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Discussions sur le matériel Haute-Fidélité

Votre avis: sortie 4/8 ou 16 Ohm pour ampli à tube ?

Message » 25 Sep 2002 20:01

un transfo de sortie (ou inter-étages) est essentiellement un multiplicateur d'impédance (par le carré du rapport des nombres de spires primaire /secondaire). Donc : Pour un transfo Z Ohms -> 8 Ohms, si tu charges avec 4 Ohms il vient Z/2 au primaire et 2Z si tu charges avec 16 Ohms. A partir de là, vont apparaître les problèmes : -> Un transformateur posséde une impédance primaire finie. Plus elle est forte relativement à la résistance forméee par la résistance interne du tube en parallèle avec l'impédance Z, plus la bande passante petit signal s'étire vers le bas. Cette impédance primaire ne dépend que du noyau et du nombre de spires et ne change donc pas avec la charge. Donc, avec une charge de 4 Ohms, on a un peu plus de bande passante vers le bas, un peu moins en chargeant avec 16 Ohms (en pratique, c'est très souvent faible si les tubes de sortie sont des triodes à basse impédance). -> La bande passante grand signal d'un transformateur dépend de l'induction maximale que peut supporter le noyau, de la surface du noyau et du nombre de spires. Si on charge plus, l'excursion de tension augemente et la BP grand signal diminue. Comportement inverse si l'on charge moins. ->Un transformateur possède des élements de fuite, inductance et capacité. La fréquence de coupure naturelle d'un transformateur ne dépend que de la longueur de fil utilisé pour le bobinage et d'un facteur de forme dépendant des caractéristiques géomètriques du bobinage. En notant Zc = Sqrt(L/C) avec L impédance de fuite et C capacité parasite, la bande passante en charge du transformateur est directement liée à Zc et à l'impédance interne R du tube de sortie. Plus excatement la bande passante en charge maximale du transfo est obtenu pour Zc = sqrt(R Z). En pratique, on a toujours Zc > R sans quoi la réponse du transfo est fortement oscillatoire. En supposant que ton transfo est bien calculé (i.e Zc optimal pour ton tube), si Z augmente ou diminue, la bande passante en charge diminuera forcément (l'inductance de fuite va dominer si Z diminue, la capacité de fuite va dominer si Z augmente). Concernant le comportement vis à vis du tube : -> Si l'impédance de charge augmente par rapport à l'optimal, il y a risque d'apparition du courant grille (excursion de tension plus forte). Le comportement de l'ampli dépend entièrement du driver dans ces conditions. De façon générale (mais ce n'est pas toujours vrai), la distorsion augmente, ainsi que le rendement de l'ampli. -> Si l'impédance de charge diminue, c'est le cut-off qui devient dominant. La puissance diminue. Ceci étant dit, il existe pour un point de fonctionnement donné deux valeurs de charge d'adaptation optimale: ->Puissance maximale : Z = 2 R si le tube n'est pas utilisé à dissipation max. ->Distorsion minimale à pleine modulation se déterminant à partir du réseau de courbes du tube (generalement, Z < 2R).
DOUAI
 
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Message par Google » 25 Sep 2002 20:01

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Message » 25 Sep 2002 20:03

La CR est faite, en premier lieu, pour diminuer la distorsion qui peut exister entre l'entrée et la sortie d'un ampli. Le principe de la CR est de diminuer les écarts. Le principe d'une CR est donc de comparer ce qui rentre avec ce qui sort et de faire la rectification nécessaire .
(Vin - Vout ) Il y a plusieurs façon de construire Vout.
Si Vout est une image du courant de sortie c'est une CR en courant, si Vout est une image de la tension de sortie c'est une CR en tension.
Qu'est ce qu'un ampli ? Un ampli est en fait la combinaison de deux choses.
Il est à la fois un générateur de tension et un générateur de courant. J'explique
Les étages d'entrées d'un ampli servent en général a élever la tension d'entrée. C'est la partie amplification en tension. C'est dans la majorité des cas cet étage qui défini le gain de l'ampli.
L'étage de sortie est en général un étage à gain unitaire qui se comporte comme un générateur de courant.
C'est cet étage qui donne le courant nécessaire au déplacement de la membrane. La combinaison des deux étages est un ampli de puissance. Que fait une CR sur le gain? Considérons un ampli BF ayant un gain en tension de 10. Sans CR la tension, en sortie de l'étage amplification en tension (avant l'étage amplification en courant), est de 10 fois supérieure à celle en entrée. Nous avons vu qu'une CR fait (Vin - Vout) et ensuite elle amplifie la différence. Pourquoi le gain baisse-t-il ? En fait, on vient soustraire une image du signal de sortie au signal d'entrée ce qui revient à diminuer le signal d'entrée.
Si le signal d'entrée est diminué par exemple d'un facteur 2 nous dirons que le nouveau gain de l'ampli est de 5, car il y aura bien un rapport de 5 entre l'entrée et la sortie. (Je schématise en généralisant quelques vérités, les puristes me pardonnerons
Par contre ici, nous ne nous posons pas de question sur : Qu'est ce que représente Vout ? Vout peu représenter deux choses, soit l'image de la tension, soit l'image du courant. Donc première chose une CR qu'elle soit en tension ou en courant a les mêmes effets sur le gain de l'ampli. Quelle est l'influence d'une CR sur la puissance ? Nous savons que Puissance = Tension x Intensité => P = U x I.
La puissance électrique communiqué au hp est donc fonction des paramètre U et I. Mais les paramètre U et I sont lié par la relation U = R x I. Ici intervient l'impédance R du hp (j'appelle R l'impédance propre du hp et non pas Z pour simplifié).
Nous pouvons aussi écrire en combinant les deux relation vu plus haut P = U²/R = RI² Le constructeur d'un hp ou d'une enceinte mesure en général une courbe qu'il définit comme étant l'impédance de son hp en fonction de la fréquence.
Cette courbe n'est en général pas une droite horizontale, ce qui implique que l'impédance d'un hp varie en fonction de la fréquence de la tension ou du courant qui lui sont appliqués.
Pour illustré mon propos prenons un exemple: Un hp large bande a une impédance mesurée de 6 ohms à 1 kHz et une impédance de 10 ohms à 100 Hz .
Nous injectons un signal sinusoidal de 1 volts en entrée d'un ampli.

Si nous considérons un ampli à lampe qui possède une CR en tension dont le gain total est de 5 nous avons : Puissance électrique dans le hp à 1 KHz P = U²/R = 25/6 = 4,16 W Puissance électrique dans le hp à 100 Hz P = U²/R = 25/10 = 2,5 W La tension de sortie dans le cas d'une CR en tension est une homothétie de la tension d'entrée.
Nous voyons donc dans ces calculs que la puissance reçue par la bobine du hp est différente.
Ceci est effectivement perceptible à l'oreille. Nous pourrions reprendre ce même exemple et nous arriverions à un résultat similaire avec une CR en courant.
Par contre la combinaison d'une CR en tension et d'une CR en courant revient à faire une adaptation parfaite entre l'ampli et le hp et donc nous aurons une CR en puissance.
L'adaptation hp / ampli diminue considérablement les différences à l'écoute de deux paires d'enceintes. Exemple : considérons que l'image de la contre réaction soit Vout = (Vtension - Vcourant) Reprenons les deux exemples de tout à l'heure et comparons.
Puissance électrique dans le hp à 1 KHz P = U²/R = 25/6 = 4,16 W Puissance électrique dans le hp à 100 Hz P = U²/R mais U² = (Vin - (Vtension - Vcourant))x 5 Dans ce cas précis Vtension - Vcourant < Vout de tout à l'heure, donc le gain de l'ampli est plus important dans ce cas que dans l'exemple du haut.
Le gain en tension est donc > 5. Si la CR en tension et la CR en courant sont correctement réglées alors nous pourrons obtenir à 100Hz, P = 4,16 W. Nous avons vu quoi ? Que le fait de faire une CR en tension et en courant permettait de faire un ampli à gain variable en fonction de la charge.
C'est pas beau ça!!!! Donc dire qu'une CR de plus sur un ampli diminue le gain de cet ampli c'est faux.
Le problème : En fait une CR en courant se règle en fonction de la charge. Il faut donc reprendre ce réglage chaque fois que l'on change la charge.
Vous voyez le revendeur qui sort son oscillo et son géné BF pour régler son ampli sur chaque changement d'enceinte ? ? ? Ce ne serait pas pris très au sérieux; Pourquoi voit on des adeptes des CR et des anti CR ? Pour les raison évoquées plus haut camarade ! Il faut savoir que 99% des CR de nos ampli sont des CR en tension. (Je dis 99% pour ne pas paraître trop affirmatif en disant 100%). Donc une CR en tension stabilise un amplificateur.
L'étage de gain est donc très stable, le taux de distorsion est très faible, mais sur des hp large bande ou sur le haut rendement beaucoup préfère des ampli sans CR. Pourquoi ? Un ampli sans CR a des taux de distorsion à faire pâlir un fervent défenseur de la fidélité. Par contre comme il n'y a pas de comparaison entre l'entrée et la sortie, le gain est effectivement variable.
Il y a une impression de dynamique très forte et on trouve que les large bande sont plus vivant.
DOUAI
 
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Message » 25 Sep 2002 20:57

Allons - allons! :roll:
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Message » 25 Sep 2002 21:25

Cher Douai :)

j'imprime et j'encadre, merci

Marc

PS: les velus sont de sortie :o impressionnant :o
Marc Terpsichore
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Message » 25 Sep 2002 22:39

Je suis arrivé à la moitié et j'ai mal à la tête. :oops:
Z'avez pas une aspirine ? :(
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Message » 26 Sep 2002 10:10

Merci Douai pour ces explications !
J'insiste, allez lire les chapitres "Loadlines, Power Output and Distortion" sur : http://members.aol.com/sbench101/.

Pour ce qui est de la contre-réaction, Hephaistos a fait tout un série d'articles sur le sujet dans l'Audiophile, à lire absolument !

Un truc dont tu ne parles pas, c'est du retour dans la boucle de cr de la tension dûe à la fcem des HP de grand diamètre et à circuit magnétique puissants. Cela explique peut être aussi les réticence en vers la cr.

Il y a aussi dans un des n° de l'audiophile un test intéressant entre filtrage actif et passif. Le meilleur à l'écoute était le filtre actif sans cr (cellules RC isolées par des étages tampons à Fets complémentaires), suivi du filtrage passif sur le HP !, et enfin le filtre actif Kaneda à structure classique, contre réactionné...

Pour la pratique, j'ai ajouté des sorties 16 Ohms sur mon ampli.
Premières écoutes : niveau un peu plus faible, grave pour le moins tendu, pour ne pas dire absent, peut-être un peu moins de dynamique.
Confirmation avec Marc G et J Euvrard Dimanche ?
bstleve
 
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