Ad OHMinem 2

[0110195656700]

Les courants dans les circuits de contre-réaction


Ces schémas "dépouillés" reprennent les circuits précédents en ne présentant
que les composants gérant la contre-réaction :
- la tension du signal d'entrée du ou des transistors.
- le courant de base (rappel : il est commandé par la tension entre base et émetteur).
- les résistances du réseau de contre-réaction.

Les valeurs ont été relevées dans les circuits complets des posts précédents.

La valeur de la résistance Rg, quand elle est raccordée sans intermédiaire à l'émetteur de T1 ou à ceux
du couple T1, T2, est qualifié de "dégénérative" (dans beaucoup de schémas on la nomme "Re").
Elle donne lieu à une contre-réaction locale.

Le tableau qui suit présente, pour un signal d'entrée de 1 mV RMS,
les courants d'émetteur et de base des transistors d'entrée (T1 ou T1-T2)
en boucle ouverte puis en boucle fermée des cinq circuits déjà vus.

+-----------------------------------------------------------------------+
! AC Currents in base and emitter of T1 or Ts                           !
!- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -!
! Open Loop                                                             !
!                                                                       !
! BASE           ! A        ! B        ! C        ! D        ! E        !
!  Single    Ib1 ! 196.0 nA ! 108.8 nA ! 20.03 nA ! 5.651 nA ! 2.259 nA !
!  Push-pull Ibs ! 223.3 nA ! 123.5 nA ! 22.64 nA ! 6.384 nA ! 2.552 nA !
!  Buffer    Ib1 ! 215.0 nA ! 215.0 nA ! 215.0 nA ! 215.0 nA ! 215.0 nA !
!  LTP       Ib1 ! 107.5 nA ! 107.5 nA ! 104.7 nA ! 97.14 nA ! 84.10 nA !
!  Rush      Ib1 ! 105.9 nA ! 105.6 nA ! 102.5 nA ! 95.31 nA ! 79.42 nA !
!                                                                       !
! EMITTER        ! A        ! B        ! C        ! D        ! E        !
!  Single    Ie1 ! 34.20 µA ! 19.01 µA ! 3.488 µA ! 973.8 nA ! 380.6 nA !
!  Push-pull Ies ! 34.56 µA ! 19.10 µA ! 3.491 µA ! 974.0 nA ! 380.6 nA !
!  Buffer    Ie1 ! 34.60 µA ! 34.60 µA ! 34.60 µA ! 34.60 µA ! 34.60 µA !
!  LTP       Ie1 ! 18.80 µA ! 18.75 µA ! 18.19 µA ! 16.98 µA ! 14.70 µA !
!  Rush      Ie1 ! 18.50 µA ! 18.45 µA ! 17.91 µA ! 16.66 µA ! 13.88 µV !
!- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -!
! Closed loop                                                           !
!                                                                       !
! BASE           ! A        ! B        ! C        ! D        ! E        !
!  Single    Ib1 ! 282.8 pA ! 282.7 pA ! 281.2 pA ! 273.7 pA ! 267.8 pA !
!  Push-pull Ibs ! 319.7 pA ! 319.6 pA ! 317.9 pA ! 312.9 pA ! 302.7 pA !
!  Buffer    Ib1 ! 215.0 nA ! 215.0 nA ! 215.0 nA ! 215.0 nA ! 215.0 nA !
!  LTP       Ib1 ! 1.119 nA ! 1.119 nA ! 1.119 nA ! 1.118 nA ! 1.117 nA !
!  Rush      Ib1 ! 1.098 nA ! 1.098 nA ! 1.098 nA ! 1.097 nA ! 1.953 nA !
!                                                                       !
! EMITTER        ! A        ! B        ! C        ! D        ! E        !
!  Single    Ie1 ! 30.76 nA ! 34.89 nA ! 34.63 nA ! 33.85 nA ! 34.14 nA !
!  Push-pull Ies ! 34.86 nA ! 34.93 nA ! 34.64 nA ! 33.90 nA ! 32.32 nA !
!  Buffer    Ie1 ! 372.2 nA ! 372.2 nA ! 372.2 nA ! 372.2 nA ! 372.2 nA !
!  LTP       Ie1 ! 181.2 nA ! 181.2 nA ! 181.2 nA ! 181.1 nA ! 180.8 nA !
!  Rush      Ie1 ! 177.5 nA ! 177.5 nA ! 177.4 nA ! 177.3 nA ! 177.0 nA !
+-----------------------------------------------------------------------+

Remarques sur les comportements
¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨
Pour le réseau de contre-réaction C (Rf = 2.34 kΩ, Rg = 260 Ω) 
les gains en boucle ouverte ont été ajustés  à exactement 60 dB (1000 fois)
en jouant sur la résistance RFA  
tant pour les circuits à liaison directe de l'atténuation (Single, Push-Pull)
que pour les circuits à liaison assistée (Buffer, Long Tail Pair, Rush).
 
Cette  résistance RFA qui détermine la conversion du courant d'entrée 
de l'amplificateur Ao en tension à sa sortie est toutefois différente suivant les circuits  :
288.4 kΩ pour les Single et Push-pull
26.75 kΩ pour le Buffer,  54.99 kΩ pour le LTP, 56.15 kΩ pour le Rush.

La valeur approximative du  gain en boucle ouverte  (Open Loop Gain, OLG) est donnée
par la division de RFA par la charge de l'émetteur à laquelle s'ajoute 're' (la résistance intrinsèque
de l'émetteur de T1 qui est d'environ 26 Ω pour un courant de 1 mA). Ce qui donne pour 

pour les Single et Push-pull, 
OLG = RFA / (re + Rg) = 288400 / (260 + 26 ) = 1008 fois soit 60.07 dB

avec le gain unitaire du Buffer, il n'y a que la résistance 're' qui est résistive
OLG = RFA / re = 26750 / 26 = 1029 fois soit 60.25 dB 
 
avec le LTP, il y a deux 're' en série
OLG = RFA / (Re x 2) = 54990 / (26 x 2) = 1057 fois soit 60.48 dB

avec le Rush, il y a aussi deux 're' en serie
OLG = RFA / (Re x 2) 56150 / (26 x 2) = 1079 fois soit 60.66 dB

Des phénomènes secondaires (en tête desquels figure l'effet Early et au nombre
de 400 dans les simulations très poussées) non pris en compte dans ces calculs
sommaires augmentent un peu les valeurs trouvées ci-dessus. Elles ont été corrigées
par l'ajustement de la résistance RFA pour obtenir un gain 60 dB.

+------------ ----------------------------------------------------------+
! Open Loop gains                                                       !
+- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -!
!                !     A    !     B    !     C    !     D    !    E     !
! Rf          -> !   23.4 Ω !   234 Ω  !  2.34 kΩ !     9 kΩ !  23.4 kΩ !
! Rg          -> !   2.6 Ω  !    26 Ω  !   260 Ω  !     1 kΩ !   2.6 kΩ !
!                                                                       !
! Single  RFA -> ! 288.4 kΩ ! 288.4 kΩ ! 288.4 kΩ ! 288.4 kΩ ! 288.4 kΩ !
!         gain   ! 79.92 dB ! 74.72 dB !    60 dB ! 48.92 dB ! 40.75 dB !
!                                                                       !
! Push-P  RFA -> ! 288.4 kΩ ! 288.4 kΩ ! 288.4 kΩ ! 288.4 kΩ ! 288.4 kΩ !
!         gain   ! 79.92 dB ! 74.79 dB !    60 dB ! 48.91 dB ! 40.75 dB !
!                                                                       !
! Buffer  RFA -> ! 26.75 kΩ ! 26.75 kΩ ! 26.75 kΩ ! 26.75 kΩ ! 26.75 kΩ !
!         gain   !    60 dB !    60 dB !    60 dB !    60 dB !    60 dB !
!                                                                       !
! LTP     RFA -> ! 54.99 kΩ ! 54.99 kΩ ! 54.99 kΩ ! 54.99 kΩ ! 54.99 kΩ !
!         gain   ! 60.24 dB ! 60.21 dB ! 60.00 dB ! 59.33 dB ! 58.10 dB !
!                                                                       !
! Rush    RFA -> ! 56.15 kΩ ! 54.99 kΩ ! 54.99 kΩ ! 54.99 kΩ ! 54.99 kΩ !
!          gain  ! 60.28 dB ! 60.25 dB !    60 dB ! 59.37 dB ! 57.78 dB !
!-----------------------------------------------------------------------+

Premières réflexions
¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨
Ces résultats amènent à constater que, pour le même gain en tension et
dès lors que la valeur de Rg du réseau de réaction dépasse celle de la résistance 
intrinsèque 're' (soit 26 Ω pour 1 mA de courant de repos dans les configurations 
étudiées ici) les courants alternatifs circulant dans les contre-réactions 
non assistées sont moins importants que dans celles qui sont assistées.

Par exemple, pour les circuits C (Rf = 2.34 kΩ, Rg = 260 Ω)
avec une tension d'entrée de 1 mV le courant Ie de l'émetteur de T1 est :
en boucle ouverte, de 3.441 µA  pour le Push-pull et 19.19 µA pour le LTP
en boucle fermée , de   281 pA  pour le Push-pull et 181.2 nA pour le LTP.

Il est donc pour le moins curieux que, à partir de 1980, il ait été soudainement 
déclaré que le circuit Push-pull fonctionnait en contre-réaction en courant alors que 
l'intensité de ce courant est plus faible que celui des contre-réactions assistées
dites en tension  et dont la Long Tail Pair est la plus répandue au monde.

A priori, il y a une erreur d'interprétation, curieusement et majoritairement admise... 
excepté par quelques électroniciens indépendants et dont certains sont les plus très réputés.

Une question parmi d'autres que l'on peut soumettre aux défendeurs de cette interprétation :  
quel est le mode (ou montage) commun du transistor d'entrée ?
Certains électroniciens connus l'assimilent - sans toutefois avoir l'air d'en être 
totalement persuadés - à celui de la base commune. Vraiment ?
https://www.diyaudio.com/community/threa...st-5156091

Tout cela est flou et a entrainé de longues discussions menant jusqu'à bien des diatribes.
Peut-on envisager un raisonnement plus clair et sans ambiguïté sur le fonctionnement 

des contre-réactions que ceux proposés jusqu'à présent dans la sphère audio ?  

Bonsoir à vous Oedicteme, c’est de l’ingénierie, sans conteste, mais inabordable même pour un technicien bac+2.
Parallèlement à la disparition du NE5534, j’ai par exemple une 10zaine de lt1115, qui coutent une fortune.
MAIS question : le LT1115? C’est aussi du bipolaire, sur datasheets meilleur que le NE5534.
Mais sans possibilité de « comp/bal ».
Expliquez-nous la différence ! Et la façon de procéder.
En gain unitaire…?
Sinon, j’en ai une dizaine, je donnerai cela aux Melaudiens.