La contre-réaction
Si ses effets sont bien connus, aucun des innombrables documents que j'ai pu consulter ne traite de ce qui est au cœur de son fonctionnement. Ce vide a de quoi laisser pantois, je vais essayer de le combler.
En premier lieu, je m'attache à l'établissement d'une définition précise et peu contestable (mais éventuellement modifiable) du principe d'un circuit amplificateur contre-réactionné.
Principe d'un circuit amplificateur contre-réactionné
Il consiste à amplifier la différence de potentiel entre deux points.
Cette différence est appelée signal d'erreur.
Ces deux points classiquement considérées comme des entrées, reçoivent respectivement (avec la même masse comme référence de potentiel) :
- sur la première entrée, la tension du signal à amplifier.
- sur la seconde entrée, la tension issue du circuit complet, lequel comprend :
la partie amplificatrice proprement dite de leur différence (la charge prévue sur la sortie utile étant incluse) et le circuit de retour qui ramène le signal de la sortie d'exploitation vers cette entrée.
Quelques éclaircissements.
signal d'erreur :
un système asservi comporte une entrée qui reçoit une valeur de consigne qui est à répliquer au mieux en un autre endroit du système. Tout écart entre la valeur de consigne et sa réplique constitue une erreur.
Un amplificateur contre-réactionné est un système asservi. L'erreur est la différence de potentiel entre ses entrées.
Si ses deux entrées présentent exactement la même tension, cette différence est nulle. Le reste du circuit qui a pour rôle d'amplifier cette différence n'a alors plus rien à se mettre sous la dent, sa sortie reste muette !
C'est un cas de figure qui n'existe pas dans la réalité, il y a toujours un signal d'erreur, aussi infime soit-il. N'oubliez jamais qu'un amplificateur dit "parfait "ou "idéal" auquel on fait beaucoup appel en simulation doit être vu comme un leurre dès qu'on aborde des réalisations concrètes.
tension issue du circuit complet :
la tension de contre-réaction est rarement directement prélevée à la sortie utile du circuit, elle émane le plus d'un souvent atténuateur à résistances qui fixe le gain en boucle fermée de l'amplificateur.
L'emploi de résistances médiocres pour cet atténuateur aurait pour effet de déformer légèrement l'image atténuée de la sortie.
C'est cette image déformée du signal de sortie que la contre-réaction traiterait et non directement le signal de sortie de l'amplificateur. De bonnes résistances transmettront une image fidèle mais jamais totalement parfaites.
La conclusion à en tirer est que la commande du circuit par la contre-réaction s'exerce sur l'entrée qui la reçoit et non pas sur la sortie d'exploitation du circuit, à moins, bien sûr, d'une connexion directe entre les deux, comme c'est le cas, par exemple, avec une paire Sziklai suiveuse de tension.
Rien de compliqué dans tout ça, mais pas facile à écrire.
A suivre.
Si ses effets sont bien connus, aucun des innombrables documents que j'ai pu consulter ne traite de ce qui est au cœur de son fonctionnement. Ce vide a de quoi laisser pantois, je vais essayer de le combler.
En premier lieu, je m'attache à l'établissement d'une définition précise et peu contestable (mais éventuellement modifiable) du principe d'un circuit amplificateur contre-réactionné.
Principe d'un circuit amplificateur contre-réactionné
Il consiste à amplifier la différence de potentiel entre deux points.
Cette différence est appelée signal d'erreur.
Ces deux points classiquement considérées comme des entrées, reçoivent respectivement (avec la même masse comme référence de potentiel) :
- sur la première entrée, la tension du signal à amplifier.
- sur la seconde entrée, la tension issue du circuit complet, lequel comprend :
la partie amplificatrice proprement dite de leur différence (la charge prévue sur la sortie utile étant incluse) et le circuit de retour qui ramène le signal de la sortie d'exploitation vers cette entrée.
Quelques éclaircissements.
signal d'erreur :
un système asservi comporte une entrée qui reçoit une valeur de consigne qui est à répliquer au mieux en un autre endroit du système. Tout écart entre la valeur de consigne et sa réplique constitue une erreur.
Un amplificateur contre-réactionné est un système asservi. L'erreur est la différence de potentiel entre ses entrées.
Si ses deux entrées présentent exactement la même tension, cette différence est nulle. Le reste du circuit qui a pour rôle d'amplifier cette différence n'a alors plus rien à se mettre sous la dent, sa sortie reste muette !
C'est un cas de figure qui n'existe pas dans la réalité, il y a toujours un signal d'erreur, aussi infime soit-il. N'oubliez jamais qu'un amplificateur dit "parfait "ou "idéal" auquel on fait beaucoup appel en simulation doit être vu comme un leurre dès qu'on aborde des réalisations concrètes.
tension issue du circuit complet :
la tension de contre-réaction est rarement directement prélevée à la sortie utile du circuit, elle émane le plus d'un souvent atténuateur à résistances qui fixe le gain en boucle fermée de l'amplificateur.
L'emploi de résistances médiocres pour cet atténuateur aurait pour effet de déformer légèrement l'image atténuée de la sortie.
C'est cette image déformée du signal de sortie que la contre-réaction traiterait et non directement le signal de sortie de l'amplificateur. De bonnes résistances transmettront une image fidèle mais jamais totalement parfaites.
La conclusion à en tirer est que la commande du circuit par la contre-réaction s'exerce sur l'entrée qui la reçoit et non pas sur la sortie d'exploitation du circuit, à moins, bien sûr, d'une connexion directe entre les deux, comme c'est le cas, par exemple, avec une paire Sziklai suiveuse de tension.
Rien de compliqué dans tout ça, mais pas facile à écrire.
A suivre.