Co robi ten obwód? Wzmacniacz operacyjny z tranzystorami w sprzężeniu zwrotnym

Jestem studentem elektrotechniki i znajduję ten obwód na schemacie wzmacniacza gitarowego. Zasadniczo zastanawiam się, co on robi i jak można by to sobie wyobrazić. Podobnie jak w przypadku podejścia do tego rodzaju problemu.

PS Źródła zasilania dla wzmacniacza operacyjnego wynoszą w rzeczywistości 16 V, a nie 15 V.

W obwodach sprzężenia zwrotnego opampa chodzi o prąd płynący w sieci sprzężenia zwrotnego, który musi równoważyć prąd płynący z wejścia. Oczywiście tranzystory mają na celu modyfikację sposobu, w jaki sieć sprzężenia zwrotnego przepływa prądem, więc pytanie polega na ustaleniu, w jaki sposób to robią.

Podstawowe sprzężenie zwrotne zapewnia szereg rezystorów w środku, które przepuszczają prąd zgodnie z różnicą napięcia podzieloną przez całkowitą rezystancję. Dopóki napięcie na którymkolwiek z oporników 22K jest mniejsze niż około 0,6 V, żaden tranzystor nie włączy się, a ty masz podstawowy wzmacniacz odwracający o wzmocnieniu około -10.

Jeśli jednak napięcie wyjściowe przekroczy około + 14 V (zwróć uwagę, że wejście „-” opampa jest utrzymywane na „wirtualnej ziemi”), dolny tranzystor zacznie się włączać. Spowoduje to przekazanie dodatkowego prądu przez sieć sprzężenia zwrotnego, zmniejszając ogólnie wzmocnienie wzmacniacza. Pod względem zastosowania zapewnia to funkcję „miękkiego przycinania” lub „ograniczania”. Drugi tranzystor przewodzi, gdy wyjście próbuje przekroczyć -14V, dzięki czemu działanie jest symetryczne.

Należy pamiętać, że diody są wymagane, aby zapobiec przepływowi prądu w „złym” kierunku przez rezystor 22K i złącze BC odpowiedniego tranzystora.

Zniekształcenie tnące. Ilość prądu przepływającego przez R4 wynosi zawsze Vin / R4 (ponieważ wejście odwracające jest wirtualną masą) i żaden prąd nie dostaje się do zacisków wzmacniacza operacyjnego. Bez tranzystorów i diod cały prąd z R4 przechodziłby następnie przez trzy rezystory na środkowej ścieżce sprzężenia zwrotnego. Ścieżki tranzystora / diody po prostu kradną prąd z tej ścieżki. W pierwszym przybliżeniu byłby to zacisk w obu kierunkach o wartości bezwzględnej Vout większej niż wartość Vce tranzystorów plus spadek diody. Rzeczywistość byłaby bardziej miękka, gdy tranzystory osiągną nasycenie.

Obwód ograniczy amplitudę wyjściową ze wzmacniacza operacyjnego do około 20 V wartości szczytowej do szczytowej. Może być nieco wyższy, jak sugerował jeden z poprzednich komentatorów.

Nie widzę, że jego głównym celem jest zapewnienie funkcji zniekształcania, a nie ochrona dowolnego obwodu podłączonego do jego wyjścia.