Потому давно уж родилась мысль воспроизвести структуру перегруза (включая пороги искажений и частотные коррекции) на более подходящих элементах - в данном случае на биполярных транзисторах, что позволяет надеяться на приемлемый уровень шумов.

Материалы по теме Е20 размещены тут: https://www.box.com/s/uazp5eum475hxxoz5c2o

СХЕМА:

(в этом же виджете можно прослушать сэмплы спайс-реампа)

В качестве усилительной основы использован биполярный инвертор на комплементарной паре, в значительной мере по перегрузу похожий на КМОП-инвертор. Главное отличие - более низкое питание (около 1.2 В), что приводит к снижению порогов клиппирования - и потому усиление каскадов должно быть снижено. Пре- и пост-коррекция сохранены оригинальными.

Тонкий момент: принято считать, что КМОП-инвертор, использованный в прототипе, обеспечивает более мягкое ограничение, чем биполярные транзисторы. Но в реальности это не совсем так - жёсткость клиппинга относительна и определяется соотношением масштабов ВАХ и сигнала, а так же глубиной ООС.

Применённый в Е20 биполярный инвертор работает при очень невысоком напряжении питания - всего 1.2В - и потому передаточная характеристика получается мягкой и немногим отличается от передаточной характеристики КМОП-инвертора, работающего при существенно большем напряжении питании (4.5...6В).

Одной из наиболее существенных особенностей эммы является эстафетная структура клиппирования (четыре каскада) в сочетании с соответствующей частотной коррекцией. Потому несмотря на как-бы не-ламповость структуры (около-симметричное ограничение), звук оказывается достаточно живым и текучим - всё-таки аж четыре клиппера!

Эта особенность сохранена в Е20 в максимальной степени - структура перегруза так же содержит четыре каскада на инверторах. Сохранены относительные уровни клиппирования (за счёт пересчёта коэффициентов усиления каскадов).

Все межкаскадные коррекции сохранены полностью - АЧХ соответствуют прототипу.

Сохранён также регулятор тона - довольно интересный и по схемореализации, и по влиянию на звук. Однако схемотехническая реализация изменена - у конструктора эммы было в распоряжении два "лишних" инвертора, на которых и реализованы пост-перегрузные ступени, включая тон-корректор.

В биполярной реинкарнации нет особого смысла в сохранении этих особенностей (реализации пост-перегрузной части на двух инверторах), а вот приподнять усиление имеет прямой смысл: из-за существенно меньшего напряжения питания сигнал на выходе перегруза слабоват и желательно поддать ему усиления (около 6 дБ). Что и реализовано в схеме инвертирующего каскада Е20 за счёт разделения нагрузки на две части - ООС через частотнокорректирущие цепи берётся с нижнего плеча, а выход - с верхнего. Потому общее усиление можно регулировать соотношением плеч резисторного полумоста - но только без фанатизма (не забывая про правильный выбор рабочей точки, исключающий перегруз в тон-корректоре).

Так же переставлены местами пассивный и активный тон-корректоры - в данном случае схемотехника получается проще и требуется всего один транзистор для эмиттерного повторителя, получающего смещение от предыдущего каскада.

Оценка звучания проектируемой схемы производилась, начиная с самых первых этапов проектирования - ещё на уровне схемотехнического симулятора: для моделирования использовалась программа PROTEUS. В качестве стимулирущего сигнана - сэмплы живой гитары (сим-реампинг).

Достигнутое звучание подтвердило правильность концепции.

Понятно, что инверторный каскад с высокими значениями сопротивлений - не подарок в смысле шумов и по уму стоило б переконструировать первый каскад, но этот аспект оставлен на следующие этапы НИОКР, а данная конструкция послужит для сравнения. Тем паче, что в прототипе и вовсе первый каскад реализован на шумливом КМОП-инверторе - и ничего, как говорится - пипл хавает (с) Боня.

В проекте Е20 так же устранён не самый умный баг эммы - число инвертирующих каскадов у неё чётное и потому неизбежны проблемы с возбудом из-за паразитной ПОС через ёмкости монтажа и контакты переключателяэ. Это же всё же хайгейн! При усилении порядка 1000 раз (60 дб) достаточно минимальной ёмкости, что б примочка превратилась в звуковой генератор.

Именно эта конструкторская глупость (чётное число каскадов) и предопределило, в моём представлении, использование активного байпаса в Эмме, а так же пришлось вводить довольно
злобную покаскадную фильтрацию на ВЧ (срез выше 3 кГц в каждом каскаде)

Тракт Е20 сделан в сумме инвертирующим и потому должен прилично работать с пассивным байпасом, обладающим большой ёмкостью между контактами переключателя. Отказ от входного повторителя в активном байпасе должен положительно повлиять на шумы.

Так же, для снижения шумов, можно в первом каскаде установить сдвоенные транзисторы - это уменьшит собственный шум первого каскада на 3 дБ.

Обсуждение на форуме  (включая версию печатной платы для корпуса GAINTA 0124):

http://peratronika.ucoz.ru/forum/8-81-1