Apa yang dilakukan sirkuit ini? Op-amp dengan transistor dalam umpan balik

Saya seorang mahasiswa teknik elektro dan saya menemukan sirkuit ini dalam skema penguat gitar, dan pada dasarnya, saya hanya ingin tahu apa fungsinya, dan bagaimana seseorang akan bekerja untuk mengetahui apa fungsinya. Seperti pendekatan apa yang Anda ambil ketika Anda dihadapkan dengan masalah semacam ini.

PS Pasokan sumber tegangan untuk op-amp sebenarnya 16V, bukan 15V.

Dalam rangkaian umpan balik opamp, ini semua tentang arus yang mengalir di jaringan umpan balik, yang harus menyeimbangkan arus yang mengalir dari input. Jelas, transistor dimaksudkan untuk memodifikasi bagaimana jaringan umpan balik melewati arus, jadi pertanyaannya adalah untuk mengetahui bagaimana mereka melakukannya.

Umpan balik dasar disediakan oleh string resistor di tengah, yang melewatkan arus sesuai dengan perbedaan tegangan dibagi dengan resistansi total. Selama tegangan pada salah satu dari resistor 22K kurang dari sekitar 0,6V, transistor tidak akan menyala, dan Anda memiliki penguat pembalik dasar dengan gain sekitar -10.

Namun, jika tegangan output melebihi + 14V (perhatikan bahwa input "-" dari opamp disimpan di "virtual ground"), transistor yang lebih rendah akan mulai menyala. Ini akan melewati arus ekstra melalui jaringan umpan balik, mengurangi keuntungan penguat secara keseluruhan. Dalam hal aplikasi, ini menyediakan fungsi "kliping lembut" atau "membatasi". Transistor lain melakukan ketika output mencoba melebihi -14V, membuat operasi simetris.

Perhatikan bahwa dioda diperlukan untuk mencegah arus mengalir dalam arah "salah" melalui resistor 22K dan persimpangan BC dari transistor yang sesuai.

Kliping distorsi. Jumlah arus yang melalui R4 selalu Vin / R4 (karena input pembalik adalah ground virtual), dan tidak ada arus yang masuk ke terminal op amp. Tanpa transistor dan dioda, semua arus dari R4 kemudian akan melewati tiga resistor di jalur umpan balik tengah. Transistor / jalur dioda hanya mencuri arus dari jalur ini. Dalam perkiraan pertama, ini akan menjadi klip di kedua arah pada nilai absolut Vout lebih besar dari Vce transistor ditambah penurunan dioda. Kenyataannya akan menjadi klip yang lebih lembut ketika transistor mencapai saturasi.

Rangkaian ini akan membatasi amplitudo keluaran dari op-amp hingga sekitar 20V dari puncak ke puncak menurut saya. Ini bisa sedikit lebih tinggi seperti yang disarankan salah satu komentator sebelumnya.

Saya tidak melihat bahwa tujuan utamanya adalah untuk menyediakan fitur distorsi, daripada melindungi sirkuit apa pun yang terhubung ke outputnya.