De l'évaluation de la Correction différentielle ou Cdiff

De l'évaluation de la Correction différentielle ou Cdiff

Postby trappeur » Sat Dec 10, 2016 12:42 pm

Bonjour à tous .
La discussion sur ce sujet ayant été nettement amorcée sur un fil conscré à un ampli Fisher (http://forum.elektor.com/viewtopic.php?f=156004&t=2463885) je propose donc l'ouverture d'un topic dédié à cette technique qui bien que connue depuis longtemps n'est que très rarement discutée sur les foras , et pratiquement jamais mise en application dans les productions commerciales.

A suivre ...un petit historique de la chose .
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Re: De l'évaluation de la Correction différentielle ou Cdiff

Postby trappeur » Sat Dec 10, 2016 12:51 pm

Tout d'abord je voudrais signaler le travail d'Arnaud sur le site 6BM8 , qui a détéré le sujet voilà 12 ans et qui le pratique depuis longtemps sur ses amplis OTL , puis qui s'est donné la peine de faire fonctionner cette technique sur des amplis avec transfo de sortie en décrivant pas à pas tous ses essais .
Ce fil résume bien l'ensemble de la problématique :

http://6bm8-lab.fr/phpBB/viewtopic.php?f=3&t=425

Ensuite je vous donnerai la liste non exhaustive des avantages (suivant ma préférence personnelle) qu'on peut en attendre , histoire de vous donner envie de vous lancer dans la réalisation d'un "Ampli à Cdiff" ...


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Re: De l'évaluation de la Correction différentielle ou Cdiff

Postby jaja75 » Sat Dec 10, 2016 1:30 pm

OK Trappeur, je te suis

Tu as raison d'ouvrir un nouveau fil car même si Luckram a dit que cela ne le gêne pas, ceux qui sont intéressés par la CRdiff ne trouverons jamais, sauf hazard, la discussion sous le titre ampli fisher.

J'ai lu intégralement le fil 6bm8.

Je vais probablement découvrir ce que d'autres ont déjà examiné il y a longtemps :oops:

Pour le moment j'en suis au stade simus.

J'ai un ampli de 30W environ, en mode PP-UL avec des KT88, selon une architecture Mullard : étage d'entrée : SRPP de 6SN7 suivi d'un déphaseur de Schmitt à base de ECC81.

Facile à modifier pour le transformer en CRdiff ( en simu :D ).

Premier constat : j'ai exactement les mêmes rédultats en bande passante, disto, impédance de sortie.

Deuxième constat : si j'augmente le gain du premier étage (gain B) alors BP s'élargie encore, disto se réduit et impédnance de sortie baisse.

Tout se passe comme si j'avais appliqué un plus fort taux de CR sans changer le gain en boucle fermée. Je retrouve bien ce que Serge à décrit dans le fil Fisher.

J'ai compris l'intérêt et comment faire. J'ai bien réglé la boucle de CR sur la cathode du premier étage pour avoir Vcr=Ve, et donc un signal d'erreur en sortie plaque minimal, en centre de bande, là ou théoriquement les déformations produites dans la chaine d'amplification aval sont minimales.

En pratique il faudrait que je monte une ECC83 (fort µ) en entrée à la place de mon SRPP de 6SN7. Pas immédiat à faire. Une ECC88 devrait suffire mais idem, changement support de tube parce que ma 6SN7 est en octal.

Jean
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Re: De l'évaluation de la Correction différentielle ou Cdiff

Postby trappeur » Sat Dec 10, 2016 2:35 pm

Salut Jean ,
Ta démarche est interressante , tu vas re-découvrir c'est sûr mais il se pourrait bien que ton approche apporte malgré tout quelque chose de nouveau.
Il faudrait remettre ici tes schémas .....

Pour répondre à une de tes questions sur l'autre fil , il n'est pas nécessaire que l'ampli A ait un gain >1 , ça marche quand même , mais un peu moins "fort" . (d'ailleurs ça se voit même dans tes calculs...)
Ce qui est élaboré par l'étage Cdiff est un "signal de correction" qui n'est que la différence (amplifiée ou pas) entre entrée et sortie .
Ce signal de correction doit ensuite être appliqué correctement dans la chaîne d'amplification principale pour corriger effectivement . Il peut être appliqué à l'envers tout comme une CR classique , et tu te retrouves avec un oscillateur (puissant)
Le point d'application dépend du schéma , mais on peut trouver ce point sur tous les schémas .
Certains schémas sont plus commodes pour cela , un Schmitt en étage d'entrée est très pratique pour la mise au point , car on peut tout scoper indépendemment , le signal de correction pur en boucle fermée par exemple , n'est pas disponible sur une entrée cathode où il est toujours mélangé avec une partie du signal d'entrée.
C'est très pratique sur un Schmitt pour l'"étalonnage" , c'est à dire l'ajustage précis du niveau du signal en retour d'OPT(en phase avec le signal d'entrée ,contrairement à une CR classique) qui peut alors se pratiquer en boucle fermée, on ajuste pour avoir un signal minimum en sortie de l'étage Cdiff (ampli A sur ton schéma).
C'est plus délicat si le point de réinjection dans l'ampli principal est une cathode, il faut alors étalonner en boucle ouverte en comparant les deux entrées du différentiel de Cdiff.
Je ne peux que t'encourager , ça vaut le coup. Cette Cdiff améliore énormément les amplis qui en ont besoin , un peu moins ceux qui sont déjà excellents , mais dans tous les cas c'est un plus versus une CR classique .
La prochaine fois je donne la liste des avantages classés dans l'ordre de ma préférence personnelle (on n'a pas tous la même évidemment)

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Re: De l'évaluation de la Correction différentielle ou Cdiff

Postby jaja75 » Sat Dec 10, 2016 5:34 pm

Bonsoir à tous

Merci Trappeur pour tes encouragements.

Voici le schéma de mon PP :

PPKT88_01.pdf
(50.65 KiB) Downloaded 124 times


C'est typiquement une architecture "Mullard", qui se prête bien à la CR différentielle puisqu'il inclut deux étages différentiels :
- le premier avec le signal entrant sur la grille et le retour de CR sur sa cathode
- le deuxième qui est le déphaseur de Schmitt

J'ai conçu cet ampli avec les objectifs suivants :
- gain en boucle fermée de 18 dB (x7,9) pour une sensibilité de 2,8 Vc (22Vc en sortie sur 8 ohm soit 30 Weff)
- CR visée entre 15 et 20 dB pour ramener l'impédance de sortie sous l'ohm

Gbo retenu après différents essais : 38 dB (x79,4)

D'où un taux de CR à tenir de 20 dB

C'est tenu grâce à 2 réseaux de stabilsation ; l'un en // sur les sorties du déphaseur de Schmitt, l'autre par une capa en // résistance de contre-réaction.

En simu,ce schéma est facile à modifier pour passer en CR différentielle :
- supprimer la capa mettant à la masse l'une des entrées du déphaseur de Schmitt et relier cette entrée à l'entrée de l'ampli. Ainsi, le premier étage et le déphaseur de Schmitt dans son rôle d'ampli diff recoivent le même signal d'entrée.
- ajuster la résistance de CR pour avoir beta = 1/A.

Le premier étage a pour gain x10 (µ/2), c'est un SRPP de 6SN7, qui correspond au gain B dans une représentation de CR différentielle

Le reste de la chaine (ampli A) a pour 79,4/10 = 7,94

La simulation donne les mêmes résultats en termes de bande passante et d'impédance de sortie en mode CR normale et en mode CR différentielle.

Cela peut paraitre anormal mais cela vient des choix que j'ai fait initialement en mode CR normale.

Le Gbo est exactement égal au gain de la chaine A, la CR de 20 dB annule exactement le gain du premier étage (ampli B) qui est de 20 dB.

Donc je suis dans une mauvaise configuration pour obtenir, tel quel, de meilleurs résultats en CR différentielle.

Il faudrait que j'augmente le gain de B, avec un tube à µ plus élevé (40 minimum ?)

Facile à faire en simu mais difficile à implanter dans mon ampli car il faut que je reconfigure le premier étage et le déphaseur de Schmitt : j'ai un support octal à utiliser !

Une solution est de passer le 6SN7 en déphaseur de Schmitt et de mettre, sur le support noval libéré une ECC88 en cathode commune simple, par exemple. Mais je vais perdre en gain en boucle fermée (gain A) et donc perdre un peu en sensibilité. Il faut que je vois si c'est compatible de mes sources.

Il y a certainement d'autres solutions.

Donc, dans un futur proche, je vais étudier les bénéfices de la CR différentielle par simu. Après, si j'ai des résultats intéressant et un peu de courage je ferais les modifs en dur pour tester la réalité et écouter (c'est le but, non ?).

jean
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Re: De l'évaluation de la Correction différentielle ou Cdiff

Postby trappeur » Sat Dec 10, 2016 6:15 pm

Ton schéma me suggère une modif plus simple.
Tu as bien vu que la Crdiff n'écrase pas le signal d'entrée comme le fait une CR normale ,et ne mange absolument pas de gain et c'est très facile d'obtenir un gain de x8 avec un simple Schmitt (même les 6SN7 pourraient le faire)
Avec une CRdiff à la place d'une CR tu peux supprimer le premier étage et entrer directement sur le Schmitt...et ensuite la Cdiff sur un Schmitt c'est tout droit ...
Par contre il te faut un support pour le tube Cdiff et là il faut réfléchir un peu sur la modif minimum de ton chassis
  1. Garder le Schmitt d'ECC81 et en faire l'étage d'entrée (en modifiant un peu le schéma pour supprimer la capa et mettre la grille 2 à la masse via une résistance en utilisant ta source négative) Cette grille 2 recevra la sortie Cdiff.
  2. insérer un support noval dans un trou octal (facile) pour mettre un ECC88 en tube Cdiff en étage différentiel , signal d'entrée sur la grille et retour OPT sur la cathode
Soit exactement le schéma d'Arnaud dans le fil que tu as lu , et qui est devenu un grand classique.
Là tu auras même trop de gain.
Personnellement je préfère réduire sensiblement le gain de l'étage d'entrée et laisser pas mal de gain sur l'étage Cdiff (x25) car la disto résiduelle en est d'autant plus réduite . Et puis ça permet de tourner le bouton de volume confortablement sans que ça explose..
Tu pourras facilement prévoir un switch avec/sans pour la Cdiff pour comparer (si tu as bien étalonné tu n'auras aucune différence de volume) Ce que je déconseille fortement avec une CR classique !!

C'est à toi de voir , on en reparlera , en attendant bonne simulation ...

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Re: De l'évaluation de la Correction différentielle ou Cdiff

Postby g2fl » Sat Dec 10, 2016 6:19 pm

Bonsoir,
C’est une découverte que cette façon de soustraire la distorsion en amont de l’amplificateur. Nous connaissions bien cette façon de faire mais avec une soustraction effectuée en sortie. C’est le feedforward inventé en 1923 par un certain Harold Black, celui de la contre-réaction quelques années plus tard.

La compensation de la distorsion est totale dès l’instant où le rapport des deux résistances de contre-réaction est bien de 1/A. Mais que se passe t-il si A varie ; par la réponse amplitude-fréquence, par la dispersion sur A, par le vieillissement ?

En radiofréquences, les amplificateurs à correction feedforward travaillaient sur une bande de fréquences réduite et les amplificateurs (A ou B), des push-pull de cascode, étaient contre-réactionnés pour compenser les variations de leur gain, essentiellement du fait de la température pour ses étages à semi-conducteurs.

Cordialement.
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Re: De l'évaluation de la Correction différentielle ou Cdiff

Postby jaja75 » Sun Dec 11, 2016 5:19 am

Bonjour à tous

Oui, je suis un lève tôt !
J'aime bien travailler tôt le matin, j'ai l'esprit frais et dispo. Après, les affaires quotidiennes reprennent le dessus.

trappeur wrote:Ton schéma me suggère une modif plus simple.
Tu as bien vu que la Crdiff n'écrase pas le signal d'entrée comme le fait une CR normale ,et ne mange absolument pas de gain et c'est très facile d'obtenir un gain de x8 avec un simple Schmitt (même les 6SN7 pourraient le faire)
Avec une CRdiff à la place d'une CR tu peux supprimer le premier étage et entrer directement sur le Schmitt...et ensuite la Cdiff sur un Schmitt c'est tout droit ...
....Soit exactement le schéma d'Arnaud dans le fil que tu as lu , et qui est devenu un grand classique

Oui Trappeur, c'est exactement ce que j'ai fait (en simu). J'ai bien compris qu'en CRdiff le signal rentre sur l'ampli diff A et que l'étage d'entrée ne sert qu'à éléborer le signal d'erreur, injecté ensuite sur l'entrée - de l'ampli A.

Voici le schéma modifié:
PPKT88_02.pdf
(43.95 KiB) Downloaded 123 times

Et tes suggestions de modifs sont similaires à mes observations. Pour l'implantation réelle j'attend de voir les bénéfices que je peux réellement en tirer.
trappeur wrote:Personnellement je préfère réduire sensiblement le gain de l'étage d'entrée et laisser pas mal de gain sur l'étage Cdiff (x25) car la disto résiduelle en est d'autant plus réduite . Et puis ça permet de tourner le bouton de volume confortablement sans que ça explose..
Tu pourras facilement prévoir un switch avec/sans pour la Cdiff pour comparer (si tu as bien étalonné tu n'auras aucune différence de volume) Ce que je déconseille fortement avec une CR classique !!

Je suis d'accord et c'est pour ça que je veux remplacer le SRPP d'entrée avec 6SN7 par un ECC88 en cathode commune classique. C'est l'ampli B qui fait le taux de CR effectif.

g2fl wrote:La compensation de la distorsion est totale dès l’instant où le rapport des deux résistances de contre-réaction est bien de 1/A. Mais que se passe t-il si A varie ; par la réponse amplitude-fréquence, par la dispersion sur A, par le vieillissement ?

Bonjour g2fl

Voilà la bonne question!
Si le gain A devient A', la relation Gbf=A(1+B)/(1+b A B)=A lorsque b=1/A devient A(1+B)/(1+A'/A B) différent de A
De même si B évolue avec le temps, le signal d'erreur qui en sort va aussi évoluer avec le temps. Cela impacte directement le taux effectif de CR.
Il me semble donc que le bénéfice initial / CR normale, se réduise avec le temps : impact sur BP, disto et impédance de sortie, toutefois en restant supérieur au bénéfice de la CR normale.

Ceci peut expliquer pourquoi ce type de CR n'ait jamais été utilisé (à ma connaissance) dans des réalisations commerciales.

Serge nous a dit utiliser courament ce type de CR.
Il peut certainement nous donner son avis sur ce point.

Bon dimanche à tous

Jean
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Re: De l'évaluation de la Correction différentielle ou Cdiff

Postby guy2 » Sun Dec 11, 2016 8:34 am

En pratique il faudrait que je monte une ECC83 (fort µ) en entrée à la place de mon SRPP de 6SN7. Pas immédiat à faire. Une ECC88 devrait suffire mais idem, changement support de tube parce que ma 6SN7 est en octal


Bonjour Jean,

Tu pourrais sans doute remplacer la 6SN7 par une 6SL7 (µ=70), brochage identique, en adaptant sans doute un peu les Rk du SRPP.

Guy
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Re: De l'évaluation de la Correction différentielle ou Cdiff

Postby trappeur » Sun Dec 11, 2016 8:37 am

Salut à tous ,
Bien vu Jean , on est donc d'accord et on attend la suite ...
La question de Gérard(s) est effectivement logique , mais personne n'est assez vieux pour témoigner de ce qui se passe , la techno est trop jeune( ouaf un comble!!)
D'où l'avantage des schémas basés sur des différentiels ...et ré-étalonner une fois tous les 10 ans devrait le faire.
Mais il reste que le gain global de l'ampli n'est pas fixé par le pont de CR comme pour la version classique.

Jamais vu ça dans le commerce non , pourtant c'est assez ancien et quelques schémas ont circulé :
ControreazioneAttiva_1.jpg

ControreazioneAttiva_2.jpg

ControreazioneAttiva_3.jpg


Et le brevet Bell qui addressait les répéteurs téléphoniques (je crois) :
http://www.google.fr/patents?id=lTN8AAA ... &q&f=false

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