Negative Feeback Loop : Calculs

[McColson]

Bonjour, j'ai comme une question théorique !

Je suis en train de monter la NFB sur le proto du préampli G5.
J'ai utilisé ce schéma :

Evidemment, je me suis douté que des valeurs standards ne pourrait fonctionner correctement et qu'il faudrait passer par quelques calculs.
Bon j'ai quand même testé comme sur le schéma... la présence n'a aucun effet ...

Alors j'ai sorti Merlin Blencowe, p.188 pour essayer de calculer la valeur correcte des résistances R19/R20 histoire d'avoir une base.

1ere équation il te fait calculer le gain pour une triode (anode) :
A = -µ x(Ra/2(Ra+ra))
µ étant le mu de la 12AX7 : 100
Ra : Résistance d'anode : ici c'est le primaire du transfo... euh du coup j'ai pris 100k (pour une anode)
ra c'est la résistance interne du tube je pense soit 62.5k, lui à pris 65k.

Si je calcul j'ai un gain de : -30.7

Ensuite, il fait calculer le gain en voltage d'un PP d'EL34.
Il indique que le gain en voltage de l'étage est : A=-gm x Zprimaire/2 soit pour nous avec une 12AX7 :
A = - 0.0016 x 220k/2 = -176

Il nous fait ensuite calculer le turn ratio de l'OT : rac(220k/100)= 46.9
Donc le gain en voltage du transfo est de 1/46.9 = 0.021

Le total open-loop voltage gain est :
Ao = 30.7 x 176 x0.021 = 113.46

Là je commence à me poser des question car ensuite il choisit le 'feedback factor' à 10dB... sans savoir d'où ça vient... Dans l'équation apparait le voltage gain en closed-loop (Acl) mais il n'est pas défini non plus...
On comprend que le feedback fraction (noté B) correspond à 1/10... soit pour 1V en sortie, y'a 0.1V de réappliqué via la contre-réaction.
Je me dis que c'est peut-être une bonne base et que je vais me baser la dessus pour mes calculs....

On a ensuite la formule pour calculer la R de contre réaction (Rf soit R19 dans mon schéma) :
Rf = (Rk/B) - Rs
Rk étant R cathode mais pareil ça tombe un peu du ciel vu la valeur dans son exemple qui est de 4.7k... Rk = Rs ?!! Alors que sur mon schéma Rk serait R15 ou R15+R16... j'ai un doute...
Rs étant la Résistance R20 dans mon schéma et de valeur 4.7k dans son exemple.

Si on transpose pour nous, ça donnerait
Rf = (R15/B) - Rs = (1k/0.1)-4.7k = 5.3k

ou

Rf = ((R15+R16) / B) -Rs = (48k/0.1) - 4.7k = 475k

J'avais mis une 82k pour Rf (R19), ça ne marchait pas... j'ai câblé en série un potar de 500k linéaire pour voir (soit 582k variable de 82k à 582k), même effet... la contre réaction est néante.

Demain j'essayerais un pot de 10k tout seul pour voir... si la présence se met à fonctionner....

Vous avez des idées pour les calculs ?! Allo jptrol !!!

[Lemontheo]

Normalement, plus ta valeur de R19 est importante, moins la nfb n'a d'effet. Essaye le pot de 10k uniquement.

Ensuite, il ne faut mettre dans le calcul de gain que les éléments qui sont dans la boucle, donc ici le PP de 12AX7 et le transfo.

[McColson]

J'essaye ça cet après midi...

Pour le calcul, tu enlèverais de l'équation le 1er calcul (-30.7)?

[bilbo_moria]

Yep, comme toi en NFB j'y pige pas grand chose, donc je mets un potard et je teste ... (attention toutefois de ne pas mettre le potard à zéro et injecter tout le signal, je ne sais pas trop ce que ça ferait ...

Ensuite, ce schéma est classique mais d'habitude on a un PI suivi de lampes de puissance, là on a le PI directement branché sur l'OT, est-ce que ça marche pareil pour le NFB ?

[Pote Gui]

Bonne remarque! D'ailleurs, je me suis toujours posé la question de la phase au niveau du transfo : sans connaître le point de départ des enroulements, comment savoir???

[Lemontheo]

Dans le Merlin II, il parle aussi d’une autre manière de connecter la nfb dans un cas relativement similaire, en connectant la rk de l’étage de sortie à l’enroulement secondaire plutôt qu’à la masse.

[Rimlock]

Bonne remarque! D'ailleurs, je me suis toujours posé la question de la phase au niveau du transfo : sans connaître le point de départ des enroulements, comment savoir???

Ça se repère sur le transfo non branché avec un oscillo bicourbe je pense. Sinon, je crois, toujours en regardant le signal à l'oscillo aux bornes de l'ensemble du bobinage, en branchant le secondaire en série avec le primaire, dans un sens (en phase) le signal est plus fort que dans l'autre sens (hors phase).

Sinon, plutôt que d'essayer de calculer, il suffit de mesurer les valeurs des signaux en injectant 1V en entrée. Mesure ensuite la tension de sortie V01au secondaire puis, en mettant une R19 de 10k, nouvelle mesure en sortie V02. le taux de CR sera (V01-V02)/V01 (ou l'inverse ? )

[bilbo_moria]

Autre méthode dont je suis spécialiste : quand ça hurle, c'est que le NFB est branché à l'envers

[Rimlock]

Heu oui, en général, mais pas toujours ! J'ai déja eu le cas où ça faisait un peu boost... sans doute un taux de CR très faible ?

[a-wai]

Quand je mets une CR, j'utilise aussi la méthode bilbo
Ceci dit, c'est quand même mieux quand le fabricant repère le début de chaque enroulement, mais c'est pas toujours le cas...

[McColson]

Mouais bah j'ai essayé de mettre juste un potar de 10k à la place de R19 en R variable, et l'effet obtenu de la contre-réaction est quasi inexistant. La présence n'est pas du tout utilisable, et son effet est quasi nul. Idem avec un potar de 2k2.

J'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 ensuite pensé que R16 était trop grande par rapport à R20 et j'ai donc passé R16 à 10k... même constat...

C'est étrange car si je me met à la jonction R14-15-16-17, la présence joue bien un rôle à l'oscillo, idem sur la grille de la 12AX7 (pin 7). En revanche j'ai quasi rien qui bouge quand je regarde au niveau du secondaire de l'OT... comme si la contre-réaction n'était pas suffisamment importante pour changer le son.

[a-wai]

J'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 ?

Tu as essayé avec un gros condo pour la présence ? (avec 100k en CR on a généralement 100nF, donc avec 10k ou moins, je mettrais instinctivement une valeur entre 1 et 10µF)

[Rimlock]

Sur les schémas classiques de présence, le potar (pins 2 et 3) est en // avec le condo, pas en série ! Je ne sais pas si ça va changer qquechose... et pour moi le condo est à dimensionner en fonction de la R ou du pot de pied de cathode en //, on a en général 0.1 µF // 5k. On a aussi la config 0.1 + pot 25k en // sur la 5k (4.7k) de pied de cathodes.

[McColson]

Le condo en série permet de supprimer la composante continue dans le potar, prolongeant ainsi sa vie. Normalement c'est identique au niveau du fonctionnement.
Je vais essayé avec un plus gros condo...

EDIT : J'ai repassé la R19 à 2k2 et j'ai mis 1µF au niveau de la présence... ça s'entend mais c'est subtil, je m'attendais quelque chose de plus palpable.
Je vais essayé le contrôle de présence sur le long tail pair mais sans contre réaction (cf blencowe et lemonthéo)...

[Lemontheo]

Quand j’ai proposé la nfb, je n’en pensais pas à la présence, pour ne pas ajouter un contrôle supplémentaire.
Je pensais à ce que fait Fender. Pour avoir le headroom qui augmente et un break-up plus brutal.
Et donc 2 résistances en plus. Mais si c’est inefficace...