Eu sou um estudante de engenharia elétrica e acho esse circuito em um esquema de amplificador de guitarra e, basicamente, estou apenas me perguntando o que ele faz e como alguém poderia trabalhar no que ele faz. Como que abordagem você adota quando se depara com esse tipo de problema.
PS As fontes de tensão do amplificador operacional são na verdade 16V, não 15V.
Respostas:
Nos circuitos de feedback opamp, trata-se da corrente que flui na rede de feedback, que deve equilibrar a corrente que flui da entrada. Claramente, os transistores têm a intenção de modificar a forma como a rede de feedback passa atual, de modo que a questão é descobrir como eles fazem isso.
O feedback básico é fornecido pela série de resistores no meio, que passam a corrente de acordo com a diferença de tensão dividida pela resistência total. Contanto que a tensão em qualquer um dos resistores de 22K seja menor que cerca de 0,6V, nenhum transistor será ativado e você terá um amplificador inversor básico com um ganho de cerca de -10.
No entanto, se a tensão de saída exceder cerca de + 14V (observe que a entrada "-" do opamp é mantida em "terra virtual"), o transistor inferior começará a se ligar. Isso passará uma corrente extra pela rede de feedback, reduzindo o ganho geral do amplificador. Em termos de aplicação, isso fornece uma função "recorte suave" ou "limitação". O outro transistor conduz quando a saída tenta exceder -14V, tornando a operação simétrica.
Observe que os diodos são necessários para impedir que a corrente flua na direção "errada" através do resistor 22K e da junção BC do transistor correspondente.
Distorção de recorte. A quantidade de corrente que passa por R4 é sempre Vin / R4 (como a entrada inversora é terra virtual) e nenhuma corrente entra nos terminais do amplificador operacional. Sem os transistores e diodos, toda a corrente de R4 passaria pelos três resistores no caminho do feedback médio. Os caminhos do transistor / diodo apenas roubam corrente deste caminho. Numa primeira aproximação, este seria um clipe em ambas as direções no valor absoluto de Vout maior que o Vce dos transistores mais uma queda de diodo. A realidade seria um clipe mais suave à medida que os transistores atingissem a saturação.
O circuito limitará a amplitude de saída do amplificador operacional a cerca de 20V, pico a pico, eu acho. Pode ser um pouco mais alto, como sugeriu um dos comentaristas anteriores.
Não vejo que seu principal objetivo seja fornecer um recurso de distorção, em vez de proteger qualquer circuito que se conecte à sua saída.