Ad OHMinem 2

[JCB]

C'est une blague sans doute.

Aucunement.
Mais cela ne veut pas dire que les maths ne sont pas indispensables, à ceux qui désirent approfondir, voir créer. 
Je me suis placé au niveau des amateurs qui veulent calquer un système audio, tout en comprenant l'essentiel de ce qu'ils font.
Dans ce cas, la possession d'un niveau élémentaire est tout à fait suffisante. Pour le reste, il vaut mieux acquérir cet outil universel ainsi que la maitrise des éléments physiques qui gèrent la totalité des mécanismes de cette vaste discipline.

[œdicnème]

Entrée en matière avec quelques abréviations en anglais:

C pour Current (courant), V pour Voltage (tension), FB pour FeedBack (contre-réaction)
ou F pour Feedback (contre-réaction) , A pour Amplifier (amplificateur) d'où : 
Current FeedBack (CFB) et Current Feedback Amplifier (CFA)
Voltage FeedBack (VFB) et Voltage Feedback amplifier (VFA)

Les  qualifications de "contre-réaction directe" (Direct Feedback)
ou "contre-réaction assistée" ('Assisted Feedback)
seraient plus descriptives que "contre-réaction en courant "
(dont le sens initial a été bafoué) et "contre-réaction en tension".

***

   
   

Ces deux premiers schémas théoriques présentent des circuits CFB,
l'un de l'auteur bien connu Walt Jung,
l'autre d'un document public émanant de la firme Renesas.
En petits signaux alternatifs ces circuits ont un comportement
similaire qu'ils soient Single ou Push-pull.

A partir du réseau de contre-réaction, ils ont tous les deux :
- une entrée de signal 'Vin'.
- un composant actif en forme de triangle marqué 'x1'.
  ce qui signifie qu'il reproduit en sortie la tension d'entrée 'Vin'  avec un gain égal à 1.
- une résistance interne, 'Ro' chez Jung, 'Rb' chez Renesas.
 
Ce sont des représentations d'entrées de circuit à contre-réaction directe,
c'est à dire Single ou Push-pull.

Reste une flèche dirigée vers le haut à la sortie de 'x1'
appelée 'I' chez Jung et 'Ie' chez Renesas 
(le petit 'e' de 'Ie' fait penser, à juste raison à "émetteur").
Ces 'I' et 'Ie' représentent des courants.
Il un peu déroutant parce que la pointe du triangle
où ils arrivent représente en général une sortie.
Du courant qui s'introduit dans une sortie ?

   

Un document plus récent de Renasas présente le même genre de circuit CFB
mais s'en distingue par le changement de direction de la flèche.
Cela n'a pas manqué d'être remarqué par certains curieux, qui, 
quelque peu interloqués, ont interrogé des "confrères".

Scott Wurcer, concepteur de l'ampli-op Ad797, a répondu de façon laconique
https://www.diyaudio.com/community/threa...st-5637023
Q > Could you, please, explain the opposite directions of the arrows ?
R > Arbitrary sign convention. 

***

Chez Texas Instruments

   
   

Ces deux croquis de Texas Instruments (Ti) orientent la flèche vers le bas, avec
pour cible le point commun des résistances Rf, Rg du réseau de contre-réaction.
L'un des croquis montre l'entrée avec un petit triangle marqué 'x1'
suivi d'une résistance interne 'Ri' et d'une flèche 'Ierr'.
On peut considérer cela comme étant un transistor dont 'Ri'
est la résistance intrinsèque de son émetteur et 'Ierr' le courant
alternatif qui y circule. En alternatif, le potentiel de l'émetteur 'V-'
"suit" de près le potentiel d'entrée 'V+' mais sans l'égaler 
en fonctionnement normal.

Le deuxième croquis est une réplique du précédent mais la flèche est nommée 'Ibuf'
L'appellation du point commun à Rf, Rg n'est pas la même entre les deux croquis : 
pour l'un c'est 'Vi', pour l'autre 'Vx'.

     

Le troisième croquis signé Texas Instruments confirme la nature des entrées, elles sont bel et 
bien constituées de transistors. Les deux flèches en tête-bêche pour l'émetteur représentent ici
un push-pull NPN - PNP en parallèle dont les émetteurs sont relié au point commun de Rf, Rg.

Tout cela amène à se poser quelques questions  :
pourquoi les deux flèches sont-elles respectivement notées 'Ierr' et 'Ibuf' 
vraisemblablement 'err' pour erreur, un courant d'erreur c'est compréhensible
'buf' pour "buffer", un peu moins. 
Qu'est-ce qui définit la tension au point commun de Rf, Rg
et donc le courant dans le transistor d'entrée ?
Quel est le mode de travail du transistor ?

[jys]

Un Enorme lot de questions (ouvertes et non-triviales) à Te poser en tant que "dépositaire de l'état de l'art"

[JCB]

Il me semble que pour raisonner sur ce type de circuits, la fondamentale maitrise des lois (des mailles et des nœuds) de Kirchhoff est nécessaire.
Plutôt que de poser des questions qui ne font rien avancer pour le pékin moyen, pourquoi ne pas développer ces circuits sur la base de fondamentaux et entre autres les lois de ce charmant et incontournable Gustav Kirchhoff.

[œdicnème]

Correction effectuée
Petite correction à venir.
Le transistor du dernier schéma a deux directions d'émetteur,
il représente en fait un push-pull NPN PNP.
Cela ne change pas le comportement de la contre-réaction
en alternatif petits signaux.

[JCB]

Le transistor du dernier schéma a deux directions d'émetteur,
il représente en fait un push-pull NPN PNP.

Il s'agit, généralement, de boucles translinéaires mixtes (NPN, PNP) d'entrées, incluses dans des convoyeurs de courants. La notice de l'AD860 montre l'équivalent, en convoyeur de courant, de la symbolique utilisée.
Les Convoyeurs de courants.
Deux exemples de circuits complets et testables sur les posts: https://forums.melaudia.net/showthread.p...#pid204560, https://forums.melaudia.net/showthread.p...#pid204561

[Lna]

Bjr,

Il me semble que pour raisonner sur ce type de circuits, la fondamentale maitrise des lois (des mailles et des nœuds) de Kirchhoff est nécessaire.
Plutôt que de poser des questions qui ne font rien avancer pour le pékin moyen, pourquoi ne pas développer ces circuits sur la base de fondamentaux et entre autres les lois de ce charmant et incontournable Gustav Kirchhoff.

Ben euh.... La Lna le dit encore une fois.

Il s'agit, généralement, de boucles translinéaires mixtes (NPN, PNP) d'entrées, incluses dans des convoyeurs de courants. La notice de l'AD860 montre l'équivalent, en convoyeur de courant, de la symbolique utilisée.
Les Convoyeurs de courants [lien]
Deux exemples de circuits complets et testables sur les posts: https://forums.melaudia.net/showthread.p...#pid204560, https://forums.melaudia.net/showthread.p...#pid204561

Et la Lna insiste encore une seconde fois.
La Lna veut bien être gentille. Mais trois liens...
Là, ce n'est pas le problème, pas le sujet.
Vous nous parliez M. JCB "de convoyeurs de courants" (CC) libre à vous. Mais prévenez d'abord svp.
Pcq, quel est donc l'intérêt de répondre vous même à une sorte de sujet que vous détournez préalablement?
Dixit premier message cité en parlant de "faire avancer le pékin moyen...".
Ouvrez un nouveau fil, merci.

Pour le CC lors d'une contre réac. cela participe au fonctionnement normal du circuit sans particularité...

Cdt

La Lna

[JCB]

Forr & ses nombreux alias

Pour le CC lors d'une contre réac. cela participe au fonctionnement normal du circuit sans particularité...

Bien sûr que si, ne serait-ce que la bande couverte et par voie de conséquence le SR et le gd.

La Lna veut bien être gentille. Mais trois liens...

J'en tremble ~~~. 
Oui, trois liens, dont un déjà édité, pour ceux qui veulent comprendre ce qu'est un CC et deux applications performantes. Ces dernières qui permettant grâce aux figures jointes de différencier les résultats que l'on peut en tirer face à ceux des montages traditionnels à Aop utilisant des paires différentielles traditionnelles en entrée.

Là, ce n'est pas le problème, pas le sujet.

Ben si, vouloir l'interpréter à travers un semi-conducteur à la fois PNP et NPN ne correspond à rien. La simple lecture des data de l'AD860 montre qu'il s'agit d'une représentation symbolique dont l'équivalent est un convoyeur de courant. Pourquoi ne pas le dévoiler et en faire même, profiter le pékin moyen. Expression qui n'a rien de péjoratif, mais qui se rapporte, donc sous-entendu, à ceux qui ne sont pas formés à l'électronique.
 

quel est donc l'intérêt de répondre vous même à une sorte de sujet que vous détournez préalablement?

Je n'ai rien détourné, mais seulement indiqué qu'il existe des règles pour raisonner sur ce type de circuits, et qu'il ne sert à rien de tenter de les contourner à l'aide de contextes vaseux.

[œdicnème]

La conclusion de ce fil demandait quelques vérifications.
D'où son interruption de quelques mois.

Toutefois, la  virulente contestation non étayée, de
la commande en tension des transistors bipolaires
demande à revenir préalablement sur cette dernière
afin d'y apporter encore une fois quelques confirmations.
Celle-ci est nette et claire dans ce post de Winfield Hill :

https://cr4.globalspec.com/comment/72003...vs-Current

Traduit avec DeepL.com (version gratuite) :

les BJT sont des dispositifs de transconductance (entrée de tension, 
sortie de courant), tout comme les tubes et les FET, ce qui signifie 
qu'ils sont avant tout contrôlés par la tension.

Pour répondre à votre question : Comment le savoir ? je dirais que 
la physique et les formules sont la clé. Dans le cas du transistor, 
nous disposons de la physique de l'état solide qui se traduit 
par les formules rigoureuses d'Ebers-Moll, avec leur prédiction précise 
du courant de collecteur IC à partir de VBE, à savoir IC = IS (eVBE/VT -1), 
par opposition au vague gain β ou HFE, si nous essayons d'utiliser 
le courant pour la polarisation, etc. 
Le fait que vous puissiez polariser avec succès quelques circuits BJT 
avec du courant ne signifie pas qu'il s'agit de dispositifs contrôlés par le courant.

Un amplificateur différentiel à paire de queues longues va-t-il fonctionner 
avec un contrôle du courant sur les deux entrées de base ? Pas du tout. 

Un étage connecté en cascade va-t-il fonctionner avec un contrôle 
du courant à la base ? Non, bien sûr, c'est impossible. 

Un émetteur-suiveur pilotant un amplificateur en mode commun va-t-il 
fonctionner avec un contrôle du courant à la base de l'émetteur-suiveur ? Non. 

Qu'en est-il du fonctionnement d'un miroir de courant ? Non !

Le gain d'un étage à émetteur commun est RL/re, où re = k T / q IC, 
de manière étroitement contrôlée. re = 25 ohms à 1mA, et s'échelonnant 
inversement au courant, 250 ohms à 100uA, 2,5 ohms à 10mA. 
Très utile à retenir. Où se situe le courant de base dans cette scène ? 
En quoi cela vous aide-t-il à déterminer le gain d'un amplificateur 
à émetteur commun ? Nada.

***

Qui est Winfield Hill ?
(Rowland Institute, Harvard)
Co-auteur avec Paul Horowitz 
à partir des notes prises par leurs élèves de  
"Traité De L'electronique Analogique Et Numérique"
Volume 1, Techniques Analogiques
traduit en français, publié par Elektor en 1996.

Qui n'a jamais entendu parler de ce livre ?
Pour le sujet abordé ici, voir page 79 et suivantes.

***
mais encore ?

Winfield Hill a présenté ici un amplificateur 100 W / 8 Ω,
dont la vitesse rappelle une Formule 1 :

https://www.diyaudio.com/community/attac...ng.731956/

https://www.dropbox.com/sh/dno89om1uezxs...a?e=1&dl=0

https://linearaudio.net/winfield-hills-1...vus-amp-70

***

Contestable, ce que dit et fait ce monsieur ?

***

Texte original du post traduit ci-desss.

Yes, 2krishnanunnis, BJTs are transconductance devices (voltage in, current out), just like tubes and FETs, which means they are first and foremost, voltage controlled.

To answer your question: How to tell?, I'd say the physics and formulas are the key. In the case of the transistor we have the solid-state physics resulting in the rigorous Ebers-Moll formulas, with their precise prediction for collector current IC from VBE, namely IC = IS (eVBE/VT -1), as against the vague squishy β or HFE gain, if we try to use current for biasing, etc. Just because you can successfully bias a few BJT circuits with current doesn't meant they're current-controlled devices.

Is a long-tail pair differential-amplifier going to work with current control to the two base inputs? No way. Is a cascode-connected stage going to work with current control to the base? No, of course not, it can't. Is an emitter-follower driving a common-mode amplifier going to work with current control to the emitter-follower's base? No. How about the operation of a current mirror? Hah!

The gain of common-emitter stage is RL/re, where re = k T / q IC, in a tightly-controlled fashion. re = 25 ohms at 1mA, and scaling inversely to current, 250 ohms at 100uA, 2.5 ohms at 10mA. Very useful to remember. Where is base current in this scene? How does it help you determine the gain of a common-emitter amplifier? Nada.

[JCB]

Surprenant.
La première chose choquante est que les formules sont illisibles. Il existe des conventions pour faciliter la lecture comme le . ou le signe * pour signifier la multiplication de termes entre eux. Le ^ pour l'exponentiation, les ( ... ) pour les groupements, les indices aux pieds des lettres représentants des grandeurs, etc...
Que ce soit tes reports, ou les documents joints, rien ne permet de lire les formules sans avoir quelques doutes. En fait, il vaut mieux les connaitre, correctement formulées avant toute lecture de tes propos.
La seconde est cette insistance à vouloir imposer la transconductance d'un Bjt. Surtout lorsque l'on sait que la formulation à partir des courants d'entrée et de sortie est la plus facile à manipuler.
Nous serions sans doute convaincus par tes théories si tu réalisais une théorie qui tienne debout à partir du Vbe et pour tous les montages de base.
Comme toujours, rien de réellement consistant à se mettre sous la dent. Ou des témoignages de gens qui ne savent pas formuler un mécanisme.