vocabulaire electronique

[invite06fa2eb2]

bonjour,
je voudrais savoir ce que signifie le terme de contre reaction pour un aop, par exemple.
merci.
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[jcr33]

Bonsoir,

Renvoyer une fraction de la tension de sortie sur l'entrée négative ....

[gienas]

Bonjour carl159 et tout le groupe

C'est, comme le dit justement jcr33 une "connexion" vers l'entrée e-, et cela porte aussi le nom de réaction négative.

Cette disposition donne à l'AOP un comportement particulier, qui tend à asservir la sortie, pour maintenir la différence e+ - e- = epsilon = 0. C'est capital pour les amplifications, entre autres applications.

[PA5CAL]

Bonjour

La contre-réaction est le principe selon lequel on réinjecte, à l'entrée d'une chaîne d'amplification ou de filtrage (chaîne directe), l'inverse du signal sortie (éventuellement transformé). Ceci permet de minimiser les effets des perturbations extérieures et des imperfections de la chaîne directe, et d'améliorer la précision et la fiabilité du système global.

Cette définition est plus générale, et suggère que la chaîne de contre-réaction n'est pas nécessairement branchée à l'entrée e- dans le cas d'un AOP, même si cela représente le cas le plus courant.

En effet, quand le signal subit déjà une inversion à l'intérieur de la chaîne directe ou de la chaîne de contre-réaction (du fait de l'emploi d'un amplificateur, d'un actionneur ou d'un capteur à gain négatif, notamment), alors il doit être réinjecté sur l'entrée e+. Voici un exemple (transmetteur optique) :

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitef1d0ad93]

J'ai un problème avec la contre réaction, quand on part du schéma

Pour commencer, si je le comprends bien, la grandeur amplifiée est [x-xe]...mais alors, si on arrive à la grandeur y que l'on voulait obtenir, on a x-xe = 0, donc il n'a y a plus d'entrée, donc la sortie va devenir nulle... est-ce que ca tient la route comme raisonnment, ou alors, il faut considérer aussi une "composante continue", à laquelle s'ajouterait le y du schéma bouclé, dans le but d'avoir la valeur souhaitée, ou encore autre chose?

Merci!

[invite03481543]

Salut,

D'après ton schéma on voit bien que la grandeur qui va être amplifiée est , elle même dépendante du signal d'entré X et de issue de la contre réaction représentée par .

A partir de ton schéma on peut écrire 2 équations:

(1)

et (2)

En portant l'équation (1) dans (2) on a:





Soit finalement la relation fondamentale de contre-réaction:



Les grandeurs d'écarts et sont reliés au signal d'entrée par les équations suivantes:



et

Il faut comprendre que désigne le gain en boucle ouverte .

On écrit:

Et que le gain en boucle fermée est le rapport entre la sortie et l'entrée soit:



L'équation de (gain en boucle fermée) nous montre bien que si est >>1, celui-ci ne dépend plus que de , c'est à dire du taux de contre-réaction fixé par les composants externes à l'amplificateur et que donc est indépendant du gain de l'amplificateur, ce qui est souhaitable compte tenu que ce gain est plutôt variable.

Dernières remarques:

Si X et Y sont des tensions on dit que représente un gain en tension.
Si X et Y sont des courants on dit que représente un gain en courant.
Si X est une tension et Y un courant on dit que représente une transconductance.
Si X est un courant et Y une tension on dit que représente une transimpédance.

J'espère que cela t'auras un peu éclairé sur ce sujet.
@+

[PA5CAL]

Bonsoir

Blub, ton raisonnement repose sur une erreur.

si on arrive à la grandeur y que l'on voulait obtenir, on a x-xe = 0

On a x-xe presque nul.

Et le "presque" a son importance, puisqu'on a en fait x-xe=y/A.

On peut dire qu'on a presque 0 quand le gain A est élevé. Cela permet de tenir des raisonnements très simple pour comprendre ou concevoir de tels systèmes.

Pour le détail des calculs, HULK28 a mis tout ce qu'il fallait au-dessus.

[obi76]

oui une fraction de la tension ce n'est pa très juste, tu peux faire une contre reaction avec une fractio ET un dephasage, ce qui peut être interessant pour faire des circuits integrateurs, dervateurs, tu peux aussi mettre une diode en contrereaction ce qui te donnerai la sortie = fonction logarithmique de l'entrée etc...
bref les contre réactions c'est pratique SAUF que la sortie te donnera une fonction de l'entrée, au problème près que cela dépend du temps de réponse de l'ampli op (plus le temps de réponse est long, plus la stabilisation de l'AOP autour de la valeur à l'équilibre => v+ = v- est longue, tu ne peux donc pas atteindre de très grandes fréquences avec un 741 par exemple)

[F4DXU]

Bonjour Blub & la liste,
Tout d'abord bravo pour la démonstration.

Pour commencer, si je le comprends bien, la grandeur amplifiée est [x-xe]...mais alors, si on arrive à la grandeur y que l'on voulait obtenir, on a x-xe = 0, donc il n'a y a plus d'entrée, donc la sortie va devenir nulle...

Dans ce cas simple de contre réaction il est à remarquer, puisque le gain est très grand mais non infini, que [x-xe] est non nul pour que la sortie puisse exister mais paradoxalement [x-xe] devrait être nul. En réalité cela signifie que la sortie ne "suit" pas tout à fait la consigne et c'est bien ce qui se passe. On nome cela "l'erreur de trainage" que l'on compense très bien par un circuit intégrateur inséré au niveau de A par exemple. Etant donné que [x-xe]différant de 0, l'intégrateur intègre ce petit écart dans le temps et le rajoute au système pour compenser "l'erreur de trainage". Il ne reste plus qu'a déterminer la constante de temps de l'intégrateur soit par calcul soit expérimentalement en appliquant un échelon unitaire à l'entrée et en observant la réponse du système en boucle ouverte.

[invitef1d0ad93]

Donc, le signal x-xe qui va être amplifié dans le bloc A est presque nul en amplitude, mais garde la "forme" de x (par exemple une sinusoïde)?

[invitef1d0ad93]

Et en calculant ca, on a

x-xe -> 0

x - 1/(1+AB)*x -> 0

[ x*(1+AB) - x ] / [1+AB] -> 0

x AB/(1+AB) ->0

l'entrée du bloc est proportionnelle à x...

[PA5CAL]

Donc, le signal x-xe qui va être amplifié dans le bloc A est presque nul en amplitude, mais garde la "forme" de x (par exemple une sinusoïde)?

...
l'entrée du bloc est proportionnelle à x...

La forme est conservée à condition que A et B soient des valeurs réelles (sans partie imaginaire, c'est-à-dire sans introduction de retard) et linéaires.

En pratique, A et B présentent des non-linéarités (incurvation de la caractéristique, hystérésis), introduisent un retard et une atténuation en fonction de la fréquence et du niveau du signal, ainsi que des parasites (bruit thermique, notamment).


Mais l'intérêt de la contre-réaction est le plus souvent de contrecarrer (dans une certaine mesure) les défauts de la chaîne directe (A).

En admettant B presque parfait, si A présente une forte non-linéarité, alors la forme de l'erreur ne suivra pas celle du signal d'entrée, mais s'adaptera de manière à obtenir un signal de sortie ayant quasiment la même forme qu'à l'entrée.

De même si A présente un atténuation qui dépend de la fréquence, on choisira B de manière à la compenser. Au final on aura un signal de sortie retardé ou déphasé, mais présentant une forme ou un spectre en fréquence quasiment identique au signal d'entrée, au contraire du signal d'erreur.