この回路は何をしますか?フィードバックにトランジスタを使用したオペアンプ


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私は電気工学の学生で、この回路をギターアンプの回路図で見つけています。この種の問題に直面したとき、どのようなアプローチをとるかが好きです。

回路図

PSオペアンプの電源電圧は、実際には15Vではなく16Vです。

回答:


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オペアンプのフィードバック回路では、フィードバックネットワークに流れる電流がすべてであり、入力から流れる電流のバランスを取る必要があります。明らかに、トランジスタはフィードバックネットワークが電流を流す方法を変更することを目的としているため、問題はそれらがどのように電流を流すかを理解することです。

基本的なフィードバックは、真ん中の抵抗列によって提供されます。この抵抗列は、電圧差を全抵抗で割った値に従って電流を流します。どちらかの22K抵抗の電圧が約0.6V未満である限り、どちらのトランジスタもオンにならず、ゲインが約-10の基本的な反転増幅器があります。

ただし、出力電圧が約+ 14Vを超えると(オペアンプの「–」入力が「仮想グランド」に保持されることに注意してください)、下側のトランジスタがオンになり始めます。これにより、フィードバックネットワークに余分な電流が流れ、アンプ全体のゲインが低下します。アプリケーションに関しては、これは「ソフトクリッピング」または「制限」機能を提供します。出力が-14Vを超えようとすると、もう一方のトランジスタが導通し、動作が対称になります。

電流が22K抵抗と対応するトランジスタのBC接合を介して「間違った」方向に流れるのを防ぐために、ダイオードが必要であることに注意してください。


それで、これは本質的に、このトランジスタベースのアンプがオーバードライブされたときにチューブベースのアンプのように振る舞いますか?
Compro01

対数アンプを思い起こさせます(それにより、意図した歪みが生じます)。
ジッピー

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クリッピングの歪み。R4を流れる電流量は常にVin / R4であり(反転入力は仮想グランドであるため)、オペアンプの端子に電流は流れません。トランジスタとダイオードがなければ、R4からのすべての電流は、中間フィードバックパスの3つの抵抗を通過します。トランジスタ/ダイオードの経路は、この経路から電流を盗むだけです。最初の近似では、これはトランジスタのVceにダイオード降下を加えたVoutの絶対値での両方向のクリップになります。トランジスタが飽和状態になると、現実はよりソフトなクリップになります。


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この回路は、オペアンプからの出力振幅を約20VのピークツーピークI reckonに制限します。前のコメント者の一人が示唆したように、それは少し高いかもしれません。

主な目的は、出力に接続する回路を保護するのではなく、歪み機能を提供することだとは思いません。

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