Re: M7C SRPP Analog Métric

[francis ibre]

Hello,

dépannage, oui...
Mais à quoi ça sert de mettre au point un circuit qui ne répond pas au besoin ????

Il est instable parce qu'il a trop de gain...
Il ne répond pas au besoin parce qu'il a trop de gain...

Par quelques artifices, on pourrait le stabiliser sans diminuer son gain, bien sûr.
Mais si au contraire on décide de diminuer son gain, alors dans le même temps on le stabilise ET on satisfait le besoin, sans se prendre la tête avec les calculs du circuit rebouclé...
Et on peut même faire un circuit sans aucune CR donc inconditionnellement stable.

Autrement, aidons Huchet à "dépanner" ce circuit : quand il fonctionnera il se rendra compte qu'il utilise le potentiomètre de volume sur les 5 premiers millimètres de sa course et que c'est assez pénible... Et on lui répondra... qu'il faut diminuer le gain ? ...en supprimant un (ou deux) étages qu'on vient juste de se faire ch... à stabiliser ????

Pas pour moi, merci.

Francis

[g2fl]

L'oscillation relevée se situe du côté des fréquences les plus basses. Le montage pris dans la boucle de contre-réaction ne comporte que deux constantes de temps de ce côté, il est donc inconditionnellement stable. De plus, les deux constantes sembles de valeurs bien écartées, ce qui réduit encore le risque (même si la résolution ne m'a pas permis de bien identifier les valeurs des composants incriminés).
Je crois qu'il faut rester sur l'intervention d'un couplage plus complexe qui se produirait par les lignes d'alimentation haute-tension. L'enquête prévue qui raccordera les sous-ensembles les uns après les autres devrait éclairer la situation.

Bonjour, je maintiens ce que j'ai écrit, il y a quelque temps. 2 constantes de temps dans une boucle peuvent faire des pics de gain mais jamais d'oscillation, cf. H. Bode, circa 1940. Plus récemment, je suggère le § 11.1 de notre ouvrage...à un détail près est que la seconde constante de temps est dans la boucle de contre-réaction et, non pas, dans la voie directe. L'équation [11.1] en est légèrement modifiée.
Le constructeur a pris quelques précautions pour limiter les pics de gain en décalant les deux constantes de temps : 1,86 Hz dans la boucle et 14,85 Hz entre les deux étages amplificateur mais cet écart est sérieusement bousculé par le très fort taux de contre-réaction, quelque chose comme 36 dB, (tous nombres arrondis mais précision suffisante ici). L'ouvrage recommandait un écart dans un rapport de 20 pour 24 dB "seulement" de CR.
S'il n'oscille pas par principe, le montage reste nerveux et une constante de temps cachée dans la ligne haute tension peut suffire avec un mécanisme de couplage sophistiqué vers les grilles des étages amplificateur. Toutefois, le doute s'installe car le motor boating n'apparaît que sur une voie, ce qui écarterait le principe d'une entrée en oscillation systémique. L'essai en empilant successivement un sous-ensemble, puis un second, et ainsi de suite montrera le point critique et, en en restant là, il est facile d'installer un découplage propre à chaque module. Pour voir si ça se calme. En temps utile, il faudra connaître la tension et la consommation de chaque sous-ensemble. Avant cet essai, je souscris à la recommandation de décrocher le chauffage de la masse pour le polariser quelque part vers 90 V. Sage précaution.
Cdt.

[jaja75]

Bonjour

Ce schéma présente un gain en boucle ouverte de l'ordre de 60 dB (= 1000x).

En boucle fermée, il tombe à 20-22 dB soit un taux de CR de l'ordre de 40 dB.

Certes le schéma est inconditionnellement stable, mais compte tenu de l'amplitude de la CR et de la faible séparation entre les deux constantes de temps, une résonance importante  (entre 10 et 15 dB d'amplitude) se forme qq part entre 0,1 et 1 Hz.

Cette résonance amplifie tout bruit très basse fréquence et peut entrainer du motor-boating via l'alim insuffisamment découplée autour de 0,5 Hz.

Si l'on tient absolument à faire fonctionner ce circuit idiot (trop de gain en boucle ouverte et CR énorme) il faut écarter encore plus les 2 constantes de temps et pour cela, remonter la fréquence de coupure de la plus haute (10nF/1M) en passant la 10 nF à ... 0,47 nF (je dis bien 0,47nF).

En boucle fermée, la fréquence de coupure basse sera malgré tout autour de 2 Hz avec absence de résonance TBF.

Jean

[g2fl]

Bonjour,
Notre ami Huchet a sollicité notre aide. Apres avoir fait acte de modestie, il a indiqué avoir retenu la voie du kit, démarche fort raisonnable. Ds la foulée, fyl a tout de suite suggéré la piste du motor boating à laquelle je souscris. Il ne restait plus qu'à attendre le dépannage de l'alim pour démarrer les investigations. Un problème, une hypothèse et une procédure. Y'a plus qu'à !
Et puis, soudain, l'artillerie lourde. Le montage proposé est hors sujet, il accroche. Même pas la peine de chercher à dépanner, la benne. Direct.
Huchet m'apparaît comme un amateur, celui qui aime. Aidons le sans le décourager.
Si j'osais une analogie, il a acheté une voiture conçue aux seventies, ok. Mais c'est une Corvette, pas une caisse indigne. Il ne roulera peut-être qu'à 55 mph. Mais a 0,003 de distorsion.
Cdt.

[francis ibre]

Bonjour à tous,

Si j'osais une analogie, il a acheté une voiture conçue aux seventies, ok. Mais c'est une Corvette, pas une caisse indigne.

Ben non, il n'a pas acheté un engin de collection : ce serait le cas s'il s'agissait d'un vrai Marantz model 7...
Ici il s'agit d'un kit, chinois, et mal conçu... et pas conçu dans les seventies mais bien aujourd'hui, et prétendant faussement être inspiré du model 7...
C'est donc une "mauvaise" copie... indigne...

Décourager ? Notre ami Huchet le sera quand il constatera combien le gain de ce montage est inutile !

Donc hors sujet, absolument.
Et chercher à le "dépanner" est vain.

La benne ? non, il devrait être utilisable :
- sans installer les deux premiers étages à 12AX7
- en câblant depuis l'entrée directement jusqu'au dernier étage...
- mais en insérant un condo de liaison...
- et deux résistances Rg et Rk afin de polariser la triode du WCF

Francis

PS : combien de fois ai-je refusé d'aider à dépanner un montage depuis le début du forum Elektor ? jamais encore, c'est le premier.

[jaja75]

Même pas la peine de chercher à dépanner, la benne. Direct.
Huchet m'apparaît comme un amateur, celui qui aime. Aidons le sans le décourager.

J'ai proposé ce matin une solution de dépannage pour éviter d'avoir une résonance TBF :

écarter encore plus les 2 constantes de temps et pour cela, remonter la fréquence de coupure de la plus haute (10nF/1M) en passant la 10 nF à ... 0,47 nF (je dis bien 0,47nF).

Jean

[Cl57]

Bonjour à tous,
Pour clore ma participation:
- Après avoir parcouru mes livres de référence, Il est clair qu'un système passe-haut du second ordre est intrinsèquement stable même s'il peut présenter dans sa réponse des surtensions importantes; G2fl puis Jaja ont raison et j'ai eu tord!!
- après un examen approfondi du schéma "analogue métric" et identification précise de la sortie du montage, R10 ET C4 sont dans la boucle de retour comme le dit G2fl; reste dans la chaine directe que le passe haut constitué par C2 et R7 plus quelque chose de pas courant avec l'étage 12AU7 où interviennent C3 et R9 pour un transfert à déterminer avec second retard certainement.
- l'information, nouvelle pour moi, qu'une seule voie est en cause trouble ma première analyse.
- mais en final, je maintien que ce montage est un non sens absolu.
Sans connaître exactement le besoin de Huchet, la récupération sera laborieuse.

[jaja75]

Précision : ce schéma présente bien trois constantes de temps BF dans le gain de boucle ( incluant le retour CR mais non connecté) , qui doit être examiné en terme de stabilité.

Seulement deux sont influentes :

C2-R7 -> fc vers 16 Hz
C4-R10 -> fc vers 2 Hz

La constante de temps C3-R9 entre la triode haute et la triode basse du WCF est très longue (fc très basse) et le gain de boucle est inférieur à 1 à cette fréquence ; elle n'intervient donc pas, ce qui permet de dire que le circuit est inconditionnellement stable en négligeant l'effet de C3-R9.

Par ailleurs, l'intérêt d'un WCF est pour les faibles charges car il a 2 triodes pour fournir le courant à la charge. Encore faut-il qu'il soit bien équilibré (par R6) pour répartir correctement les courants fournis.

Mais ici la charge est forte (entrée ampli avec un min de 10 k , non ?). Par exemple, 2V d'excursion crête de signal engendre une variation de courant de 0,2 mA crête, qu'un simple cathode follower à 12AU7 polarisé à 8-10 mA de courant de repos peut fournir sans pb.

Jean

[g2fl]

Bonjour,
Avant que le sujet ne s'éteigne et en attendant "Huchet", je souhaitais proposer une synthèse à la digression théorique sur la stabilité du module ampli de ligne.
CI57 nous alerte sur le risque d'instabilité de ce schéma à 2 cstes de temps aux fréquences basses et au taux de contre-réaction élevé. Si fondamentalement, il n'y a pas, il reste que le montage est sans doute chatouilleux. Peu d'un couplage supplémentaire pourrait suffire à apporter la rotation de phase qui entraînerait l'entrée en oscillation. Par la ligne HT comme évoqué très rapidement, par le CF de White comme écarté bien vite.
Ces raisonnements sont basés sur l'étude plus habituelle d'un schéma à 2 cstes de temps dans la voie directe. Et "jaja75" propose, à juste titre, d'écarter plus encore lesdites cstes, 10,8 ms entre les 2 étages et 86 ms de la boucle de CR, soit un rapport de 8.
Mais que se passe-t-il qd une cste est ds la CR?. La fct de transfert a la même forme, juste pondérée d'un facteur [(1+jtau2×omega)/jtau2×omega]. Quel est l'effet de ce correctif ? Aggravant ou réduisant la rotation de phase? Faut que je mette en ordre mes gribouillis.
Cdt.

[jaja75]

bonjour

Mais que se passe-t-il qd une cste est ds la CR?. La fct de transfert a la même forme, juste pondérée d'un facteur [(1+jtau2×omega)/jtau2×omega]. Quel est l'effet de ce correctif ? Aggravant ou réduisant la rotation de phase? Cdt.

petit rappel : si Gbo est le gain en boucle ouverte d'un ampli, le gain en boucle fermée est donné par

Gbf = Gbo /(1 + beta x Gbo), beta étant le "gain" du réseau de contre réaction, pouvant être dépendant de la fréquence, comme c'est le cas du réseau de CR du préampli RIAA.

Lorsque l'on étudie la stabilité d'un amplificateur bouclé, c'est le terme beta x Gbo qui doit être considéré, que l'on appelle gain de boucle et pas seulement le terme Gbo. Pourquoi ? Parce que dans l'équation du gain en boucle fermée, lorsque le terme beta x Gbo devient égal à -1, le résultat Gbf devient infini (Gbo/0) et l'ampli devient un oscillateur.

Je ne vais pas refaire la théorie de Nyquist. Ce que je veux faire remarquer c'est que dans l'étude de stabilité d'un ampli bouclé, la partie réseau de CR doit être prise en compte.

Ici, on a 2 constantes de temps dans l'ampli et une dans la boucle de CR ce qui fait 3, donc ampli potentiellement instable selon leur position en fréquence.

C2-R7 dans l'ampli, donc dans Gbo -> fc vers 16 Hz
C4-R10 dans la boucle de CR, donc dans beta -> fc vers 2 Hz
C3-R9 dans l'ampli, qui a peu d'effet car elle joue seulement sur la triode basse du WCF : à très basse fréquence, la triode basse va fournir un peu moins de courant à la charge alors que la triode haute ne réduit pas son courant; en pratique on a une petite réduction du gain de l'étage WCF sans rotation de phase significative; cette constante de temps est à très basse fréquence et peut être considérée sans effet sur le gain GBo, donc sans effet sur le gain de boucle. (de plus il faudrait vérifier que les deux triodes du WCF soient équilibrées en fourniture de courant, chacune devant fournir la moitié du courant appelé par la charge et cela se règle par R6)

Donc deux constantes de temps significatives -> ampli bouclé inconditionnellement stable, ce qui n'évite pas d'avoir une résonance TBF lorsque les deux constantes de temps sont proches, comme ici.

Cordialement

Jean