Ad OHMinem 1

[calculette]

Bonjour
Tous ça  pour ça ..... enfin si quelqu'un  a pu croire  un instant  que la réactivité  d 'un asservissement  puisse  découler  de l' écart  de temps entre tension et courant dans une résistance. 
Par analogie :
Le temps que met un conducteur pour appuyer sur la pédale  de frein ne vient pas du labs de temps que prend l'image du chevreuil  pour se former sur sa rétine.
 Certes ce n'est  pas instantané il y a la vitesse de la lumière  à prendre en compte comme pour Lucky Luc avec son ombre.
Denis.

[JCB]

enfin si quelqu'un  a pu croire  un instant  que la réactivité  d 'un asservissement  puisse  découler  de l' écart  de temps entre tension et courant dans une résistance.

  tu peux expliciter STP. Ne serait-ce que pour dire ce que tu prends en compte dans ce raisonnement.

[jacquese]

Quand on s'intéresse vraiment à un moteur, il est naturel d'avoir 
de la curiosité quant à sa brique première. Il n'y a pas plus simple 
qu'un circuit à transistors pour appréhender le fonctionnement 
du cœur de la contre-réaction des amplis audio, qui est le sujet 
de ce fil. En quoi serait-ce contre-productif de se pencher dessus ?

Le cœur de la contre-réaction n'est pas le soustracteur, c'est le réseau de CR (deux résistances).
Détailler le soustracteur ne fait qu'embrouiller le compréhension de la contre-réaction. Pour bien la comprendre, le schéma bloc publié par Joël est le bon niveau.
Toutefois, rien n'interdit de prendre pour sujet l'étage d'entrée des amplis à transistors.

Le sujet du fil ne cherche guère à aller plus loin que le fonctionnement 
de l'étage d'entrée à transistors bipolaires que présentent la majorité 
des amplificateurs audio classiques. Bienvenue toutefois à une exposition 
d'autres configurations (avec détails, exemples, références, etc.) qui 
enrichiraient ou contesteraient ce qui est présenté ici, dont :

(Jacquese) Car il existe des moyens de faire un ampli de tension bouclé sans amplifier l'erreur.
On peut tout a fait faire un ampli de tension à contre-réaction avec un simple bloc 
de gain de tension unitaire et comprenant une seule entrée et une seule sortie. 
Là c'est certains que le fameux étage d'entrée avec + et - en prend un coup !  

Alors voici un ampli ultra simple, contre-réactionnée et qui utilise uniquement une cellule de gain=1 à une entrée et une sortie (pas de soustracteur).
Le montage complet est inverseur.

   

Rien de plus simple à analyser. La cellule de gain unitaire noté X2 fait de sorte que les tensions à l'entrée et à la sortie soient égales (c'est un buffer).
Le potentiel de sortie de X2 étant  à 0V, le potentiel d'entrée est 0V aussi, qui est la tension entre R1 et R2.
Quand une tension Vin est appliquée, il y a alors un courant dans R1 de valeur i=Vin/R1. Ce même courant traverse R2 ce qui donne en sortie Vout=-iR2. En combinant les deux équation on obtient Vout = Vin (-R2/R1).

[JCB]

Bonsoir Jacquèse,
Une petite erreur dans ton schéma, la sortie Out est reliée à la masse.

[jacquese]

Bonsoir JCB,
Oups, j'ai chargé le mauvais fichier.
Je mets à jour l'autre message pour faciliter la lecture

[œdicnème]

Quand on s'intéresse vraiment à un moteur, il est naturel d'avoir 
de la curiosité quant à sa brique première. Il n'y a pas plus simple 
qu'un circuit à transistors pour appréhender le fonctionnement 
du cœur de la contre-réaction des amplis audio, qui est le sujet 
de ce fil. En quoi serait-ce contre-productif de se pencher dessus ?

jacquese
Le cœur de la contre-réaction n'est pas le soustracteur, c'est le réseau de CR (deux résistances).
Détailler le soustracteur ne fait qu'embrouiller le compréhension de la contre-réaction. Pour bien la comprendre, le schéma bloc publié par Joël est le bon niveau.
Toutefois, rien n'interdit de prendre pour sujet l'étage d'entrée des amplis à transistors.

  le schéma bloc publié par Joël est le bon niveau.

Celui-ci ?

Le symbole rond (à gauche avec entrée + et -, appelons-le O)
injecte à l'amplificateur la valeur ε qu'il doit amplifier.
B commande ce que l'on en attend.

Il y a quantité de cas avec deux résistances de CR,
où l'une des deux est incluse dans O. 

*
Un propos considérant qu'un savoir élargi concernant le soustracteur
puisse perturber la compréhension de la contre-réaction (ce qui pourrait
en détourner des personnes intéressées) est pour le moins perturbant. 

*

Rien de plus simple à analyser. La cellule de gain unitaire noté X2 fait de sorte que les tensions à l'entrée et à la sortie soient égales (c'est un buffer). Le potentiel de sortie de X2 étant  à 0V, le potentiel d'entrée est 0V aussi, qui est la tension entre R1 et R2.
Quand une tension Vin est appliquée, il y a alors un courant dans R1 de valeur i=Vin/R1. Ce même courant traverse R2 ce qui donne en sortie Vout=-iR2. En combinant les deux équation on obtient Vout = Vin (-R2/R1).

  Un X2 un peu plus concrètement détaillé ne serait pas superflu. 
Le point commun à R1 et R2 est a priori sous l'effet d'une commande le maintenant proche de 0 V
mais pas strictement à 0 V.
 

[œdicnème]

2023-11-11  Révision complète de ce post

Amplificateur non inverseur à entrée à un seul transistor

L'entrée de ce circuit est un simple transistor. Il est suivi d'un circuit amplificateur opérationnel 
noté sur le schéma "Ao" qualifiable d'idéal, pourvu d'une propre alimentation interne, d'entrées 
d'impédance gigantesque, de sortie d'impédance nulle, faisant impeccablement et sans limites 
ce qu'on lui demande (largement capable de débiter plus de courant qu'une centrale atomique).

Reproduisant la tension de son entrée non-inverseuse qui est reliée à la masse, l'impédance de 
l'entrée inverseuse de Ao parait nulle, toute la composante alternative du courant Ic1 y est 
absorbée. Il ne reste que du courant continu à passer par Rc1.
La tension en sortie est égale au produit du courant alternatif Ic1 d'entrée par la résistance 
locale de contre-réaction, Rfa. Ce type de fonctionnement a pour nom "transrésistance".

Le gain en boucle ouverte (Open Loop Gain, OLG) du circuit dépend du rapport de Rfa, la 
résistance de contre-réaction de l'amplificateur A1, à la somme de la résistance intrinsèque de 
l'émetteur, re (environ 26 Ω pour Ic = 1 mA) et de la résistance de charge de l'émetteur de T1, Rg

              RAf
OLG = -----------
           re + Rg

La partie à droite des condensateurs Ch sera utilisée pour étudier la contre-réaction 
avec d'autres types d'étage d'entrée.  


Détails et manipulation du schéma de simulation
¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨
Le signal d'entrée du circuit est un sinus de 50 Hz de 1 V RMS issu du génerateur vg1. Cette
tension est réglée à la valeur voulue par le "VCVS" (Voltage Control Voltage Source, composant 
de simulation très utile pour disposer simultanément de différentes amplitudes d'un même signal). 
Le signal à l'entrée du circuit est donc ici de 50 Hz, 1 mV RMS pour lequel la distorsion harmonique 
propre à T1 serait d'environ 1.3% en configuration d'émetteur suiveur.    

Pour un fonctionnement évitant des problèmes en continu, solubles mais nécessitant des réglages 
minutieux, l'étage d'entrée du circuit est isolé en continu du reste du circuit par des condensateurs 
Ch surdimensionnés qui n'ont aucun effet sensible en courant alternatif.

Les résistances Rf (f pour feedback) et Rg (g pour ground) constituent le réseau de contre-réaction. 
Elles déterminent le gain en boucle fermée qui, si le circuit était idéal, serait égal à (Rf + Rg) / Rg
et le même, soit 10 fois (20 dB) pour chaque couple A, B, C, D, ou E.

Les interrupteurs A, B, C, D, E sont commandés par le clavier de l'ordinateur. 
Un seul trio d'interrupteurs aux lettres identiques doit être fermé à la fois.

Le commutateur [Y] détermine le gain en boucle ouverte (Open Loop Gain, OLG) suivant sa position :

    var... variable de 11260 à 107.7 fois (81 à 40.6 dB)
    pour une valeur constante de RAf de 327.59 kΩ

    fix... constant, 1000 fois,  soit 60 dB, VAO = 1 V. 
    pour une valeur variable de RAf de 29.8 kΩ [A] à... 3.04 MΩ [D]

Le circuit en boucle ouverte s'obtient en débranchant l'ampèremètre If.

Résultats (révision le 20-11-2023)
+-----------------------------------------------------------------+
! AMPLIFIER WITH SINGLE TRANSISTOR INPUT STAGE                    !
! input vg1m -> 50 Hz, 1 mV RMS  !                                !
! OL  Open Loop (boucle ouverte) ! CL Closed Loop(boucle fermée)  !
+-----------------------------------------------------------------+
! DC       ! T1                                                   !
! Vbb   -> ! 638.745 mV          ! Ie    -> ! 1.0049 mA           !
! Vce   -> !      14 V           ! Ic       !      1 mA           !
!- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -!
!          !     A    !     B    !     C    !     D    !     E    !
! Rf    -> !    27 Ω  !   270 Ω  !   2.7 kΩ !     9 kΩ !    30 kΩ !
! Rg    -> !     3 Ω  !    30 Ω  !   300 Ω  !     1 kΩ !     3 kΩ !
! Rfa   -> !  29.1 kΩ ! 56.97 kΩ ! 327.6 kΩ !  1.03 MΩ !  3.04 MΩ !
+-----------------------------------------------------------------+
! AC  various Open Loop Gain                                      !
!          !     A    !     B    !     C    !     D    !     E    !
! Ve  OL   ! 103.7 µV ! 536.2 µV ! 920.2 µV ! 974.4 µV ! 991.1 µV !
! Ie  OL   ! 38.59 nA ! 30.68 nA ! 3.067 µA ! 974.4 nA ! 330.4 nA !
! VAO OL   ! 11.26 V  ! 5.827 V  !     1 V  ! 317.7 mV ! 107.7 mV !
!     gain ! 81.03 dB ! 75.31 dB !    60 dB ! 50.04 dB ! 40.64 dB !
!                                                                 !
! Ve  CL  ! 998.9 µV ! 998.9 µV ! 998.9 µV ! 998.9 µV !  922.4 µV !
! Ie  CL  ! 34.55 µA ! 17.87 µA ! 3.067 µA ! 974.4 nA !  330.4 nA !
! VAO CL  ! 9.988 mV ! 9.981 mV ! 9.907 mV ! 9.720 mV !  922.2 mV !
!- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -!
! AC  constant Open Loop Gain                                     !
!         !     A    !     B    !     C    !     D    !    E      !
! VAO OL  !     1 V  !     1 V  !     1 V  !     1 V  !    1 V    !
!    gain !    60 dB !    60 dB !    60 dB !    60 dB !  60 dB    !
! VAO CL  ! 9.899 mV ! 9.904 mV ! 9.907 mV ! 9.907 mV !  9.906 mV !
! Ve  CL  ! 990.8 µV ! 995.2 µV ! 998.9 µV ! 999.4 µV !  999.6 µV !
+-----------------------------------------------------------------+

[JCB]

Bonjour Jacquèse,
Par principe, sans gain potentiel (en BO), tu ne peux obtenir un montage avec CR dont l'amplitude à la sortie est supérieur à l'entrée.
En fait l'usage d'un buffer à structure diamant le permet à la condition d'exploiter un gain inexploité lors de son usage courant.
La sortie courante étant à la masse, l'étage de sortie se voit passer d'un montage CC à un étage EC. Le gain en tension du montage EC étant bien supérieur à 1, une alim flottante dont le point milieu est relié à la charge et au réseau de CR fait le reste. Par contre le gain en BO obtenu, dépendant de la charge, n'est pas suffisamment élevé pour pouvoir déduire que gain en BF sera celui du rapport des résistances de retour sur celle d'entrée.
A mon gout, il est faux de penser que les entrées différentielles disparaissent. Je les ai placé sur ce schéma possible :
[img][/img]
Avec les valeurs utilisées :
Le gain espéré : -10 soit -20dB Le signe - signifiant qu'il est inverseur
Le gain réel: -7,5 soit -17,5dB, Le signe - signifiant qu'il est inverseur
Zin=10 k,
Zs=834 Ohms,
Bande couverte ~=500kHz
Inconvénient : double alimentation flottante uniquement utilisable pour l'étage.

Cdt
JCB

[JCB]

Forr,
En plaçant un signal de 10mV en entrée, es tu sur que l'aop poura débiter le courant nécessaire dans le réseau 9 + 1 Ohm.
Sauf erreur de ma part, pour un gain de 60dB le courant crête devrait être de l'ordre de 1,4 A.

[jimbee]

Forr,
En plaçant un signal de 10mV en entrée, es tu sur que l'aop poura débiter le courant nécessaire dans le réseau 9 + 1 Ohm.
Sauf erreur de ma part, pour un gain de 60dB le courant crête devrait être de l'ordre de 1,4 A.

  "qualifiable d'idéal  …; (largement capable
de débiter plus de courant qu'une centrale atomique)."

alors √2 A !