¿Cómo puedo minimizar el consumo de energía de este circuito de recorte de crossover?

Question

Estoy tratando de producir un circuito que produce una distorsión de la distorsión de cruce para el musical de los efectos (a sonar como un viejo de mierda radio de transistores). El problema que me estoy quedando en (entre unos pocos, sino para limitar el alcance) es que para observar una distorsión de la distorsión, el circuito se dibuja una tonelada de corriente de la unidad de los BJTs y de la carga. Mi intención para el circuito es para ejecutarlo en un pedal de guitarra, fuera de una batería de 9 V (a pesar de elevar a 18 V para op-amp headroom), pero esto parece inverosímil, con el diseño actual.

Es allí una manera eficiente para emular la distorsión de cruce?

Circuito

El actual circuito utilizado es una visión simplista de la Clase-B amplificador. Como R4 aumentar el sesgo de mejora hacia la Clase-AB y la reducción de la distorsión. Este va a ser parametrizados con un potenciómetro para que los músicos puedan marcar en la cantidad.

^{simular este circuito – Esquema creado mediante CircuitLab}

Aquí es un ejemplo de salida:

Restricciones de diseño

Las tres restricciones del diseño que estoy viendo son:

1. Mantener las resistencias relativamente altos, por lo que los filtros de paso alto filtros formado con C1 y C2 mantener una baja frecuencia de corte, permitiendo de ancho de banda de las señales que pasan a través. Idealmente, los puntos de corte debe estar por debajo de 20 Hz.

2. R3 y R2 pueden ser a la izquierda de la igualdad por motivos de simplicidad.

3. La relación entre R3/R2 y R4 es un factor que determina la cantidad de crossover de recorte

4. El segundo factor de recorte es el de carga, R1, ya que reduce la distorsión aumenta.

Problema

En general, el circuito atrae a cerca de 10 mA de corriente. Para la comparación, tengo dos Sallen-Key de op-amp filtros antes de que consumen menos de 1 mA cada uno (ideal LTspice de simulación, sobre todo en reposo). ¿Sólo tengo que chupar y sugieren que los usuarios mantener un empate completa de baterías para su uso? (O más probablemente una verruga de la pared).

Answer 1

Seguir a @DaveTweed 's comentario, una baja potencia de la cruz clipper ha llegado a ser obvio para mí. Hay diferentes problemas con el circuito de ahora: de la cruz-el recorte es fuertemente dependiente de la amplitud de la entrada, por lo que si la señal es fuerte la distorsión relativa es baja, una señal de baja amplitud estará dominada por la distorsión, si pasa en todos. Sería bueno averiguar una forma de seguimiento de la distorsión en base a la amplitud de la entrada...

Circuito

Quitar el colector de conexiones de los NPN y PNP BJTs, el circuito se convierte en:

^{simular este circuito – Esquema creado mediante CircuitLab}

Los valores de R1 - R4 se han ajustado para proporcionar un rango óptimo de distorsión de la distorsión. Por el aumento de R1, condensadores C1 y C2 se puede quitar, lo que significa que probablemente puede utilizar mejor tapa dialectrics como el cine en lugar de electrolytics.

Comportamiento

Cambiar el valor de R4 de 10 Ω a 100 kΩ (como podría ser con un potenciómetro) con 10 kΩ pasos produce el siguiente comportamiento:

Con consumo de corriente:

Para un max de corriente de menos de 50 µA para una señal 1 Vpp, estoy muy feliz con ella! Yo probablemente aún no entienden la Clase-B / AB diseño de un amplificador muy bien, pero este cumple mis objetivos de diseño. Gracias a todos por sus comentarios, y @DaveTweed si desea enviar una respuesta te lo marca como correcta, ya que esta respuesta simplemente la continuación de su dirección.