Un dernier mot sur les impédances

awai
  • #1
  • Publié par
    awai
    le 29 Jan 11, 14:01
Une bonne fois pour toutes, et pour en finir avec l'erreur du "supérieur ou égal" qu'on met à toutes les sauces, voici les tenants et les aboutissants de ces histoires d'impédance !
(les réfractaires à la technique sauteront directement en fin de post pour les "règles" à suivre)

1. Généralités

L'impédance est l'équivalent en régime alternatif de la résistance : elle caractérise la force avec laquelle un composant va s'opposer au passage du courant. Sa valeur dépend de la fréquence du signal.

2. Les amplis à transistors

Ils sont conçus pour une charge minimale en sortie, par exemple 8 ohms.

Dans le cas où on branche une charge supérieure (16 ohms), la tension du signal sera identique car limitée par la tension d'alimentation, donc le courant traversant la charge sera diminué. En conséquence, la puissance en sortie est également diminuée, et il n'y a aucun risque pour l'ampli.

Si, au contraire, on branche une charge inférieure (4 ohms), le courant fourni par le transistor devra augmenter, et sera probablement supérieur à ce que peut fournir le transistor, menant au final à sa destruction.

3. Les amplis à lampes

Ils sont conçus pour une charge donnée en sortie, par exemple 8 ohms.

La principale différence avec les transistors réside dans l'utilisation d'un transformateur de sortie. Celui-ci va non seulement adapter l'impédance de la charge pour présenter une haute impédance aux tubes de puissance, mais il va également permettre à la tension aux bornes du tube de dépasser la tension d'alimentation !

Ainsi, avec une tension d'alimentation de 250V on obtient la droite de charge suivante pour une EL34 en classe A :
(image tirée de http://www.projetg5.com/ )

La droite rouge correspond à l'impédance "vue" par la lampe de puissance. Si l'impédance augmente, la pente de cette droite va diminuer, si l'impédance diminue, la pente va augmenter.

Dans le cas d'une impédance correcte, on a une tension à pleine puissance qui varie de 0 à 500V et un courant entre 0 et 200mA (en gros).

Dans le cas où on branche une charge supérieure (16 ohms), on "aplatit" la droite de charge. La tension varie donc maintenant entre 0 et 750V et le courant entre 0 et 150mA.
On crée donc potentiellement des pics de tension bien plus importants que ceux pour lesquels l'ampli est prévu, ces pics pouvant provoquer des arcs électriques à l'intérieur du transfo de sortie, pouvant mener à sa destruction.
(le courant dans la grille-écran va également augmenter dangereusement, avec le risque de tuer rapidement la lampe, mais c'est un moindre mal comparé à la perte d'un transfo de sortie)

Si, au contraire, on branche une charge inférieure (4 ohms), on "redresse" la droite de charge, avec une tension variant alors entre 0 et 375V et un courant variant entre 0 et 300mA.
Dans ce cas, le risque est que la lampe dissipe trop de puissance et/ou doive fournir plus de courant qu'elle ne peut. Elle s'usera donc plus vite et claquera prématurément.

4. Conclusions

Un ampli à transistors doit toujours être branché dans une charge supérieure ou égale à sa charge nominale. On pourra donc jouer un ampli à transistors sans HP (charge infinie).

Un ampli à lampes doit toujours être branché dans une charge égale à celle indiquée en sortie de l'ampli. En cas d'impossibilité, il sera préférable d'utiliser une charge inférieure.

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Les commentaires et critiques sont les bienvenus, si vous trouvez que c'est trop compliqué ou pas assez détaillé, bourré de conneries, ou pas intéressant du tout, n'hésitez pas
The Setlaz
[mode Connard] Et ben moi, je touve que c'est :
- trop compliqué : tu pars du postulat que tout le monde sait ce que c'est qu'une impédance
- pas assez détaillé : t'explique pas comment t'a tracé ta droite de charge
- bourré de conneries : la tension d'anode ne descend pas à 0
- pas intéressant du tout : c'est marqué sur la notice de l'ampli qu'il faut respecter les impédances [/mode]

Je plaisante évidemment, mais avec ta dernière phrase, c'était trop tentant

Excellent post, qui mérite sa place en Post-it / FAQ au même titre que les associations de résistance et l'enlèvement de 2 tubes / 4

Dans ton élan de motivation et ans le même genre, autre connerie que j'ai encore vu récemment : remplacer une 12AX7 par une 12AT7 réduit le gain de 40% (amalgame entre gain du montage et µ : facteur d'amplification du tube)
lifsebcbien
awai a écrit :

Un ampli à lampes doit toujours être branché dans une charge égale à celle indiquée en sortie de l'ampli. En cas d'impossibilité, il sera préférable d'utiliser une charge inférieure.


Eh ben j'avais jamais entendu ça
The Setlaz
Pourtant, ça fait une paire de fois qu'on le dit sur le forum
Mais les légendes ont encore de beaux jours devant elles !
lifsebcbien


Sans doute, mais quand ce genre d'info est véhiculé même par des constructeurs d'amplis, et pas des moindre, comme Mesa sur tous ses manuels, y'a de quoi.

awai
  • #7
  • Publié par
    awai
    le 30 Jan 11, 12:03
Sans vouloir faire le chieur, les manuels Mesa, c'est pas vraiment des références, techniquement parlant
(cf. leur long laïus sur le bias, par exemple)

PS : Ce post est lié dans la FAQ, il n'est donc pas nécessaire de le laisser en post-it, ça fait un peu doublon du coup.
A-wai Amplification : http://www.a-wai.com
thomaso
Tiens à propos de impédances, un ampli aura-t-il la même définition sonore selon qu'il bosse en 4, 8 ou 16 ohms?
christophe95
lifsebcbien a écrit :
awai a écrit :

Un ampli à lampes doit toujours être branché dans une charge égale à celle indiquée en sortie de l'ampli. En cas d'impossibilité, il sera préférable d'utiliser une charge inférieure.


Eh ben j'avais jamais entendu ça


Moi non plus et je te rejoins sur les docs constructeurs comme mésa.
Du coup j'ai fait plusieurs fois des conneries en fait
The Setlaz
Ce n'est pourtant pas une première et c'est quelque chose qui a été souvent défendu par Kleuck, A-wai, Francoix, et d'autres !
awai
  • #12
  • Publié par
    awai
    le 01 Feb 11, 18:29
Et sans parler de mon petit nombril, je ne fais que relayer des arguments déjà très répandus chez les aficionados de la technique, comme Valve Wizard ou le gars de Geofex...
A-wai Amplification : http://www.a-wai.com
milkyway77
Concrètement, un exemple (le mien )
J'ai un ampli à lampes qui sort en 16Ω, j'ai un HP qui est donné pour 8Ω, on est d'accord que c'est une valeur moyenne...
Que dois-je faire pour faire fonctionner l'un avec l'autre sans danger pour les deux?
Une résistance en série? Un circuit compensateur d'impédance pour le pic à la fréquence de résonance? les deux? Et comment?
D'avance, merci pour vos réponses...
"Bon, j’ai loupé le phacochère, mais l’ornithorynque, je le sens bien." Dieu
"j'ai toujours un peu de mal quand c'est l’agressivité qui est utilisée pour faire passer un message,
aussi noble soit -il..." Skip17
"c'est cool d'avoir une modération rapide et efficace contre ces nuisibles, merci" Fannysissy
milkyway77
Merci (ça doit être ravissant dans un combo tweed... lol)
Je vais peaufiner mon réseau de résistances...
"Bon, j’ai loupé le phacochère, mais l’ornithorynque, je le sens bien." Dieu
"j'ai toujours un peu de mal quand c'est l’agressivité qui est utilisée pour faire passer un message,
aussi noble soit -il..." Skip17
"c'est cool d'avoir une modération rapide et efficace contre ces nuisibles, merci" Fannysissy

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