ОУ на рассыпухе - это очень просто

[DDD]

Коллега OlegFX подкинул хорошую идею: операционный усилитель с дифкаскадом на ПТ/БТ.
Что я и сделал; получилось просто и красиво, и с минимальным количеством деталей: сам ОУ состоит из 3-х транзисторов- J1, Q1, Q2 и 4-х резисторов R2, R3, R6, R7.
Все остальные элементы - это смещение входного полевика, обратные связи и регулировка усиленияю

Данный ОУ легко подстраивается под разное сопротивление нагрузки/потребление тока простой заменой резисторов, равно как и под всякие специфические требования типа минимума шумов и т д. - это кому как нравится.
В показанной схемной конфигурации - некий аналог Тюб Скримера - нагрузка выбрана 36 кОм, и ОУ в составе ограничилки-искажалки нехудо работает на нее.
Графики регулировки усиления ОУ переменным резистором и собственного усиления ОУ с разомкнутой петлей ООС - на рисунках ниже.
Потребление тока при указанных на схеме номиналах - порядка 150 мкА.

[Denn]

Потребление тока при указанных на схеме номиналах - порядка 150 мкА.

По моим прикидкам ВК потребляет 102 мкА (9в/44+44ком).

Есть интегральные ОУ с регулируемым током потребления (с помощью внешнего резистора). Тот же УД1208, если не ошибаюсь.

Данный ОУ легко подстраивается под разное сопротивление нагрузки/потребление тока простой заменой резисторов

Не вижу практической пользы. Если нужно, то у обычного ОУ можно забрать выход через резистор требуемого номинала.

П.С. кол-во элементов критически большое, приемущества перед интегральными ОУ сомнительны, имхо.

[DDD]

Сим кажет 150 мкА - и это правильно (22+22 кОм и т.д.).
Преимущества перед интегральным ОУ типа 140УД12 или LM4250 - по уровню шума, т.к. ОУ с малым потреблением сильно шумят.
И, главное, это НЕ МИКРОСХЕМА... есть категория людей - и их немало, которые принципиально не ставят микросхемы в примочки, и, тем более, на входе.
Я из их числа, и это не обсуждается.  8-)
*** Недавно сделал несколько овердрайвов с "рассыпными" ОУ на входе, полностью на БТ.
Очень прилично играет и радует малым уровнем шума.

[OlegFX]

По моим прикидкам ВК потребляет 102 мкА (9в/44+44ком).

Там же пол-питания, ну, плюс-минус.

П.С. кол-во элементов критически большое, приемущества перед интегральными ОУ сомнительны, имхо.

В теме http://forum.gtlab.net/cgi-bin/yabb2/YaBB.pl?num=1424381269 я перечислил примочки Босс с подобными рассыпушными ОУ, выпускающиеся до сих пор. Ну, возможно, подобное можно сделать и на традиционных ОУ, но факт остаётся фактом. На диайстомпбокс целый раздел (!) посвящён конструкциям на тамошнем дискретном ОУ. Можно считать это модой.

[Denn]

По моим прикидкам ВК потребляет 102 мкА (9в/44+44ком).

Там же пол-питания, ну, плюс-минус.
 

Потому и написал 44+44

[DDD]

Боссовская примочь сделана на дифкаскадах с ОБОИМИ полевиками в плечах, а здесь ПТ/БТ.
Не знаю, чем это лучше... по схемотехнике проще, если сравнивать с чисто БТ-шным ОУ, которые я недавно мучал.
Тут, главное, правильно сочетать делитель напряжения ООС по постоянке R6/R7 с напряжением отсечки полевика.
Для BF512 с Uотс=2.3 Вольта, которые я везде применяю, делитель R6/R7 делается из двух одинаковых резисторов, что очень удобно и наглядно.
Вообще, сочетание ПТ и БТ в дифкаскаде ОУ оказалось неожиданно удобным и перспективным в плане получения высокого входного сопротивления (это малый шум со звучком) и малого шума от БТ на инверсном входе, если сделать элементы ООС низкоомными.
Показанная схема НЕ оптимизировалась под малый шум, а выбиралась из условий минимума потребления тока при работе на нагрузку 36 кОм (это из моих личных преференций).
-----------
*** На выходе порядка 5.8 Вольт в состоянии покоя, так что 150 мкА - это правильно.

[Uncle_Cherry]

Имел дело.
Боссовские перегрузы на ОУ из полевиков - это не просто так. Интегральные ОУ тогда уже были.
Так что, смело можно зачесть в разряд раритетов.

А по поводу ОУ из БТ - внаглую применял, когда в стародавние времена под рукой не было интегральных.
Помню 198... (давно забытый год).
Донбасс, Белореченка, я ди-джей саморучно созданной крутой дискотеки.
Нужен универсальный пульт.
Да какие проблемы?
Паяю быстренько (причем даже на каких-то МП-шках).
Всё работало.
Вскоре уезжал из Донбасса, оставил в наследство. Мне тогда за него профсоюз заплатил 25 рублей.

[Peratron]

Преимущества перед интегральным ОУ типа 140УД12 или LM4250 - по уровню шума, т.к. ОУ с малым потреблением сильно шумят.

С какой радости этот вариант будет шуметь меньше?
 :o

[Peratron]

И, главное, это НЕ МИКРОСХЕМА... есть категория людей - и их немало, которые принципиально не ставят микросхемы в примочки, и, тем более, на входе.

Как представитель категории оперо-ненавистников заявляю: рассыпушный опер ничуть не лучше интегрально-монолитного.

Отказ от ОУ - это отказ от ООС в каскаде, а не от жука с лапками.

Втыкание дискретного микромонстрика, скопированного по структуре с оперного мейнстрима - это профанация, а не решение насущных проблем строительства искажающих каскадов...

[DDD]

Преимущества перед интегральным ОУ типа 140УД12 или LM4250 - по уровню шума, т.к. ОУ с малым потреблением сильно шумят.

С какой радости этот вариант будет шуметь меньше?
 :o

По опыту. Неоднократно убеждался, сравнивая входные каскады гитарных примочек на ПТ c маломощными ОУ.
При этом, BF512 вряд ли является самым выгодным ПТ по шумам. И, несмотря на это, шум с ними настолько мал, что я даже не стал заморачиваться дальше с вопросами шума, хотя по шумам я весьма придирчив.

[Peratron]

Однако, комбинация коэффициента деления R6/R7 с напряжением отсечки полевика тянет на изобретение даже по советским меркам, не говоря уже про американские

Остаётся лишь отыскать в коробке с полевиками тот единственный и неповторимый экземпляр, который тождественен по отсечке прописанному в симуляторной модели.

ХИНТ: занимаясь практикой симуляции полевых схем уже ...цать лет, ни разу таким счастьем не был осчастливлен - официальные модели джифетов (да и мопов тоже, к слову) не имеют никакого отношения к тому, что показывают при измерениях и в реальных схемах реальные полевики.

ХИНТ: потому приходится решать обратную задачу - мерять живой полевик, корёжить под него модель, а потом откладывать этот конкретный экземпляр в заветную коробочку и гонять макет только с ним.

ХИНТ: полевик, в качестве режимно-задающего элемента - смерть повторяемости.
Всё равно каждый экземпляр схемы приходится настраивать индивидуально - что лишает затею смысла.

ХИНТ: применяя полевики в рассыпушных схемах, я использую специальные приёмы и техники задания режимов - например, генератор тока в истоке, от которого пляшет вся карта режимов.
В этом случае разброс полевиков сказывается на умеренном разбросе по усилению - но хотя бы отпадает небходимость введения индивидуальной настройки схемы...

[Denn]

Всё равно каждый экземпляр схемы приходится настраивать индивидуально - что лишает затею смысла.

При этом весь смысл ОУ - повторяемость без необходимости настройки. Если требуется "звучание" определённых типов транзисторов, то зачем на них строить ОУ? Можно просто использовать по-назначению - строить транзисторные усилительные каскады

[DDD]

Однако, комбинация коэффициента деления R6/R7 с напряжением отсечки полевика тянет на изобретение даже по советским меркам, не говоря уже про американские

Остаётся лишь отыскать в коробке с полевиками тот единственный и неповторимый экземпляр, который тождественен по отсечке прописанному в симуляторной модели.

ХИНТ: занимаясь практикой симуляции полевых схем уже ...цать лет, ни разу таким счастьем не был осчастливлен - официальные модели джифетов (да и мопов тоже, к слову) не имеют никакого отношения к тому, что показывают при измерениях и в реальных схемах реальные полевики.

ХИНТ: потому приходится решать обратную задачу - мерять живой полевик, корёжить под него модель, а потом откладывать этот конкретный экземпляр в заветную коробочку и гонять макет только с ним.

ХИНТ: полевик, в качестве режимно-задающего элемента - смерть повторяемости.
Всё равно каждый экземпляр схемы приходится настраивать индивидуально - что лишает затею смысла.

ХИНТ: применяя полевики в рассыпушных схемах, я использую специальные приёмы и техники задания режимов - например, генератор тока в истоке, от которого пляшет вся карта режимов.
В этом случае разброс полевиков сказывается на умеренном разбросе по усилению - но хотя бы отпадает небходимость введения индивидуальной настройки схемы...

Полная ахиНтея: современные нынешние полевики - те же мои любимые BF512 - блестяще доказывают более чем достаточную повторяемость и программируемость результатов. Проверено на десятках разных схем, многие схемы в нескольких экземплярах, полевики брались из разных партий разных лет, и.т.д.
Относительно допотопных КП103, чрезмерное употребление которых как раз и порождает вышеприведенные сентенции, я согласен. Потому про них и забыл с удовольствием.
Ну, и потом есть еще умение делать нормальные схемы из неидеальных элементов без применения специальных костылей и выпрямилок... ну, это уже искусство. 

[OlegFX]

Как представитель категории оперо-ненавистников заявляю: рассыпушный опер ничуть не лучше интегрально-монолитного. Отказ от ОУ - это отказ от ООС в каскаде, а не от жука с лапками.

"Ненавистник" ОУ и глубоких ООС создал тему "... Е20" про искажалки на базе каскада с open loop gain как минимум 62 дБ, т.е. с точно такой же глубокой ООС (при равном усилении), как и в сабже. Кроме того, его схема имеет только один - инвертирующий - вход, т.е. в первом каскаде большой R автоматом порождает сильный шум, что и разобрано в той теме.
Сабж, в этом смысле, намного гибче, т.к. можно отвязать вх. цепи от цепи ООС. Кому интересно, читайте Х.Х. (или много где ещё) про шум инв_vs_неинверт вкл. ОУ.

Про УД12/4250. При прочих равных, такой ОУ с ПТ-входом будет шуметь меньше, чем УД12, как минимум, в случае работы от высокоомного источника.

Законы физики полупроводников одинаковы для рассыпухи и монолита.
Нет объективных физических причин для снижения шумов относительно теоретического уровня, продиктованного схемотехникой.

Ператрон в своём репертуаре...

[KSG]

Я, конечно, извиняюсь, но чем плох рассыпной Blues Driver?
http://gaussmarkov.net/layouts/bd2/bd2-schem.png

[DDD]

Вот осциллограммы выхода каскада при максимальном гейне (42 дБ) и при подаче на вход сигналов большого уровня.
Схема симметрично ограничивает сигнал амплитудой до 450-470 мВ, далее ограничение несимметричное, что при таком гейне и уровнях сигнала естественно для гитарного тракта.
При этом, даже при входном сигнале амплитудой 2000 мВ (2 Вольта!) на одной из полу-волн выходного сигнала практически повторяется форма сигнала на входе.
То есть, при таком глубоком перегрузе, тем не менее, сохраняется значительная (т.е. очень хорошо слышимая) часть исходного тембра гитары, что является очень ценным качеством.
Собственно, это присуще каскадам на ОУ в неинвертирующем включении, за что и ценятся всякие Тюб Скримеро-подобные схемы.
К тому же, меняется амплитуда и "скважность" сигнала на выходе, что также подчеркивает динамику
То есть, предлагаемый каскад сохраняет эти положительные свойства применения ОУ во входных цепях гитарных овердрайвов/грелок, но при этом лишен ряда недостатков, присущих интегральным ОУ.
-----
Что касается площади на печатке: против каскада с ИС ОУ такой каскад занимает места ровно на 1 (один) резистор и 2 (два) SOT-23 корпуса больше, т.е. речь идет примерно про 1 (один) кв. см, а реально меньше, т.к. все остальные элементы точно те же, что и в случае с ИС ОУ.
Разница более чем смешная... для кого это критично, могут оставлять примочку на лестничной клетке, если через коридор она не проходит 

Картинки: осциллограммы выхода при подаче на вход сигналов амплитудой 450 мВ, 1 Вольт и 2 Вольта.

[Uncle_Cherry]

Я, конечно, извиняюсь, но чем плох рассыпной Blues Driver?
http://gaussmarkov.net/layouts/bd2/bd2-schem.png
 

Ну, это вроде совсем не из той оперы...
Вот приблизительный вариант:

   

Но это тоже не совсем то. Вот стоит перед глазами схема, а где ее отыскать - не знаю.

[DDD]

Если ограничивающие диоды 1N4148 заменить на маломощные Шоттки, например BAS40, то "отвесная" часть выходного сигнала значительно уменьшится.
Это, в свою очередь, уменьшит уровень искусственных ВЧ составляющих искажения на выходе. То есть, искажений и "песка" станет меньше, динамика улучшится.
Картинка с диодами Шоттки внизу. По сравнению с 1N4148 амплитуда на выходе упала с 0,9 Вольта до 0,69 Вольта, то есть на 0,21 Вольта, что есть разница падений на BAS40 против 1N4148.
Сравнение 1N4148 с BAS40 на самой нижней картинке.

[Peratron]

"Ненавистник" ОУ и глубоких ООС создал тему "... Е20" про искажалки на базе каскада с open loop gain как минимум 62 дБ, т.е. с точно такой же глубокой ООС (при равном усилении), как и в сабже.

Откуда там 62 дБ?
 :o
Усиление отдельно взятого каскада определяется сопротивлением нагрузки - функцию которого выполняет в том числе и резистор собственной параллельной ОС, а так же входной резистор последующего инвертирующего каскада.
При тех номиналах, которые задействованы на практике - 20 дБ/каскад уже в радость.

Подчеркну ещё раз: речь не об усилении, обрезанном ООС, а об исходном усилении каскада, определяемом усилительными свойствами единичного транзистора.
Напомню, что усиление оного вычисляется, как Кус=S*Rн - для транзистора можно округлённо принять S=30 мА/в при токе 1 мА.

Рабочие токи в Е20 выбраны существенно меньшими, чем 1 мА, а нагрузка каскада по выходу составляет единицы кОм.
Так, что Кус>10 - это, как уже сказано выше, в большую радость.

А уж пресловутые 62 дБ получаются в лучшем случае в цепочке из трёх каскадов - для чего три каскада и использованы в проекте.

Сабж, в этом смысле, намного гибче, т.к. можно отвязать вх. цепи от цепи ООС. Кому интересно, читайте Х.Х. (или много где ещё) про шум инв_vs_неинверт вкл. ОУ.

К малому шуму полевика с закороченным входом добавляется шум высокоомной цепи ООС на всё том же инвертирующем входе.
С шумовой точки зрения всё едино - где стоит высокоомная цепь.

Не говоря уж про весьма неоптимальный режим жифета по току - миинимальный Fш соответствует работе с начальным током стока, а тут режим близкий к отсечке.

ХИНТ: работа схемы не изменится, если убрать транзистор с инвертирующего входа и подать ООС прямо в исток!
Разумеется, пересчитав режимы по постоянке.

Вся "польза" от биполяра в таком использовании - увеличение импеданса инвертирующего входа при помощи ЭП для цепи ООС.
Что не имеет смысла по шумовым требованиям.
Кроме того, сам этот биполяр в квази-диффкаскаде увеличивает общий шум на 1...2 дБ помимо шумов высокоомной ООС (то есть, при условии закоротки инвертирующего входа на землю по переменке).

ХИНТ: шумовое сопротивление сабжевой схемы в зависимости о положения пота "гейн" находится в диапазоне 5.6...120 кОм, что в режиме максимального гейна мало отличается даже от Е20.

Ператрон в своём репертуаре...

Нет.
Это тусовка в своём репертуаре - в отношении понимания реальных законов радиотехники.

А вот от личностных выпадов следовало б воздерживаться. Во избежание...

[DDD]

По-моему, я писал, что схема НЕ оптимизировалась по шумам, т.к. эту задачу я не ставил (она оптимизировалась по минимуму потребления с нагрузкой 36 кОм при определенных уровнях ограничения и т.д.).
Причина - более чем устраивающий уровень шумов сравнительно с наводками на звучки гитары и пр. реально существующими артефактами. Т.е. шум самой схемы настолько незначителен, что дальше уменьшать его элементарно бессмысленно.
Вместе с тем, величина добавки шумов от БТ в дифкаскаде обратно-пропорциональна усилению, что следует из конфигурации включения регулятора гейна.
Так что, не стоит уводить разговор в сторону при помощи пионерского уровня манипуляций.
---
Далее: разумеется, что БТ из дифкаскада можно убрать, но мне было угодно в регуляторе гейна применить именно 100 кОм пот (в своих схемах я стараюсь применять только 100 кОм переменники) именно в таком включении, как он есть на схеме. Без ЭП в цепи ООС это некузяво.
----------
Если уж двигать дальше, то резисторы в коллекторе выходного БТ можно уменьшить аж до 2х50 Ом и еще меньше, также соответственно уменьшив резисторы в цепи ООС и истоке/стоке полевика. Благо, что в схеме прекрасно работают резисторы попарно равного номинала.
При этом нагрузочная способность и прочие параметры схемы будут совсем другими, но высокое входное сопротивление и низкий уровень шума схемы останутся. Конфигурация схемы легко и быстро позволяет проделывать с ней такие трюки, буде понадобится оптимизировать схему по иным параметрам.
В этом и состоит гибкость схемы, присущая именно структуре ОУ, в числе прочего.