Negative Feeback Loop : Calculs

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McColson
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Re: Negative Feeback Loop : Calculs

Message non lu par McColson »

C'est intéressant en tout cas pour comprendre ce qu'il se passe. Je suis sûr que ça va s'affiner encore, et un réglage de plus c'est jouable. Et chacun pourra le monter ou non.
a-wai a écrit : 20 mai 2019, 16:44
McColson a écrit : 20 mai 2019, 15:38J'ai vérifié la phase, pour une negative feedback loop on est d'accord que la phase à l'entrée du déphaseur doit être identique qu'à la sortie de l'OT.
J'ai un doute sur ce point : si la phase est identique ça fait plutôt un positive feedback, il me semble, non ?
Ouaip j'avais un doute aussi, donc j'ai cherché sur le net, et j'ai trouvé pas mal de sites qui corroborent ce que dit aiken :
"The output transformer primary taps are arranged so the output voltage is in phase with the first input."

Donc l'entrée du déphaseur et le secondaire du transfo sont en phase.
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Re: Negative Feeback Loop : Calculs

Message non lu par Pote Gui »

"the first input" ce serait l'entrée du déphaseur? Mais pourquoi la première entrée? Il n'y en a pas deux, si?
Même si on considère que la deuxième entrée serait la cathode du second tube, le signal de la deuxième entrée serait aussi en phase. Donc pourquoi le préciser?
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Re: Negative Feeback Loop : Calculs

Message non lu par a-wai »

La 2ème entrée est la grille du second tube du LTP, et effectivement ça fait sens : cette 2ème entrée est normalement à la masse du point de vue AC ; le LTP se comportant comme un ampli différentiel, une CR en phase avec le signal de la 1ère entrée réduit la différence de signal entre les 2 grilles, et donc le gain du PI.
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Re: Negative Feeback Loop : Calculs

Message non lu par Pote Gui »

Je ne voudrais pas trop m'avancer, mais dans ce montage il me semble que la seconde triode est assimilable à un montage en grille commune avec son entrée sur la cathode : http://tabwyp.free.fr/G5/Chap3_principe ... l#les3mont
Ce qui explique pourquoi le signal est en phase avec l'entrée au contraire de la première triode qui est montée en cathode commune et inverse le signal.
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Re: Negative Feeback Loop : Calculs

Message non lu par a-wai »

C'est effectivement le cas, son entrée étant la moitié du signal envoyé sur la grille de la 1ère triode (puisque la grille de la 2ème triode est totalement découplée, et donc à la masse du point de vue AC). On a donc une triode en grille commune drivée par Vin/2.
La cathode de la 1ère triode étant liée à l'autre cathode, elle se balade aussi au gré d'un signal Vin/2, et donc la tension entre grille et cathode de cette triode est elle aussi égale à Vin/2.
Si, maintenant, on ajoute un feedback en phase avec le signal d'entrée, d'amplitude Vin/2 également : le signal entre les 2 grilles aura pour amplitude Vin - Vin/2 = Vin/2 => à la cathode on aura donc un signal d'amplitude Vin/4, soit un gain réduit de moitié par rapport au cas initial : on est bien dans un feedback négatif.
À contrario, avec un feedback en opposition de phase, le signal entre les 2 grilles aura pour amplitude Vin + Vin/2 = 1.5Vin. Dans ce cas, à la cathode on aurait 0.75Vin, ce qui représente un gain multiplié par 1.5 => c'est un feedback positif.

Tout ça correspond bien au comportement d'un amplificateur différentiel ;)

(désolé si la démonstration n'est pas tout à fait claire, mais c'est pas évident à expliquer par écrit)

------------------------------

Maintenant, reprenons les calculs, je garde comme référence le schéma de Mc dans le 1er post de ce topic...

Le gain du PI est 30.7, celui du transfo 0.021.
Le gain total du circuit est donc G = 0.65 => au global, on atténue le signal, donc il va falloir être très doux sur la CR pour qu'elle puisse avoir un effet !

Le "feedback factor" est le ratio entre le signal d'entrée et celui du NFB, calculé par la formule 1 - 1 / 10^(ff/20), avec ff en dB (Blencowe, ed. 1 , p. 191)
Si on prend 6dB, on arrive à un rapport de 0.5 environ, ce qui veut dire que pour 1V en entrée du déphaseur, on devrait avoir 0.5V au niveau du NFB, ce qui est logique : en amenant la moitié du signal sur la 2ème entrée, on divise par 2 la tension entre les 2 grilles du LTP, et donc on amplifie le signal 2x moins => -6dB !

Concrètement, le diviseur du NFB doit donc réduire le signal de 0.65V à 0.5V, soit un "gain" de 0.77.
Avec R20 valant 4.7k, il nous faut donc 1.4k en R19, mettons 1.2k (valeur plus petite = moindre atténuation = augmentation du feedback factor = effet plus audible, pour les expérimentations c'est mieux ; à terme, 1.5k sera peut-être plus adaptée).

Passons maintenant à la presence, en commençant par modifier la valeur du potar de presence : je propose 50k, de façon à ne pas influencer le feedback avec ce réglage à 0 (sinon ça foire tous les calculs, et on doit refaire avec 10k // 4.7k, ce qui est un peu plus pénible).

La fréquence de coupure du réglage de presence est calculée en faisant fc = 1 / (2 * pi * C20 * (R19 // R20)), donc C20 = 1 / (2 * pi * fc * (R19 // R20))
R19 // R20 = 956Ω (Blencowe, ed. 1 , p. 193)
Pour fc = 500Hz par exemple, on devrait donc avoir C20 = 330nF.

Pour finir, quelques petites remarques rapport au schéma :
- pour que ça fonctionne, il faut que le "sleeve" du jack de sortie soit relié à la masse (c'est peut-être le cas, mais ça n'apparait pas sur le schéma)
- avec un tel montage, on injecte du DC dans le secondaire de l'OT, très peu bien sur, sa résistance étant négligeable par rapport à R19, mais quand même ; si on veut faire propre (ce que personne ne fait dans la vraie vie, je sais), il serait bon d'ajouter un condo de liaison entre le transfo et R19 ; 10µ serait une valeur adaptée pour R19 = 1.2k
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Re: Negative Feeback Loop : Calculs

Message non lu par Pote Gui »

Que les choses soient bien claires : je ne remets pas en question le fonctionnement en ampli différentiel du déphaseur de Schmidt; je tentais de préciser cette notion de première et seconde entrée du déphaseur, ni plus, ni moins. Et si on se rejoint sur le montage en grille commune de la seconde triode, on tombe donc de facto d'accord sur le fait que la seconde entrée serait la cathode de la seconde triode et non pas sa grille de contrôle. Et que finalement, il n'y a pas lieu de distinguer puisque les deux entrées sont donc en phase.
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Re: Negative Feeback Loop : Calculs

Message non lu par a-wai »

Oui pardon, j'avais lu ton message un peu rapidement...
Techniquement, si on est rigoureux, oui, tu as raison. Dans la vraie vie, et notamment de par le fait qu'un LTP peut aussi servir de mélangeur comme sur les AC30, on considère par abus de langage que la 2ème entrée du déphaseur est la grille de la 2ème triode.
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Re: Negative Feeback Loop : Calculs

Message non lu par Rimlock »

Sur le "petit" Marshall 20W tremolo, le canal normal attaque la grille de la triode du haut du PI et le canal trem la grille du bas. Donc les deux grilles peuvent être utilisées comme des entrées. Donc celle du bas peut servir d'entrée au signal de CR qui passe par le 100 nF.
Et de deux ! Merci les Bleus :lol:
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Re: Negative Feeback Loop : Calculs

Message non lu par McColson »

a-wai a écrit : 21 mai 2019, 10:43 C'est effectivement le cas, son entrée étant la moitié du signal envoyé sur la grille de la 1ère triode (puisque la grille de la 2ème triode est totalement découplée, et donc à la masse du point de vue AC). On a donc une triode en grille commune drivée par Vin/2.
La cathode de la 1ère triode étant liée à l'autre cathode, elle se balade aussi au gré d'un signal Vin/2, et donc la tension entre grille et cathode de cette triode est elle aussi égale à Vin/2.
Si, maintenant, on ajoute un feedback en phase avec le signal d'entrée, d'amplitude Vin/2 également : le signal entre les 2 grilles aura pour amplitude Vin - Vin/2 = Vin/2 => à la cathode on aura donc un signal d'amplitude Vin/4, soit un gain réduit de moitié par rapport au cas initial : on est bien dans un feedback négatif.
À contrario, avec un feedback en opposition de phase, le signal entre les 2 grilles aura pour amplitude Vin + Vin/2 = 1.5Vin. Dans ce cas, à la cathode on aurait 0.75Vin, ce qui représente un gain multiplié par 1.5 => c'est un feedback positif.

Tout ça correspond bien au comportement d'un amplificateur différentiel ;)

(désolé si la démonstration n'est pas tout à fait claire, mais c'est pas évident à expliquer par écrit)

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Maintenant, reprenons les calculs, je garde comme référence le schéma de Mc dans le 1er post de ce topic...

Le gain du PI est 30.7, celui du transfo 0.021.
Le gain total du circuit est donc G = 0.65 => au global, on atténue le signal, donc il va falloir être très doux sur la CR pour qu'elle puisse avoir un effet !

Le "feedback factor" est le ratio entre le signal d'entrée et celui du NFB, calculé par la formule 1 - 1 / 10^(ff/20), avec ff en dB (Blencowe, ed. 1 , p. 191)
Si on prend 6dB, on arrive à un rapport de 0.5 environ, ce qui veut dire que pour 1V en entrée du déphaseur, on devrait avoir 0.5V au niveau du NFB, ce qui est logique : en amenant la moitié du signal sur la 2ème entrée, on divise par 2 la tension entre les 2 grilles du LTP, et donc on amplifie le signal 2x moins => -6dB !

Concrètement, le diviseur du NFB doit donc réduire le signal de 0.65V à 0.5V, soit un "gain" de 0.77.
Avec R20 valant 4.7k, il nous faut donc 1.4k en R19, mettons 1.2k (valeur plus petite = moindre atténuation = augmentation du feedback factor = effet plus audible, pour les expérimentations c'est mieux ; à terme, 1.5k sera peut-être plus adaptée).

Passons maintenant à la presence, en commençant par modifier la valeur du potar de presence : je propose 50k, de façon à ne pas influencer le feedback avec ce réglage à 0 (sinon ça foire tous les calculs, et on doit refaire avec 10k // 4.7k, ce qui est un peu plus pénible).

La fréquence de coupure du réglage de presence est calculée en faisant fc = 1 / (2 * pi * C20 * (R19 // R20)), donc C20 = 1 / (2 * pi * fc * (R19 // R20))
R19 // R20 = 956Ω (Blencowe, ed. 1 , p. 193)
Pour fc = 500Hz par exemple, on devrait donc avoir C20 = 330nF.

Pour finir, quelques petites remarques rapport au schéma :
- pour que ça fonctionne, il faut que le "sleeve" du jack de sortie soit relié à la masse (c'est peut-être le cas, mais ça n'apparait pas sur le schéma)
- avec un tel montage, on injecte du DC dans le secondaire de l'OT, très peu bien sur, sa résistance étant négligeable par rapport à R19, mais quand même ; si on veut faire propre (ce que personne ne fait dans la vraie vie, je sais), il serait bon d'ajouter un condo de liaison entre le transfo et R19 ; 10µ serait une valeur adaptée pour R19 = 1.2k
Je réponds vite fait, beaucoup de boulot en ce moment.
De ce que j'ai compris, ton raisonnement ressemble à ce que j'ai lu... y'a toujours un moment de la démonstration où je perds le fil (je suis 'que' prof de ballons) mais à la fin je me dis que ça l'air cohérent leur connerie, du coup j'essaye de retenir et d'appliquer ! :lol:

Pour les calculs de gain boucle ouverte et boucle fermée, j'ai lu aussi l'article d'aiken :
https://www.aikenamps.com/index.php/des ... e-feedback

J'ai des résultats légèrement différents des tiens avec les formules d'aiken. Je ferais des vérifications en réel avec la méthode de rimlock.
Je vous ferais le détails plus tard.
Et j'essayerais avec tes valeurs a-wai pour voir ce que ça donne, j'était monté en tatonnant jusqu'à 25k pour le potar de présence avec un 500nF, et 2k2 pour la boucle... pas bien loin ;-)
L'idée est surtout de comprendre ce que je fais par les calculs, histoire de pouvoir rendre ça reproductible...

Schéma corrigé pour le GND au niveau du secondaire de l'OT, c'est un oubli en effet, mais il est présent sur le montage évidemment.
Pour le courant DC, en effet blencowe en parle et je crois que personne ne le fait ! :think:
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Re: Negative Feeback Loop : Calculs

Message non lu par a-wai »

McColson a écrit : 22 mai 2019, 0:18De ce que j'ai compris, ton raisonnement ressemble à ce que j'ai lu... y'a toujours un moment de la démonstration où je perds le fil (je suis 'que' prof de ballons) mais à la fin je me dis que ça l'air cohérent leur connerie, du coup j'essaye de retenir et d'appliquer ! :lol:
Tinkiet, en persévérant tu vas finir par comprendre, tu t'en sors déjà pas mal pour un "simple" prof de ballons :lol:
McColson a écrit : 22 mai 2019, 0:18j'était monté en tatonnant jusqu'à 25k pour le potar de présence avec un 500nF, et 2k2 pour la boucle... pas bien loin ;-)
Effectivement, ça te donne une fréquence de coupure autour de 210Hz, c'est encore un peu bas, mais sans doute audible :good:
McColson a écrit : 22 mai 2019, 0:18Pour le courant DC, en effet blencowe en parle et je crois que personne ne le fait ! :think:
Bah, de toutes façons ce serait pas la 1ère fois que le monde entier (y compris moi) reproduit une aberration technique sans réfléchir ;)
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Re: Negative Feeback Loop : Calculs

Message non lu par McColson »

J'ai essayé 1.2k, on entendait bien la présence, mais trop "compressé", manquant de dynamique en clean.
Je suis parti sur 1.5k, et c'est un bon compromis, avec un 470nF pour la présence, ça coupe à 300hz.
Blencowe parle d'environ 350Hz pour fender en marshall. ça me semble pas mal. Une 330nF ferait passez la Fc à 425Hz. A tester pour ceux qui veulent.

La présence est subtile mais audible. Et la contre réaction apporte vraiment un plus en son saturé. Je crois qu'on tient le bon bout.
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Re: Negative Feeback Loop : Calculs

Message non lu par Lemontheo »

Donc on peut utiliser uniquement la CR, sans ajouter la présence, et le son est bon. J'ai vraiment hâte de monter ça... :good:
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Re: Negative Feeback Loop : Calculs

Message non lu par McColson »

Je relance ce sujet, car c'est toujours aussi opaque pour moi :crazy !
Faudrait faire un fichier excel pour les nuls avec ce truc !

Je reprends les calculs pour la NFB pour le préampli pistorsion avec le transfo monacor. Donc le schéma est le suivant :
https://github.com/McColson/Stompbox-G5 ... ematic.pdf

Si je prends les calculs de a-wai :
Gain du pi = -30.7
Il y a le pont diviseur 220k/47k avant le transfo : 0.18
Et il y a le transfo qui est 1:1 donc = 1

Le gain de l'étage complet Ao est donc de 30.7 x 0.18 x 1 = 5.5
Ce qui voudrait dire que pour 1v en entrée du pi on a 5.5V en sortie du transfo ?! :think: 1ère interrogation là !

Si on part sur un facteur de -6dB pour la NFB, ce qui veut dire que pour 1V en entrée du pi, on doit avoir 0.5V de NFB au point R19/R20.
Si on a 5.5V en sortie de transfo, on doit diviser par 10.
Comme on a R20 qui est de 4k7, R19 devrait être de 47k ? :think: Deuxième interrogation là, lemontheo a essayé avec 2k2 et ça semblait pertinent à l'oreille... ce qui me parait être une valeur bien trop petite.

Bref j'ai dû encore louper quelque chose quelque part... Si quelqu'un pouvait éclairer ma lanterne ?

Merci.
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Re: Negative Feeback Loop : Calculs

Message non lu par Pote Gui »

La première interrogation : le raisonnement me semble ok ; pour les calculs, je sais pas.

La seconde interrogation : déjà 4k7/47k ne fait pas un ratio de 10 comme on pourrait le croire mais de (47/4,7)+1 soit 11 (il y a d'ailleurs la même relation pour le calcul du gain en boucle fermée d'un aop sur l'entrée non-inverseuse, à savoir le ratio des résistances de la boucle de contre-réaction +1 ; j'en profite pour attirer l'attention là-dessus, car c'est exactement le même raisonnement concernant les calculs de NFB sauf que dans le cas de aop, Ao est considéré comme infini for simplicity).

Ensuite, de ce que j'en comprends, ce n'est pas à la tension du signal que tu dois appliquer les -6dB mais au gain Ao. En l'occurrence, 5,5/2=2,75. C'est ton gain en boucle fermée soit Acl.

Puis, tu calcules le ratio B=(Ao-Acl)/(Ao x Acl)=(5,5-2,75)/(5,5 x 2,75)=0,18.

Ensuite, tu fixes arbitrairement la valeur de Rs qui est la R qui reçoit la tension de contre-réaction (celle qui est reliée à la masse donc) et tu appliques la formule suivante, soit pour Rs=4k7 : Rf=(Rs/B)-Rs=(4,7/0,18)-4,7=21,4 soit 22k pour la valeur normalisée. Tu obtiens ainsi un diviseur de tension formé de 22k/4k7.

J'ai honteusement pompé Blencowe p.222-223, donc si tu veux aller y jeter un coup d’œil :wink:
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Re: Negative Feeback Loop : Calculs

Message non lu par McColson »

Merci Guillaume ça commence à m'éclairer...
Je vais reprendre blencowe...
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