LA CONTRE REACTION PRINCIPES
La contre réaction est un asservissement consistant à injecter une partie du signal de sortie d’un amplificateur vers l’entrée. Elle est mise en oeuvre afin de réduire la distorsion, stabiliser le gain, et élargir la bande passante de l’étage. Il s’agit d’un procédé très ancien que nous devons à l’ingénieur américain Harold Stephen Black dès 1927. Elle est au cœur de tous les montages analogiques qu’ils soient à base de tubes ou avec des composants à l’état solide. Son usage le plus courant étant effectué avec des amplificateurs opérationnels.
La contre réaction a également une influence sur les impédances d’entrée et de sortie. Son influence dépend du mode d’application de la contre réaction
La figure ci-dessous expose le principe d’une contre réaction parfaite.
Contre réaction parfaite
Son équation générale est de la forme
Équation générale de la contre réaction
Cette équation est issue d’un calcul électrocinétique
Nous avons rencontré déjà trois exemples de contre réaction sans pour autant introduire cette équation dans l’étude de ces montages.
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Dans le montage en cathode commune à résistance de cathode non découplée.
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Dans le cathode follower
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Dans le régulateur à tubes qui possède un asservissement de régulation qui n’est autre qu’une contre réaction.
Il existe quatre types de contre-réactions (ou contre-réactions négatives). Ce sont des topologies utilisées en électronique pour améliorer les performances des amplificateurs en réduisant la distorsion, en stabilisant le gain et en augmentant la bande passante. Elles sont classées selon la manière dont le signal est prélevé et réinjecté dans le circuit.
Contre-réaction série - parallèle (Voltage-Series Feedback)
- Signal prélevé : En tension (parallèle à la charge).
- Signal réinjecté : En série avec l’entrée.
Effets :
- Diminue l'impédance d'entrée.
- Augmente l'impédance de sortie.
- Stabilise le gain en tension.
Contre-réaction parallèle (Voltage-Shunt Feedback)
Signal prélevé : En tension (parallèle à la charge).
Signal réinjecté : En parallèle à l'entrée.
Effets :
Diminue l’impédance d'entrée.
Diminue l’impédance de sortie.
Améliore la linéarité et réduit la distorsion.
Contre-réaction série - série (Current-Series Feedback)
- Signal prélevé : En courant (série avec la charge).
- Signal réinjecté : En série avec l’entrée.
Effets :
- Augmente l’impédance d’entrée.
- Augmente l’impédance de sortie.
Convient aux circuits où le courant est la grandeur d’intérêt.
Contre-réaction parallèle - parallèle (Current-Shunt Feedback)
- Signal prélevé : En courant (série avec la charge).
- Signal réinjecté : En parallèle à l'entrée.
Effets :
- Diminue l’impédance d’entrée.
- Diminue l’impédance de sortie.
- Adaptée aux circuits nécessitant une régulation en courant.
- Utilisée dans les amplificateurs transconductance.
La vidéo suivante présente les principes généraux de la contre réaction et le calcul d’électrocinétique permettant l’extraction de son équation.