Contre réaction 41860 29963520 2008-05-25T01:39:25Z SieBot 236006 robot Modifie: [[es:Realimentación negativa]] {{Article incomplet}} {{Homonyme|Asservissement}} En [[électronique]] le principe de la '''contre-réaction''' permet le contrôle des montages [[amplificateur]]s<!---merci de laisser ce lien vers une page d'homonymie, c'est voulu--->, [[filtre (électronique)|filtre]] ou d'[[asservissement]]. Elle permet de rendre leur caractéristiques de fonctionnement indépendantes, dans une large mesure, des différents [[composant]]s de ces montages. ==Historique== Le principe de la contre-réaction a été découvert par [[Harold Stephen Black]] le 2 août 1927. Cette idée lui serait venue alors qu'il se rendait à son travail aux [[laboratoires Bell]] <ref>{{en}} Ronald Kline, ''Harold Black and the negative-feedback amplifier'', ''IEEE Control Systems Magazine'', Volume : 13(4), pages : 82-85, août 1993 </ref>{{,}} <ref>{{en}} Ron Mancini, ''Op Amps for Everyone'', ''second edition'', page : 1-1</ref>. Ses précédents travaux sur la réduction des distorsions dans les amplificateurs lui avaient déjà permis de découvrir les amplificateurs « ''a priori'' » (''feedforward'' en anglais) qui modifient le signal à amplifier de façon à compenser les distorsions dues aux composants de puissance <ref>{{US patent|1686792}}</ref>. Bien qu'ayant refait surface dans les [[années 1970]] pour compenser les distorsions des amplificateurs [[Bande latérale unique|BLU]], dans les [[années 1920]] la réalisation pratique des amplificateurs « ''a priori'' » s'avère difficile et ils ne fonctionnent pas très bien. En 1927, la demande de brevet Black pour la contre-réaction fut accueillie comme une demande d'invention de [[mouvement perpétuel]]. Elle fut finalement acceptée neuf ans plus tard <ref>{{US patent|2102671}}</ref>{{,}}<ref>{{en}} [http://eepatents.com/patents/2102671.pdf Texte du brevet : ''US Patent 2,102,671 Wave Translation System'', Harold S. Black]</ref> , en décembre 1931, après que Black et d'autres membres des laboratoires Bell aient développé la théorie relative à la contre-réaction. ==Fonctionnement== Dans un [[amplificateur]] <!---merci de laisser ce lien vers une page d'homonymie, c'est voulu---> ou un [[asservissement]], par l'intermédiaire d'un circuit annexe, appelé boucle de contre-réaction, on réinjecte à l'entrée du signal à amplifier, ou de la commande du processus, une partie du signal de sortie inversé, qui en s'additionnant au signal d'entrée (ou de « consigne »), diminue l'amplitude du signal réel sur l'entrée du circuit. Dans les [[filtre actif|filtres actifs]], la boucle de contre-réaction est constituée d'un filtre qui ne réinjecte sur l'entrée que les signaux indésirables, les maintenant ainsi à un niveau très faible en sortie, pendant que l'on peut amplifier fortement les signaux désirés. ==La contre réaction dans les amplificateurs électroniques== Le principal effet de la contre-réaction est de diminuer le gain du système. Simultanément, les distorsions dues aux composants de l’amplificateur sont elles aussi soustraites au signal d’entrée. De cette façon, l’amplificateur amplifie une image réduite et inversée des distorsions. La contre-réaction permet aussi de compenser les dérives thermiques ou la non-linéarité des composants. Bien que les composants actifs soient considérés comme linéaires sur une partie de leur fonction de transfert, ils sont en réalité toujours non linéaires ; leur lois de comportement variant comme la puissance de deux. Le résultat de ces non-linéarités est une distorsion de l'amplification. Un amplificateur de conception soignée, ayant tous ses étages en [[Automatique#Système bouclé|boucle ouverte]] (sans contre-réaction), peut arriver à un [[Total Harmonic Distortion|taux de distorsion]] de l’ordre du « pour cent ». À l’aide de la contre-réaction, un taux de 0,001&nbsp;% est courant. Le bruit, y compris les distorsions de croisement, peut être pratiquement éliminé. C’est l’application qui dicte le taux de distorsion que l’on peut tolérer. Pour les applications de type [[hi-fi]] ou [[amplificateur d'instrumentation|amplificateur d’instrumentation]], le taux de distorsion doit être minimal, souvent moins de 1&nbsp;%. Le concept de contre-réaction est utilisé avec les [[Amplificateur opérationnel|amplificateurs opérationnels]] pour définir précisément le gain, la bande passante et de nombreux autres paramètres. ==Controverse de la fin des années 1970 pour les [[Amplificateur audio|amplificateurs audio]]== Alors que la contre-réaction semble être le remède à tous les maux d’un amplificateur, beaucoup pensent que c’est une mauvaise chose. Comme elle utilise une boucle, il lui faut un temps fini pour réagir à un signal d’entrée et pendant cette courte période, l’amplificateur est « hors de contrôle ». Une transitoire musical dont la durée est du même ordre de grandeur que cette période sera donc grossièrement distordue. Et cela, même si l’amplificateur possède un taux de distorsion faible en régime permanent. C’est essentiellement cela qui explique l’existence des « distorsions d’[[intermodulation]]s transitoires » dans les amplificateurs. Ce sujet a été largement débattu à la fin des années 1970 et pendant un grande partie des années 1980 <ref>{{en}} Otala, M., and E. Leinonen, ''The Theory of Transient Intermodulation Distortion'', ''IEEE Transactions on Acoustics, Speech, and Signal Processing'', ASSP-25 (1), février 1977</ref>{{,}} <ref>{{en}} Petri-Larmi, M. Otala, M. Leinonen, E. Lammasniemi, J. : ''Audibility of transient intermodulation distortion'', ''IEEE International Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing (ICASSP ’78)'', Volume : 3, pp. 255-262, avril 1978 </ref>{{,}} <ref>{{en}} Cherry, E : ''Comments on « The theory of transient intermodulation distortion »,'' ''IEEE Transactions on Acoustics, Speech, and Signal Processing'', Volume : 27 (6), pp. 653-654, décembre 1979</ref>. Ces arguments ont été sources de controverses pendant des années, et ont amené à prendre en compte ces phénomènes lors de la conception d’un amplificateur afin de les éliminer <ref>{{en}} Matti Otala : ''Transient Distortion in Transistorized Audio Power Amplifiers'', ''IEEE Transactions on Audio Electroacoustics'', Volume : AU-18, pp. 234-239, septembre 1970</ref>{{,}} <ref>{{en}} Cherry, E : ''Transient Intermodulation Distortion-Part I: Hard Nonlinearity'', ''IEEE Transactions on Acoustics, Speech, and Signal Processing'', Volume : 29 (2), pp. 137-146, avril 1981</ref>. Dans les faits, la majorité des amplificateurs modernes utilisent de fortes contre-réactions, alors que les schémas utilisés pour les amplificateurs audio haut de gamme cherchent à la minimiser. Quels que soient les mérites de ces arguments sur la façon dont elle modifie la distorsion, la contre-réaction modifie l’[[Impédance (électricité)|impédance]] de sortie de l’amplificateur et par conséquent, son [[amortissement|facteur d’amortissement]]. En simplifiant, le facteur d’amortissement caractérise l’habileté d’un amplificateur à contrôler une enceinte acoustique. Normalement, plus la contre-réaction est forte, plus l’impédance de sortie est faible et plus le facteur d’amortissement est grand. Cela a un effet sur les performances en basses fréquences de beaucoup d’enceintes qui ont un rendu des basses irrégulier si le facteur d’amortissement de l’amplificateur est trop faible. == Notes et références == {{Références | colonnes = 2}} == Voir aussi == *[[Asservissement]] {{Portail électricité et électronique}} [[Catégorie:Amplificateur électronique]] [[da:Negativ feedback]] [[de:Negative Rückkopplung]] [[en:Negative feedback]] [[es:Realimentación negativa]] [[gl:Realimentación negativa]] [[nl:Tegenkoppeling]] [[ru:Отрицательная обратная связь]]