ampli à semi-conducteurs (tel le Quad 405 ou Quad 606) capable de dissiper une puissance maxi de 100W par canal sur une charge de 8 ohms, et ce avec un signal de 0.5V en entrée. Quel est son gain µ ?
P = V au carré / R d’où V = racine de (P*R)
Pour P=100W le voltage en sortie sera de : racine de (100*8) = 28V sur 8 ohms
Nous savons qu’il faut pour ce faire 0.5V en entrée.
Donc le gain apparent µ est de 28/0.5 = 56
Nous verrons ce qui se cache derrière ce taux d’amplification de 56 fois, apparemment modéré, mais ne vous y fiez pas…
A suivre…
 
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Arnaud

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Dernière édition par iriaax le Lun 8 Fév 2016, 10:31; édité 1 fois
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MessagePosté le: Dim 7 Fév 2016, 12:19    Sujet du message: Publicité

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dome
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MessagePosté le: Dim 7 Fév 2016, 14:13    Sujet du message: les dispositifs correctifs Répondre en citant

Bonjour,

J'imagine que ce que tu appelles ici "dispositifs correctifs" est un circuit du schéma électronique d'un amplificateur de puissance dont la fonction est d'appliquer une correction (laquelle?) à la réponse de cet amplificateur, et que cela n'a rien à voir avec les correcteurs de tonalité… Cela n'est peut être pas évident pour tout le monde (bien que tu ais déjà abordé ce sujet dans le fil traitant de la modification d'un vieil ampli Cibot).

Dome
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MessagePosté le: Dim 7 Fév 2016, 14:28    Sujet du message: les dispositifs correctifs Répondre en citant

Oui, bien sur, il s'agit de corriger les dysfonctionnements de l'ampli par des astuces internes.


Notez au passage que ci-dessus nous avons trouvé un gain en tension de 56, que ce gain ne tient pas compte de la présence éventuelle d'un potentiomètre de volume situé en amont et  surtout que ce gain est invariable...sauf aux extrémités du spectre où il va en principe baisser pour différentes raisons, mais il peut aussi augmenter et transformer votre ampli en générateur très basse fréquence (motor-boating) ou haute fréquence quitte à griller vos chers tweeters.
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MessagePosté le: Dim 7 Fév 2016, 14:50    Sujet du message: les dispositifs correctifs Répondre en citant

Par "dysfonctionnements", tu entends toutes sortes de défauts qui font que la tension de sortie diffère de la tension d'entrée, à l'amplitude près?
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MessagePosté le: Dim 7 Fév 2016, 15:03    Sujet du message: les dispositifs correctifs Répondre en citant

dome a écrit:
Par "dysfonctionnements", tu entends toutes sortes de défauts qui font que la tension de sortie diffère de la tension d'entrée, à l'amplitude près?




Oui, tout ce qui pourrait faire que Vs diffère de Ve*µ


Ve = tension/signal à l'entrée
Vs = tension/signal en sortie
µ  = gain en tension
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MessagePosté le: Dim 7 Fév 2016, 15:05    Sujet du message: les dispositifs correctifs Répondre en citant

Notons maintenant que si le gain µ en tension est une constante, le gain en puissance ne l’est pas du tout :
Reprenons le cas de l’ampli qui fournit un max de 100W sur 8 ohms pour 0.5V en entrée.
La Quad 405 qui nous sert d’exemple ici présente une impédance d’entrée de 20000 ohms.
Donc pour fournir 100W en sortie il faut enfourner P = V*V/R = 0.5*0.5/20000 = 12.5µW à l’entrée ; le gain en puissance est alors de 100/0.0000125 = 8000000
Mais le gain en puissance varie selon le besoin des enceintes. Aux fréquences de résonance graves leur impédance augmente et elles consomment moins, si par exemple à 60Hz l’impédance monte à 20 ohms, les 28V ne fourniront plus que P = V*V/R = 28*28/20 = 39W, le gain en puissance n’est plus que de 39/0.0000125 = 3120000
Nous retiendrons que l’ampli est un générateur de tension à gain constant sur lequel les enceintes pompent ce dont elles ont besoin en puissance.
Nous retiendrons également que les enceintes sont commandées en tension alors que c’est le courant qui fait bouger les haut-parleurs électrodynamiques via le champ magnétique induit…à méditer…
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MessagePosté le: Dim 7 Fév 2016, 15:24    Sujet du message: les dispositifs correctifs Répondre en citant

Tout en sachant que courant et tension de sortie ne sont pratiquement jamais en phase car l'enceinte n'est pas une résistance pure (sauf aux fréquences de résonance justement). C'est un des aspects qui complique la conception d'un amplificateur.
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MessagePosté le: Dim 7 Fév 2016, 18:57    Sujet du message: les dispositifs correctifs Répondre en citant

Bonsoir !
Avant de continuer, examinons le comportement des enceintes qui ne sont pas des objets inertes dont on secoue bêtement les membranes. Elles se comportent en prime comme des sources de signaux réinjectés en retour dans nos amplis. Ces signaux trahissent les mouvements erratiques des membranes. Même les bruits ambiants sont captés et réinjectés.
La photo ci-dessous affiche un signal rarement montré : le signal retour d’un boomer Cabasse 30DY (monté en enceinte Galion) sur une attaque de 10 cycles à 60Hz :
Trace du haut : signal en entrée de l’ampli.
Trace du bas : tension en retour d’HP parasitée par les mouvements erratiques de la membrane qui continue de vibrer au rythme de l’air piégé dans l’enceinte, à la fin on voit même l'écho issu du local ! :

Ce signal n'est pas relevé à l'aide d'un microphone, mais bien mesuré à l'intérieur des circuits d'un ampli...et on va pouvoir l'utiliser pour contrer les défauts !
Nous retiendrons pour l’instant que les HP sont également des microphones et qu’ils se trahissent eux-mêmes en cas de dérapage !
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MessagePosté le: Dim 7 Fév 2016, 20:36    Sujet du message: les dispositifs correctifs Répondre en citant

Bonsoir Iriaax,

Pourquoi les signaux mesurés sont-ils en (quasi) opposition de phase, ce qui est étonnant s'il s'agit de Ve et Vs? Peux-tu préciser à quel point mesures-tu le signal du bas (est-ce vraiment la tension de sortie de l'amplificateur)?

Dome
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MessagePosté le: Lun 8 Fév 2016, 10:25    Sujet du message: les dispositifs correctifs Répondre en citant

Ce n'est pas Vs, mais un signal différentiel qui va servir à contrôler le HP. Ce genre de signal n’apparaît pas dans un ampli 'normal' !
Il ne faut pas faire attention à l'inversion de phase.
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MessagePosté le: Lun 8 Fév 2016, 13:18    Sujet du message: les dispositifs correctifs Répondre en citant

Soit.
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MessagePosté le: Lun 8 Fév 2016, 14:02    Sujet du message: les dispositifs correctifs Répondre en citant

Hello !
Reprenons notre ampli Quad 405 (ou 606) avec son gain apparent µ=56
En fait son gain interne est de 1650000 ! C’est là le gain réel de l’amplificateur, dit ‘en boucle ouverte', CR débranchée, soit le produit des gains de chaque étage µ=µ1*µ2*µ3…. Il lui suffirait de 17µV à l’entrée pour fournir 28V en sortie (100W / 8 ohms) mais avec des distorsions désastreuses (>5 %).
Heureusement que les ingénieurs lui on collé une contre-réaction de 30000 pour le linéariser et obtenir quelques zéros derrière la virgule des distorsions !
Un court survol de ce Quad par mézigue est disponible là :
http://6bm8-lab.fr/phpBB/viewtopic.php?f=3&t=408


Les cours traitant de la contre-réaction pullulent sur le net, exemple :
http://fastoche.pagesperso-orange.fr/ContreReactionBis/ContreReaction.htm
http://www.cinam.univ-mrs.fr/electro/COURS/crs5.pdf
http://www.chireux.fr/mp/cours/electronique/Chap1.pdf
 
J’arrête de taper sur la contre-réaction appliquée à outrance pour masquer les défauts, j’ajoute simplement ce petit point positif : elle abaisse l’impédance de sortie des amplis et amortit les mouvements parasites des membranes.
Si on regarde le pourquoi de ce taux énorme, à part faire plaisir aux commerciaux, on peut remarquer que les semi-conducteurs ne sont pas très linéaires, obligeant à appliquer une contre-réaction forte, contrairement aux tubes, qui bien meilleurs en linéarité, se contentent souvent d’un taux de 10 (à comparer aux 30000 ci-dessus).


Nous allons voir que l’on peut corriger différemment…
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MessagePosté le: Lun 8 Fév 2016, 14:40    Sujet du message: les dispositifs correctifs Répondre en citant

Bonjour iriaax,


L'autre intérêt majeur de la CR est d'étendre considérablement la bande passante qui souvent, sans elle, n'atteindrait pas les 20kHz. Distorsion, impédance de sortie et bande passante sont les 3 paramètres sur lesquels intervient la CR de manière directe.


Par ailleurs, je ne comprends pas la valeur du taux de CR de 30000. Mon calcul donne environ ß=1/56,02 (soit ß=0,01785) pour obtenir un gain en boucle fermé de 56 avec un gain en boucle ouverte de 165000. Où est l'erreur?


Dome
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MessagePosté le: Lun 8 Fév 2016, 14:52    Sujet du message: les dispositifs correctifs Répondre en citant

Bonsoir !
Nous allons aborder une autre manière de superviser le signal dans un amplificateur : la correction différentielle (ou delta).
Vous trouverez au début de ce lien le rappel du principe, ainsi qu’un autre lien vers le brevet Bell :
http://6bm8-lab.fr/phpBB/viewtopic.php?f=3&t=425
Je vous laisse lire cette prose…vous constaterez qu’on est même meilleur aux mesures qu’avec une CR traditionnelle, sans parler de l’écoute finale.
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MessagePosté le: Lun 8 Fév 2016, 14:56    Sujet du message: les dispositifs correctifs Répondre en citant

dome a écrit:
Par ailleurs, je ne comprends pas la valeur du taux de CR de 30000. Mon calcul donne environ ß=1/56,02 (soit ß=0,01785) pour obtenir un gain en boucle fermé de 56 avec un gain en boucle ouverte de 165000. Où est l'erreur?


Dome






0.5V/17µV = 30000
En fermant la boucle CR la sensibilité est réduite d'un facteur 30000 de même que les distorsions.
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