Réglage volume Kaneda 224

[gillesni]

Bonjour,

Allez-vous trop vite dans vos conclusions?
je vais peut-être dire des bêtises car je ne suis pas spécialiste, mais vous saurez me corriger.
Je comprends les choses comme ça : le potentiomètre est en parallèle avec l'entrée à très basse impédance de l'ampli, et que ce potentiomètre sois là ou pas, celle-ci fonctionne en courant.
c'est la variation de l'intensité en entrée de l'ampli qui crée la variation du niveau sonore, alors que son impédance d'entrée ne varie pas.
Pendant ce temps, le potentiomètre fonctionne bien en tension, avec la variation de sa propre résistance, mais c'est la variation de l'intensité qui le parcours qui module l'intensité en entrée de l'ampli.

[forr]

Bonjour,

Allez-vous trop vite dans vos conclusions?
je vais peut-être dire des bêtises car je ne suis pas spécialiste, mais vous saurez me corriger.
Je comprends les choses comme ça : le potentiomètre est en parallèle avec l'entrée à très basse impédance de l'ampli, et que ce potentiomètre sois là ou pas, celle-ci fonctionne en courant.

S'il s'agit pour cet "ampli" d'un circuit amplificateur (préampli ou ampli de puissance) en aval de la 220 Ohm, aucune précision particulière n'a été donnée sur son impédance d'entrée, mais il est rare qu'elle soit inférieure à 10 kOhm.
Si l'on considère comme négligeable l'impédance du réseau de sortie du circuit Kaneda (820 Ohm, 3.3 nF et 220 Ohm),
l'impédance du circuit en aval vient en parallèle avec la résistance en parallèle avec la résistance entre les points 2 et 3 du potentiomètre Vr de 10 kOhm, et donc affecte la valeur de la conversion courant-tension.
Tout cela se calcule, ou infiniment plus simple, se simule très bien (la simulation nous déchargeant des calculs) y compris l'influence du rôle des composants passifs ci-dessus.

De circuits amplificateurs à très basse impédance d'entrée et que l'on attaque en courant, je ne vois pas de configurations autres que celles que j'ai évoquées : celle du Kaneda étudié ici, celle à ampli-opérationnel au schéma que j'ai donné :



et celle de son équivalent en convoyeur de courant :



Sur ce dernier schéma, on met In+ à la masse, In- est l'entrée en courant. Celui-ci est reflété par les miroirs de courant à quatre transistors NPN et PNP, la charge déterminant la valeur de la conversion étant placée entre Z et la masse. La tension en Z est bufferisée par un circuit dit "diamant", à très haute impédance d'entrée et très basse impédance de sortie, qui l'isole des circuits placés en aval.

[gillesni]

C'est précisément une caractéristique imposée des amplis IVC que d'avoir une entrée à très basse impédance.
Si j'ai bien compris ce que m'avait dit Masami Hagio, un assistant du Pr Kaneda, en réponse à mes questions, mais traduit du japonais vers l'anglais par une interprète japonaise non technicienne..., elle serait de l'ordre de seulement quelques centaines d'ohms.
Ca doit être pour ça que l'on doit commencer par mettre une résistance d'au moins 1,5 k en série avec le signal pour pouvoir connecter un préamplificateur non IVC à un amplificateur IVC.

Ce qui est sûr, c'est que dans ce genre de montage, les rapports sont inversés, et l'impédance de sortie du préampli doit être supérieure à l'impédance d'entrée de l'ampli.
Enfin, c'est ce que j'ai cru comprendre. Mais comme c'est en appliquant ce principe que j'ai réussi à faire marcher mon système, ça me laisse à penser que la traduction était fidèle...

[forr]

Ca doit être pour ça que l'on doit commencer par mettre une résistance d'au moins 1,5 k en série avec le signal pour pouvoir connecter un préamplificateur non IVC à un amplificateur IVC.

Bien que cela n'a rien d'inconcevable, je ne connais pas d'amplificateur de puissance ou de préamplificateur à entrée commandée en courant... à part, peut-être, chez Krell et sa technologie "CAST" sur les détails de laquelle je n'ai pas eu l'occasion de me pencher.

[JM Plantefeve]

Bonjour,

Si j’avais déjà remarqué la présence d’une contre-réaction particulière sur quelques schémas récents d’amplificateurs Kaneda, je découvre le lien avec le mode IVC. Pour mieux comprendre, je suis passé par une simulation LTSpice où le comportement « ouvert » de l’amplificateur est modélisé avec un gain de 60dB (x1000) et une bande passante de 1kHz. Trois modes de contre réaction sont comparés avec en observation commune une tension de sortie de 10V.

Système non IVC :
Le préampli fournit une tension de 1V, l’ampli a une contre réaction de type « non-inverseur » pour une amplification de *10. Avec cette boucle fermée : 1kHz *1000 / 10 = 100kHz de bande passante.

Système IVC :
Le préampli fournit un courant de 1mA, l’ampli a une contre réaction de type IVC pour une amplification de 10V/mA (10kR en CR). Avec cette boucle fermée : 1kHz * 1000 = 1MHz de bande passante. L'impédance d'entrée est de 10kR / 1000 = 10R.

Système IVC vers non IVC :
Le préampli fournit une tension de 1V, l’ampli a une contre réaction de type « inverseur » (par l'insertion d'une résistance série) pour une amplification de *10. Avec cette boucle fermée : 1kHz *1000 / 10 = 100kHz de bande passante.

Le système IVC permet pour une même électronique de puissance, une bande passante supérieure, une liaison (avec la source amont) moins sensible aux bruits électromagnétiques et un réglage du gain (quand la résistance de CR est variable de R à 0) pouvant aller à – infini dB sans modifier la stabilité du montage contre-réactionné (si le circuit est idéalement à un seul pôle).

Du coup, tout agencement intermédiaire semble moins pertinent. Sauf erreur de ma part.

Bien à vous, Jean-Marc.

[Dominique-Tanguy]

Voici le schėma de l'ampli, qui permet de comprendre ce qui se passe après le circuit du DAC. Ã gauche, on voit les deux entrėes, soit le DAC intėgré, avec son réglage de volume, soit le prėampli externe, de prėfėrence IVC, comme mon 218.



Dominique T

[forr]

Bonjour,

Voici le schėma de l'ampli, qui permet de comprendre ce qui se passe après le circuit du DAC. Ã gauche, on voit les deux entrėes, soit le DAC intėgré, avec son réglage de volume, soit le prėampli externe, de prėfėrence IVC, comme mon 218.

Merci pour ce schéma qui concrétise les propos de Gillesni avec une configuration d'amplificateur de puissance à entrée en courant que je n'avais encore jamais rencontrée.

On peut fournir à cet amplificateur un signal soit directement en sortie d'un DAC à sortie en courant asymétrique soit en sortie du circuit désymétriseur du post n°1 de ce fil (1) , l'un ou l'autre sans résistance de charge, celle-ci étant maintenant constituée par celle du réseau de contre-réaction.

Le problème du réglage du volume reste donc présent. Si le DAC n'en comporte pas, on n'a pas d'autre choix que d'agir sur la valeur de la résistance de contre-réaction Rf comme sur le schéma montré par JM Plantefève :



A noter que la qualité de cette résistance (ou du réseau avec potentiomètre) est de prime importance, sa valeur doit avoir des coefficients de température et de tension les plus bas possibles (et oui, les résistances ne respectent pas totalement la loi d'Ohm !).

Une petite note au passage, les abbréviations anglo-saxonnes suivantes pour décrire les configurations d'éléments ou de circuits amplificateurs sont sans doute plus familières à beaucoup que "IVC" :
Voltage Controlled Voltage Source : VCVS
Voltage Controlled Current Source : VCCS
Current Controlled Voltage Source : CCVS
Current Controlled Current Source : CCCS

Si j’avais déjà remarqué la présence d’une contre-réaction particulière sur quelques schémas récents d’amplificateurs Kaneda, je découvre le lien avec le mode IVC. Pour mieux comprendre, je suis passé par une simulation LTSpice où le comportement « ouvert » de l’amplificateur est modélisé avec un gain de 60dB (x1000) et une bande passante de 1kHz. Trois modes de contre réaction sont comparés avec en observation commune une tension de sortie de 10V.

Système non IVC :
Le préampli fournit une tension de 1V, l’ampli a une contre réaction de type « non-inverseur » pour une amplification de *10. Avec cette boucle fermée : 1kHz *1000 / 10 = 100kHz de bande passante.

Système IVC :
Le préampli fournit un courant de 1mA, l’ampli a une contre réaction de type IVC pour une amplification de 10V/mA (10kR en CR). Avec cette boucle fermée : 1kHz * 1000 = 1MHz de bande passante. L'impédance d'entrée est de 10kR / 1000 = 10R.

Système IVC vers non IVC :
Le préampli fournit une tension de 1V, l’ampli a une contre réaction de type « inverseur » (par l'insertion d'une résistance série) pour une amplification de *10. Avec cette boucle fermée : 1kHz *1000 / 10 = 100kHz de bande passante.

Le système IVC permet pour une même électronique de puissance, une bande passante supérieure, une liaison (avec la source amont) moins sensible aux bruits électromagnétiques et un réglage du gain (quand la résistance de CR est variable de R à 0) pouvant aller à – infini dB sans modifier la stabilité du montage contre-réactionné (si le circuit est idéalement à un seul pôle).

Du coup, tout agencement intermédiaire semble moins pertinent. Sauf erreur de ma part.

Sans signal connecté à l'entrée, la contre-réaction est totale dans la troisième configuration (Système IVC vers non IVC) et, si je ne me trompe, peut, du point de vue de la stabilité de la boucle, s'assimiler à la deuxième (Système IVC).

La troisième configuration (amplificateur de puissance inverseur) est, à circuits équivalents, toujours un peu plus linéaire que la première (amplifcateur non-inverseur) du fait que les tensions Vcb (ou Vdg) des transistors d'entrée ne sont plus soumises qu'à de faibles variations.

Si, par inadvertance, on laisse en l'air l'entrée d'un amplificateur de puissance inverseur, le gain de la boucle de contre-réaction est total et il y a d'énormes risques d'instabilité. Un certain nombre d'amplificateurs intégrés de puissance (notamment les Philips TDA7293) semblent y avoir laissé leur peau.

Il y a des parades, celle consistant à insérer un AOP avant l'entrée de l'ampli de puissance pour en fixer l'impédance d'attaque comme l'a fait Cordell ( http://www.cordellaudio.com/poweramp/sup...lone.shtml ) ou celle prévoyant ce cas par une compensation adéquate, comme le fait subtilement Renardson (rôle de la capacité de 470 pF en entrée http://www.angelfire.com/ab3/mjramp/mjr7-5.gif ) mais qui limité quelque peu les performances (déjà prodigieuses !)

Avec un système IVC pur, on est dans le même cas de figure qu'avec un amplificateur inverseur à entrée non branchée, c'est à dire impédance de source théoriquement infinie. Il y a donc obligation d'une compensation en fréquence équivalente, plus importante que dans une configuration non-IVC. Il n'est donc pas sûr qu'il y ait un réel avantage quant à l'extension de la bande passante.

L'attaque en courant a le gros avantage de résoudre le problème de la qualité des connexions (et le "son des cordons" qui va avec).

une liaison (avec la source amont) moins sensible aux bruits électromagnétiques

Là, je sèche quant à la raison de cette moindre sensibilité.

(1) je dois confesser que je n'y connais pas grand chose en DAC et que je ne me suis fondé que sur les schémas du fil pour en déduire en quoi consistait la nature des signaux délivrés par leur source.

[JM Plantefeve]

Bonjour Dominique T,

"C'est tout à fait utilisable avec le potentimètre de 1 k et les rėsistances en parrallèle, mais on doit pouvoir faire mieux."

Si cela permet des niveaux plus faibles, la résistance ajoutée en parallèle sur les bornes 1 et 2 du potentiomètre dénature la progression du réglage.

Nous avons vu plus haut que l’amplificateur 224 (IVC) devenait non-IVC en utilisant le DAC intégré, par le concept de réglage de volume intermédiaire. Pour se retrouver au 224 avec une typologie façon « ampli-op inverseur ».

Dans ce cas, pour réduire la sensibilité globale sans remplacer le potentiomètre présent (ni dénaturer sa progression), on peut augmenter la 220R en aval du passe-bas "820R/3300pF". Si je lis bien, la Rf du 224 est de 12kR. Passer de 12k/(820+220) à 12k/(820+1.2k) diminue la sensibilité de 6dB.

Bien à toi, Jean-Marc.

[JM Plantefeve]

Bonjour Forr,

« Sans signal connecté à l'entrée, la contre-réaction est totale dans la troisième configuration (Système IVC vers non IVC) et, si je ne me trompe, peut, du point de vue de la stabilité de la boucle, s'assimiler à la deuxième (Système IVC). »

Oui, autrement dit et pour reprendre la bibliothèque bien connue des schémas à ampli-op, on obtient au 224 sans signal connecté, un montage suiveur avec entrée à la masse. J’imagine que M. Kaneta utilise pour ses amplificateurs IVC, une configuration qui ne part pas toute seule en oscillateur quand on lui demande de suivre unitairement le zéro volt de la masse.

une liaison (avec la source amont) moins sensible aux bruits électromagnétiques
Là, je sèche quant à la raison de cette moindre sensibilité.

Je pense simplement au fait relaté ici par exemple (chapitre 4) : Étant donné que la totalité du courant qui part d'un fil de l'alimentation électrique doit retourner à l'autre fil, les signaux de boucles de courant sont insensibles à la plupart des sources de bruit électrique et aux chutes de tension le long des câbles de grande taille.

Bien à toi, Jean-Marc.

[dsdn]

C'est précisément une caractéristique imposée des amplis IVC que d'avoir une entrée à très basse impédance.

Es tu sur que ce n'est pas une invention de Simone veil...

Bon je sors.

David