La distorsion selon Nelson Pass .

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Message  g2fl Jeu 17 Mar 2022 - 9:20

Bonjour,

Ne me laissant pas distraire par la saturation du fil, je suis retourné aux analyses de Rowlands et Zepler.

Je ne vous ai pas fait un cadeau en vous les relayant, le premier ne prend comme variable que la tension que l’amplificateur à amplifier et pas la tension d’entrée, et je ne sais pas pourquoi, et le second démarre son calcul mais passe vite à des considérations sur le fonctionnement aux extrêmes, distorsion de croisement ou saturation.

Montrer que des travaux avancés sur la contre-réaction ont été menés il y a si longtemps, était mon premier but.

De mon côté, j’ai repris la formulation de Rowlands mais en retenant comme « vraies » grandeurs, la tension appliquée à l’entrée (V1) et la tension récupérée en sortie (Vo).

La logique de calcul n’est pas si compliquée en se limitant à l’ordre 2 qui conduit à une équation du second degré en Vs, équation aisée à résoudre. En passant à l’ordre 3, ce serait une équation du troisième degré qu’il faudrait résoudre, une tout autre paire de manches.

Les résultats restent à interpréter. Toutefois, de l’ordre 3 apparaît bien et il y aurait même eu des ordres supérieurs si j’avais poussé le développement limité de la racine carrée du déterminant. A suivre.

L’apparente rigueur de ces calculs cache un biais qui est de considérer les coefficients A (celui du gain « linéaire ») et C (celui de l’ordre2) comme constants.

Si l’amplitude du signal de sortie reste loin des saturations, la mesure, en l’absence de contre-réaction, de l’amplitude de la fondamentale et de l’harmonique 2 permet de les déterminer, soit A1 et C1.

Si l’amplitude est poussée justement aux saturations, alors A sera plus faible et devient A2 alors que C sera plus élevé et devient C2. Pour un signal de grande amplitude qui vient chatouiller les saturations, A1 ou A2, C1 ou C2 ? Analyse statique de la CR.

Quand la CR est mise en œuvre, à une tension moyenne, ladite CR ne connaît pas ce qui va se passer un peu plus tard et elle corrige ce qu’elle a sous la main, A1 et C1. Quand le signal approche de son amplitude maximale, elle corrige A2 et C2. Analyse dynamique de la CR.

L’expérience, parce que j’ai au moins celle-là, acquise lors des nombreuses mesures des amplificateurs réalisés pour la rédaction de notre ouvrage, est que la distorsion suit la loi polynomiale jusqu’à 1 dB environ sous la tension de saturation, laquelle est mesurée préalablement sur un signal triangulaire.

Est-ce le signe que dans cette plage de puissance, les coefficients A et C peuvent être considérés comme constants ?

Un doute persiste par le fait que l’on mesure des choses de bien petite amplitude. Au pire, on cherche une déviation du gain de 1%, encore moins si on veut observer l’apparition d’harmoniques de rang élevé qui seraient créées par la contre-réaction.

La caractérisation par la distorsion est un outil puissant qui nous permet d’identifier d’aussi faibles écarts mais caractériser les écarts des écarts demande de sévères précautions expérimentales.

J’ai l’expérience, encore une, de telles travaux mais dans le domaine des radiofréquences et j’ai souvenir d’avoir usé du prétexte d’une entorse à la cheville pour m’isoler dans un coin du laboratoire et pour mener, au calme et dans la longueur du temps, les mesures qui allaient bien. En disposant d’un banc de mesures d’exception.

Voilà pour la chronique du jour. Cordialement.

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Message  Jef Jeu 17 Mar 2022 - 11:07

Bonjour

Merci pour le recentrage et le décryptage.

Un petit HS... à propos de votre ouvrage commun Fiderspil & Lallié, je constate au moment d'en mettre le lien ici-même que celui-ci est indisponible...

Pas de problème pour ma part qui dispose du bouquin mais néanmoins le triste constat que nombre de livre en français sur le sujet sont désormais "non réédités"

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Message  g2fl Jeu 17 Mar 2022 - 12:18

Merci pour Gérard Lallie et pour moi. L'ouvrage aura été tiré à un peu moins de 2000 exemplaires. Qui ont été épuisés mi 2017, je crois. Pour de "bonnes" raisons, l'éditeur n'a pas souhaité procéder à un nouveau tirage. C'était la fin d'une belle aventure, partagée avec mon coauteur.
Cordialement.

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Message  guytou Jeu 17 Mar 2022 - 12:42

Bonjour à tous , un antre extrait du livre de Self , relatif à la discussion du jour :

"NFB may reduce low-order harmonics but increases
the energy in the discordant higher harmonics. A less
common but recurring complaint is that the application
of global NFB is a shady business because it transfers
energy from low-order distortion harmonics
( considered musically consonant ) to higher-order ones that
are anything but. This objection contains a grain of
truth, but appears to be based on a misunderstanding
of one article in an important series by Peter Baxandall1
in which he showed that if you took an amplifier with
only second-harmonic distortion, and then introduced
NFB around it, higher-order harmonics were indeed
generated as the second harmonic was fed back round
the loop. For example, the fundamental and the
second-harmonic intermodulate to give a component
at third-harmonic frequency. Likewise, the second and
third intermodulate to give the fifth harmonic. If we
accept that high-order harmonics should be numerically
weighted to reflect their greater unpleasantness, there
could conceivably be a rise rather than a fall in the
weighted THD when negative feedback is applied.
This important issue is dealt with in detail at the end
of this chapter. For the time being we will just note that
the higher harmonics appear as soon as the tiniest
amount of negative feedback is applied, and the
answer to that is to apply a lot of negative feedback."

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Message  GG14 Jeu 17 Mar 2022 - 14:29

g2fl a écrit:Merci pour Gérard Lallie et pour moi. L'ouvrage aura été tiré à un peu moins de 2000 exemplaires. Qui ont été épuisés mi 2017, je crois. Pour de "bonnes" raisons, l'éditeur n'a pas souhaité procéder à un nouveau tirage. C'était la fin d'une belle aventure, partagée avec mon coauteur.
Cordialement.

Dommage. Cet ouvrage fût et est pour moi une bonne source de réflexion et d'expérimentation. Il débroussaille de nombreux sujets.
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Message  g2fl Jeu 17 Mar 2022 - 19:51

Bonsoir,

Merci pour les souvenirs des temps heureux.

Je crois avoir terminé un premier tour enfin cohérent de mon étude de la création d'harmoniques de rangs élevés par l'application de la contre-réaction.

Comme je crois l'avoir déjà indiqué, je n'ai pu approcher que la dégradation par la distorsion d'ordre 2 (le terme en tension d'entrée portée au carré).
Régurgiter les calculs sur la messagerie est impensable, l'intégrer dans un document Word nécessite d'utiliser l'éditeur d'équations qui est lent à manœuvrer.

J'ai appliqué les calculs à un amplificateur délivrant 10 V (ce qui ferait environ 10 W sur 8 ohms), au gain de 500 (54 dB) en boucle ouverte pour une distortion d'ordre 2 à 1% .

En lui appliquant une contre-réaction au taux de 20 dB (*10), le taux d'harmonique deux est réduit d'un facteur 10 très précisément. L'analyse académique.

Il apparait bien une raie d'ordre 3, non pas celle qui viendrait d'une distorsion de "forme cubique" (en tension d'entrée portée au cube) mais exclusivement de l'ordre 2 réinjecté dans l'entrée.

Elle serait à - 115 dB du signal utile. Si j'ai juste, alors le concept des harmoniques de rangs élevés créées par les déformations d'ordres peu élevés est bien réelle.

Mais elle reste académique car à des niveaux bien en-dessous du seuil de sensibilité. Ce qui est aussi la conclusion de Baxendall mais j'avoue ne pas avoir pris le temps de lire calmement sa lourde contribution.

Cordialement.

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Message  etmo Jeu 17 Mar 2022 - 20:32

Merci G2FL pour l'ensemble des liens et pour ton retour d'expérience. As tu fais des essais avec un signal multitones comportant 30 à 50 fréquences.

De souvenir quand on réinjecte le signal d'une carte son sur l'entrée, on trouvait un bruit plancher très faible.

Au contrairement le signal capté par un micro d'une enceinte généralement se trouve pas loin du seuil d'audibilite avec des valeurs entre -50dB et -60dB
par rapport aux pics de fréquence du multitones.

As-tu fait le même type de démarche avec la sortie des amplis que tu as testé.

Les ingés de Neumann précisent que la remontée de ce plancher de bruit à un impact très important sur la clarté et la définition du son. Le fameux voile des audiophiles.

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Message  guytou Jeu 17 Mar 2022 - 22:25

Bonjour à tous , Douglas Self propose aussi son analyse :


[Vous devez être inscrit et connecté pour voir cette image]


Simulation SPICE , page 65


[Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]


.. page 66 :

"No finite amount of feedback will reduce the level of the
new harmonics generated back to zero. This is, in
a sense, a fundamental limitation of negative feedback "


Dernière édition par guytou le Jeu 17 Mar 2022 - 22:41, édité 2 fois

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Message  œdicnème Jeu 17 Mar 2022 - 22:27

g2fl a écrit:création d'harmoniques de rangs élevés par l'application de la contre-réaction...
Il faut souligner que c'est très dépendant du "taux de contre-réaction" ou "gain de boucle". Au delà d'un certain seuil, plus il est important, moins il y a génération d'harmoniques (cf graphiques de Baxandall).
Mais elle reste académique car à des niveaux bien en-dessous du seuil de sensibilité. Ce qui est aussi la conclusion de Baxandall mais j'avoue ne pas avoir pris le temps de lire calmement sa lourde contribution.
C'était un personnage discret, mais il est vénéré par ceux qui connaissent son travail et ses vues perçantes sur les circuits électroniques. Son nom est devenu familier par son invention du circuit de tonalité à entrée inverseuse (1951). Il est probable qu'il existait auparavant des applications d'amplificateurs inverseurs mais je n'en ai pas trouvées. On ignore qu'il a été très prolifique, un digne successeur de Blumlein (inventeur de la stéréophonie, décédé en 1942 à 39 ans), une énorme perte. Baxandall est réputé pour la compréhensibilité de ses écrits. Je ne peux que recommander de le lire.

guytou a écrit:Bonjour à tous , Douglas Self propose aussi son analyse :
[....]
Il l'a empruntée à Baxandall avec qui il s'est par ailleurs entretenu les derniers jours de sa vie sur l'amélioration de la contre-réaction par effet Miller.

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Message  g2fl Ven 18 Mar 2022 - 8:36

@etmo
Nos travaux se sont achevés vers mi 2007, c'est à dire il y a une quinzaine d'années. Ils ne portaient que sur les amplificateurs à tubes aux schémas plus simples. Les mesures de distortion étaient uniquement de distortion harmonique pour un signal d'entrée à 1 kHz et mesure au FFT. L'objet de l'ouvrage était de décrire les bonnes règles desdits amplificateurs et la distortion était une façon de vérifier si elles avaient été respectées.
Je ne connais pas la méthode recommandée par Neumann. Cordialement.

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Message  trappeur Ven 18 Mar 2022 - 9:29

Salut à tous ,

Sujet très interressant sur le plan théorique et développement mathématique.
Il ne manque qu'une interprétation physique du fonctionnement de l'application de cette CR globale qui induit des déformations de signaux qui ne sont pas des corrections à proprement parler .
Les taux élevés de ladite CR globale ne faisant qu'"écrabouiller" le signal d'entrée avec un transfert sensé inverser les déformations de la chaîne d'ampli de tension (ou de courant).

Je vous laisse réfléchir une fois encore à la supériorité d'une correction différentielle. Cool

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Message  GG14 Ven 18 Mar 2022 - 10:14

trappeur a écrit:Sujet très interressant sur le plan théorique et développement mathématique.
Il ne manque qu'une interprétation physique du fonctionnement de l'application de cette CR globale qui induit des déformations de signaux qui ne sont pas des corrections à proprement parler .
Les taux élevés de ladite CR globale ne faisant qu'"écrabouiller" le signal d'entrée avec un transfert sensé inverser les déformations de la chaîne d'ampli de tension (ou de courant).

Je vous laisse réfléchir une fois encore à la supériorité d'une correction différentielle. Cool
Une observation

J'ai osé plus haut la comparaison de son obtenu avec un SE à 300B (2 étages non contre-réactionnés) et un ampli PRO (dit de sono ou autre, peu importe) très puissant nécessairement contre-réactionné.

L'écoute ne montre pas de différences flagrantes sur des messages couillus tant que le petit ampli n'est pas poussé à l'écrêtage.
Comment expliquer le paradoxe?
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Message  trappeur Ven 18 Mar 2022 - 10:42

Salut Gégé ,

La réponse à ta question est clairement exposée dans les différents commentaires des articles cités en référence et en particuliers dans les analyses de Gérard : on coupe les cheveux en quatre dans ces articles , on fait de la théorie ...et dans tous les cas ça ne s'entend pas !!!
Surtout quand on entend tellement d'autres défauts que ceux venant de la disto de l'ampli !!!

Mais c'est satisfaisant sur le plan théorique , on a compris ce qui se passe ...enfin pas toujours .

A+

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Message  etmo Ven 18 Mar 2022 - 10:45

g2fl a écrit:@etmo
Nos travaux se sont achevés vers mi 2007, c'est à dire il y a une quinzaine d'années. Ils ne portaient que sur les amplificateurs à tubes aux schémas plus simples. Les mesures de distortion étaient uniquement de distortion harmonique pour un signal d'entrée à 1 kHz et mesure au FFT. L'objet de l'ouvrage était de décrire les bonnes règles desdits amplificateurs et la distortion était une façon de vérifier si elles avaient été respectées.
Je ne connais pas la méthode recommandée par Neumann. Cordialement.

La méthode d’analyse utilise les courbes FFT aussi, en revanche au lieu d’utiliser un sinus à 1kHz on injecte un signal avec 30 à 50 tonalités qui ne sont pas harmoniques entre elles. Dans l’étude mené par Neumann sur les Moniteurs actifs, on peut voir que les conséquences de l’intermodulation ressemblent beaucoup à un bruit de fond faisant perdre les détails des signaux musicaux complexe.

Ci-dessous la traduction des conclusions des ingénieures de Neumann

« Dans les graphiques ci-dessous, on peut voir l'avantage d'introduire un haut-parleur de milieu de gamme. Le milieu de gamme la distorsion d'intermodulation est réduite de 10 à 15 dB. »

[Vous devez être inscrit et connecté pour voir cette image]

« Dans le graphique ci-dessus, on peut voir l'avantage d'ajouter un subwoofer au système à trois voies. La distorsion d'intermodulation basse fréquence est réduite de 10 à 15 dB, et l'intermodulation de milieu de gamme la distorsion est réduite d'environ 10 dB. De plus, la distorsion Doppler observée dans la région 2-6kHz est supprimé lorsqu'un subwoofer est ajouté. C'est parce que le haut-parleur de graves ne module plus ces fréquences car son excursion a été réduite. Ceci est audible comme un nettoyage de la haute fréquence Région. Le résultat est une transparence audio à partir d'un système compact à trois voies / subwoofer qui est comparable à celui d'un plus grand système à trois voies. »

Avec Chacal619 nous avions testé cette analyse, mais j’avais un doute sur le paramétrage des FFT dans REW et les résultats obtenus. Chacal619 avait présenté à l’époque un FFT issu de la carte son analogique rebouclée sur l’entrée pour faire un contrôle de la méthode. Sa carte étant de qualité correcte, on avait immédiatement remarqué que le bruit était bien plus faible que le plancher généré par IMD des transducteurs. Conclusion à l’époque c’est que l’IMD d’un HP est bien plus importante que celle d’un appareil audio électronique correctement construit sans trop de distorsions harmoniques à la base.

C’est ce qui m’a fait réagir sur la publication de PASS. Pour moi c’est un non-sujet sur les amplificateurs avec du matériel correctement construit. Dans les faits cela ressemble plus à la technique employer par des vendeurs de solution inutile en foire. On affirme connaitre un problème qui n’existe pas ou est négligeable et ensuite on fait gober aux autres que c’est important et surtout que l’on a la solution. Mais bien sur elle est très chère.

Bref du markéting mais certainement pas de la technique ou alors utilisée de façon trompeuse ce qui est plus grave.
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Message  etmo Ven 18 Mar 2022 - 10:55

Pour info le lien sur document traitant de l'IMD et son analyse.

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Message  etmo Ven 18 Mar 2022 - 11:00

trappeur a écrit:La réponse à ta question est clairement exposée dans les différents commentaires des articles cités en référence et en particuliers dans les analyses de Gérard : on coupe les cheveux en quatre dans ces articles , on fait de la théorie ...et dans tous les cas ça ne s'entend pas !!!
Surtout quand on entend tellement d'autres défauts que ceux venant de la disto de l'ampli !!!

Mais c'est satisfaisant sur le plan théorique , on a compris ce qui se passe ...enfin pas toujours .
+1 Ces analyses restent intéressante, mais je te rejoint sur les conclusions : "et dans tous les cas ça ne s'entend pas".

Surtout si l'ampli n'est pas une carricature de ce qu'il ne faut pas faire.
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Message  jimbee Ven 18 Mar 2022 - 12:15

etmo a écrit: Dans l’étude mené par Neumann sur les Moniteurs actifs, on peut voir que les conséquences de l’intermodulation ressemblent beaucoup à un bruit de fond faisant perdre les détails des signaux musicaux complexe.

Rew, avec son générateur multitones et l'analyseur fft permet d'obtenir une analyse très comparable à celle faite par Neumann,
avec un peigne couvrant tout le spectre ou une bande + étroite de quelques raies, ne concernant qu'un hp*,
l'audibilité de la dim est, à taux comparable, monstrueusement plus forte que celle la distorsion harmonique, âmes sensibles s'abstenir.
( *ce qui permet de pousser le niveau)
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Message  guytou Ven 18 Mar 2022 - 13:46

Salut Trappeur,

trappeur a écrit:La réponse à ta question est clairement exposée dans les différents commentaires des articles cités en référence et en particuliers dans les analyses de Gérard : on coupe les cheveux en quatre dans ces articles , on fait de la théorie ...et dans tous les cas ça ne s'entend pas !!!
Surtout quand on entend tellement d'autres défauts que ceux venant de la disto de l'ampli !!!

Mais c'est satisfaisant sur le plan théorique , on a compris ce qui se passe ...enfin pas toujours .


trappeur a écrit:Je vous laisse réfléchir une fois encore à la supériorité d'une correction différentielle...
alors si ça s'entend pas , quel besoin de s'emm...  avec ta correction différentielle ??

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Message  guytou Sam 19 Mar 2022 - 9:56

.... Puisqu'on parle distorsion , un papier intéressant de chez B&K , on y parle entre autres de seuils d'audibilité :

[Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]

Sur pratiquement le même sujet , de Jean Hiraga :

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Message  etmo Sam 19 Mar 2022 - 11:34

guytou a écrit:.... Puisqu'on parle distorsion , un papier intéressant de chez B&K , on y parle entre autres de seuils d'audibilité :

[Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]

Sur pratiquement le même sujet , de Jean Hiraga :

[Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]

Dans l'article d'Hiraga, il n'y a pas une couille dans les valeurs de distorsion avec un facteur 100?

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Message  g2fl Sam 19 Mar 2022 - 12:08

Bonjour,

Le niveau et la cadence des contributions sur ce fil met très en retard.

Je n’en suis qu’à la première partie de l’article de Baxendall, celle sur la distorsion induite par la limitation du slew-rate du premier étage typique d’un amplificateur à semi-conducteurs.

P.J. Baxendall distingue deux formes de limitation, celle, très bien connue, due au fait que le transistor qui a le condensateur C en charge, ne peut plus fournir le courant de charge qui devient de plus en plus élevé que la fréquence du signal augmente.

Le transistor passe en mode source de courant, courant constant qui est celui de sa saturation, d’où les formes d’onde en triangle.

La forme, plus discrète, qu’il met en avant, est que le courant augmentant comme la fréquence, la distorsion d’ordre 3, naturelle, augmente comme le carré de ladite fréquence.

Et ceci, bien avant d’atteindre la limitation de slew rate évoquée plus avant. Ce phénomène pénible est aggravé par le fait que le taux de contre-réaction baisse concomitamment puisque le gain en boucle ouverte baisse par l’action de filtre passe-bas du condensateur.

Laquelle fait aussi baisser le niveau des harmoniques ainsi générées, ce qui rattrape un peu le coup.

Malheureusement, avec les amplificateurs à transistors et, plus encore, avec les amplis op, cette forme de correction pour assurer la stabilité en présence d’une contre-réaction au taux élevé, est inévitable.

Elle répond au critère général de « n-1 » constantes de temps très au-delà et une dernière qui coupe tôt et qui a en charge la stabilité. Et il est bien, pour d’autres raisons mises en évidence, en particulier par Matti Otala, que cette coupure soit sur le premier étage.

Et augmenter le courant de repos dans l’étage n’est pas la panacée car la résistance de charge du collecteur du transistor est abaissée, ce qui impose d’augmenter la capacité de stabilité, qui demande plus de courant encore : on tourne en rond.

Avec un ampli à tubes, le taux de contre-réaction est forcément plus faible du fait de la catastrophe, pour la stabilité, qu’est le transformateur de sortie. Avec deux constantes de temps à lui tout seul, lesquelles s’ingénient à le faire avec un coefficient de surtension plutôt entre 0,7 et 1 qu’en dessous de 0,5, autrement dit avec une suroscillation originelle, il pousse à la recherche d’un meilleur couplage : triode pour les audiophiles rigoristes, avec contre-réaction locale par la cathode chez Audio Research ou Mac Intosh, par l’ultra-linéaire pour tous les autres.

Cette précaution ne suffisant pas, la maîtrise de la stabilité passe, encore une fois, par une coupure anticipée de la réponse en fréquence. Qui peut être brutale comme celle des amplis op, qui peut être plus sophistiquée comme par une cellule {résistance – capacité} en parallèle de la charge de plaque du premier étage (cf. à peu près tous les schémas desdits amplificateurs).

La résistance en série avec le condensateur « de stabilité » limite le courant que le tube doit délivrer aux fréquences les plus élevées alors que l’effet stabilisateur est plus complexe : c’est une correction de phase et plus qu’une coupure en fréquence.

Pour changer de sujet, l’analyse des perturbations par des composantes de fréquence élevée en réception FM mérite commentaire. P.J. oublie que la recherche d’une diaphonie minimale élimine justement les résidus des composantes initiales de la stéréo, (voie mono L+R et voie L-R), qu’il existe une cellule de désaccentuation qui coupe dès 3 kHz et que les signaux très en amont sont sévèrement filtrés à 15 kHz par le codeur stéréo.

Cordialement.

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Message  g2fl Sam 19 Mar 2022 - 12:12

Chez Jean Hiraga, une erreur effectivement. - 22 dB fait 8%. Le facteur 100 du pourcentage a été oublié.

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Message  guytou Sam 19 Mar 2022 - 12:35

etmo a écrit:Dans l'article d'Hiraga, il n'y a pas une "couille" dans les valeurs de distorsion avec un facteur 100?
...Problème , surtout que ce genre d'attribut vient généralement par deux ...

Sinon ,pour les analystes de shéma qui ont consulté le bouquin de Self , une chose m'étonne : ses amplificateurs " sans reproche " montrent pour la plupart une trés faible distorsion .... mais jusqu'à 1KHz seulement !!! au delà la distorsion augmente d'un facteur 10 entre 1 et 10 K , et de presque un facteur 100 entre 1 et 20K .

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Je m'interroge vraiment sur la cohérence de sa démarche ,  de deux choses l'une , soit ça s'entend et c'est vraiment pas bon dans l'aigu , soit ça s'entend pas  et alors aucun intêret d'aller chercher un taux aussi faible sous 1K , surtout vu le prix payé en complication et instabilité .

Sinon merci Gérard pour ces précieuses contributions , de toute façon on n'est pas pressé .


Dernière édition par guytou le Dim 20 Mar 2022 - 7:26, édité 2 fois

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Message  jimbee Sam 19 Mar 2022 - 13:50

guytou a écrit:Sur pratiquement le même sujet , de Jean Hiraga :

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La différence audible entre le 400 Hz pur et ajouté de ce spectre d'harmoniques est quand même éléphantesque.
(ici sans H6)
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Message  guytou Sam 19 Mar 2022 - 14:00

jimbee a écrit:La différence audible entre le 400 Hz pur et ajouté de ce spectre d'harmoniques est quand même éléphantesque.
(ici sans H6)

Sacré Jean ! Il nous a fait une blague ! Chez B&K , ils rigolent moins .

Quand je disais qu'elles arrivent par deux Very Happy


Dernière édition par guytou le Sam 19 Mar 2022 - 20:19, édité 1 fois

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Message  g2fl Sam 19 Mar 2022 - 14:37

Le tome 2 des aventures de P.J. Baxendall est un beau rappel de la description des fonctions de transfert. R.A.S sur le fond.
Toutefois, dans le détail, il est d’abord dommage de ne pas citer Harold Stephen Black qui est, tout simplement, l’inventeur de la contre-réaction. Et au-delà, de la modélisation des asservissements. En cherchant sur Internet, vous n’échapperez pas à la belle histoire de la découverte racontée par Black lui-même : sur le ferry entre Long Island et son bureau. Il fût aussi, quelques années plus tôt l’inventeur de la correction avale que j’ai côtoyée en HF. J’ai bien vu au moins une tentative de l’application en audio mais le couplage entre le signal de sortie de l’amplificateur et le signal de correction n’est pas aussi évident qu’en RF où les coupleurs directifs nous aident bien. Je vous mets les textes des deux brevets en pièce jointe. Celui sur la contre-réaction, dans les toutes premières lignes, établit l’antériorité avec le dépôt initial par Black en 1928.
Les considérations sur l’utilité des mathématiques sont de la démagogie. Ce qui est vrai est qu’en audio, les circuits sont bien simples, 3 constantes de temps aux fréquences basses, 4 aux fréquences élevées. Et l’asservissement est uniquement un asservissement de position : la tension de sortie doit être égale à tant de fois celle d’entrée. De plus, faire les calculs « au bureau avec du papier et un ordinateur » suppose de connaître les paramètres de l’amplificateur ; pas si simple. Et l’exigence est paisible, juste empêcher l’entrée en oscillation. Si la réponse en fréquence a des bosses aux TBF comme aux HF, pas grave : aucun signal dans ces fréquences ne sera jamais appliqué audit amplificateur. Celui qui a un amplificateur d’instrumentation à concevoir sera sans doute bien plus rigoureux.
Heaviside n’est pas loin des préoccupations des audiophiles lorsqu’ils font un essai au signal rectangulaire. Ce qui est une belle façon de maîtriser la stabilité en observant un signal dans le temps comme révélateur du comportement en fréquence. On est passé du (jω) de Fourier au (p) de Laplace, et donc du côté de Heaviside. Nous avions, à notre petite échelle, tenter le parallèle entre l’ampleur de la suroscillation et la marge de phase qu’elle révélait. Cette fois, nous étions dans les clous de P.J. en essayant de se passer des mathématiques. Si ce n’est que nous avions expliqué préalablement le raisonnement analytique qui est sous-jacent. Cordialement.

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Message  g2fl Sam 19 Mar 2022 - 14:42

les fichiers ne sont pas passés. Nouvelle tentative.
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Traveling System_Harold Black_US Patent 1686792_October 1928_.pdf Vous n'avez pas la permission de télécharger les fichiers joints.(541 Ko) Téléchargé 2 fois

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Message  g2fl Sam 19 Mar 2022 - 14:57

Celui sur la contre-réaction est trop lourd. Il est accessible directement sur le net en recherchant : US Patent 2,102,671
Désolé.

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Message  g2fl Sam 19 Mar 2022 - 15:08

Tome 3 et 4 de Baxendall. Je déteste toujours autant le diagramme de Nyquist. Mauvais souvenir au siècle dernier. A la figure 9 du tome 4, je préfère le document publié par Crowhurst que je joins.
Fichiers joints
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Designing your own Amplifier Part 5 Feedback Amplifiers_Norman H Crowhurst in Audio Classroom.pdf Vous n'avez pas la permission de télécharger les fichiers joints.(367 Ko) Téléchargé 11 fois

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Message  etmo Dim 20 Mar 2022 - 11:22

Les grand absent de tout c'est analyse sont les PWM.
Pourtant de nos jour, la modulation d'impulsion est une technique qui c'est imposé dans beaucoup de domaines avec bien plus d'efficacité et des taux de distorsion extrêmement faibles y compris en audio.

C'est technique sont en plus parfaitement pour être utilisé dans circuit intégré avec un coût dérisoire.
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Message  g2fl Dim 20 Mar 2022 - 11:36

Bonjour,

oublier la PWM vient que le sujet est parti du texte de Nelson Pass. PWM serait bien dans un fil à ouvrir.

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Message  guytou Dim 20 Mar 2022 - 20:10

Bonjour à tous , un petit tableau utile :

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Message  g2fl Dim 20 Mar 2022 - 21:05

Bonsoir,
C'est avec quelques difficultés que je crois être parvenu à calculer la distorsion d'ordre 3 générée par une contre-réaction appliquée à un amplificateur ne produisant sui generis que de l'ordre 2. En pièce jointe.

Ce qui ne m'enlève pas mes doutes en imaginant que la contre-réaction réagit à tout instant, sans attendre que la distorsion se forme. A mûrir.
Fichiers joints
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Distorsions pour Forum Bleu.pdf Vous n'avez pas la permission de télécharger les fichiers joints.(509 Ko) Téléchargé 12 fois

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Message  g2fl Dim 20 Mar 2022 - 22:01

Une petite dernière...erreur. Ds l'exemple pris ds le document, l'ordre 3 est à - 101 dB du signal utile.

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Message  guytou Dim 20 Mar 2022 - 22:59

Merci Gérard . Donc une distorsion qui était absente sans CR arrive à un niveau qui est considéré comme audible par beaucoup . Et ce n'est pas même encore de l'intermodulation ...

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Message  g2fl Dim 20 Mar 2022 - 23:16

Ca peut être vu comme ça. Mais l'ordre 3 ainsi créé est 40 dB en-dessous de l'ordre 2 : un dégradé de concours. Faudra pas beaucoup d'ordre 3 "naturel" pour faire oublier cette contribution académique.
Enfin, une bonne façon pour éviter cet ordre 3 est de ne pas faire d'ordre 2...donc de faire un push-pull 😉.

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Message  œdicnème Lun 21 Mar 2022 - 1:15

g2fl a écrit:Ca peut être vu comme ça. Mais l'ordre 3 ainsi créé est 40 dB en-dessous de l'ordre 2 : un dégradé de concours. Faudra pas beaucoup d'ordre 3 "naturel" pour faire oublier cette contribution académique.
Enfin, une bonne façon pour éviter cet ordre 3 est de ne pas faire d'ordre 2...donc de faire un push-pull 😉.
Pas besoin d'ordre 2 pour faire de l'ordre 3. Il suffit que l'amplitude maximale du sinus s'approche de la tension d'alimentation.

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Message  guytou Lun 21 Mar 2022 - 4:48

œdicnème a écrit:Pas besoin d'ordre 2 pour faire de l'ordre 3. Il suffit que l'amplitude maximale du sinus s'approche de la tension d'alimentation.
+1

œdicnème a écrit:Enfin, une bonne façon pour éviter cet ordre 3 est de ne pas faire d'ordre 2...donc de faire un push-pull
.... le push annulant l'ordre 2 , va laisser le 3 tout seul Laughing

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Message  jaja75 Lun 21 Mar 2022 - 6:01

Bonjour
guytou a écrit:
œdicnème a écrit:Enfin, une bonne façon pour éviter cet ordre 3 est de ne pas faire d'ordre 2...donc de faire un push-pull

.... le push annulant l'ordre 2 , va laisser le 3 tout seul Laughing

Exactement !

C'est pour cela que je m'arrange toujours, pour que le déphaseur ne soit jamais "parfait" en équilibrage des amplitudes de façon à maintenir un peu de H2 (et les autres paires) volontairement et qu'en sortie du push la H3 (et les autres impaires) ne soit pas seule(s).

A régler à l'analyseur de spectre à différentes fréquences et niveaux (avec un peu de patience) avec CR ON.

Jean
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Message  guytou Lun 21 Mar 2022 - 6:39

Bonjour Jean , tu as un ordre d'idée du déséquilibre que tu introduis ? je suppose qu'il doit être trés faible .

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