Я студент-электрик, и я нахожу эту схему в схеме гитарного усилителя, и в основном мне просто интересно, что она делает, и как можно решить, что она делает. Например, какой подход вы используете, когда сталкиваетесь с такой проблемой.
PS Источники питания для операционного усилителя на самом деле 16В, а не 15В.
Ответы:
В цепях обратной связи операционного усилителя все зависит от тока, протекающего в сети обратной связи, который должен уравновешивать ток, поступающий от входа. Очевидно, что транзисторы предназначены для изменения того, как сеть обратной связи пропускает ток, поэтому вопрос состоит в том, чтобы выяснить, как они это делают.
Основная обратная связь обеспечивается цепочкой резисторов в середине, которые пропускают ток в соответствии с разностью напряжений, деленной на общее сопротивление. Пока напряжение на любом из резисторов 22К меньше примерно 0,6 В, ни один из транзисторов не включится, и у вас будет базовый инвертирующий усилитель с коэффициентом усиления около -10.
Однако, если выходное напряжение превышает + 14 В (обратите внимание, что вход «-» операционного усилителя удерживается на «виртуальном заземлении»), нижний транзистор начнет включаться. Это пропустит дополнительный ток через сеть обратной связи, уменьшая общее усиление усилителя. С точки зрения применения это обеспечивает функцию «мягкого отсечения» или «ограничения». Другой транзистор проводит, когда выходной сигнал пытается превысить -14 В, делая операцию симметричной.
Обратите внимание, что диоды необходимы для предотвращения протекания тока в «неправильном» направлении через резистор 22K и переход BC на соответствующем транзисторе.
Отсечение искажений. Величина тока, проходящего через R4, всегда равна Vin / R4 (поскольку инвертирующий вход является виртуальным заземлением), и ток не поступает на клеммы операционного усилителя. Без транзисторов и диодов весь ток от R4 прошел бы через три резистора в средней цепи обратной связи. Транзисторные / диодные тракты просто крадут ток с этого тракта. В первом приближении это будет клип в обоих направлениях при абсолютном значении Vout, превышающем Vce транзистора плюс падение диода. Реальность будет более мягкой, когда транзисторы достигнут насыщения.
Схема будет ограничивать выходную амплитуду от операционного усилителя до пика примерно 20 В до пика I. Это может быть немного выше, как предположил один из предыдущих комментаторов.
Я не вижу, что его главная цель состоит в том, чтобы обеспечить функцию искажения, а не защитить любую цепь, которая соединяется с его выходом.