Схемы с диодами и стабилитронами на основе ОУ

Рассматриваемые схемы являются нелинейными, так как содержат нелинейные элементы — диоды и стабилитроны. Однако часто такие схемы анализируют, без использования ЭВМ, как линейные. При этом часто диоды и стабилитроны считают идеальными и заменяют открытые диоды и стабилитроны закоротками, запертые диоды и стабилитроны — разрывами, а стабилитроны, работающие в режиме пробоя, — источниками напряжения.

При использовании подобных способов линеаризации нелинейных схем основная проблема состоит в том, чтобы перед анализом определить, в каком режиме работает каждый нелинейный элемент. Здесь большую помощь может оказать опыт анализа подобных схем. Пусть сделано некоторое предположение о состоянии нелинейных элементов (например, предполагается, что первый диод открыт, второй закрыт и т. д.). Тогда после анализа схемы, выполненного на основе этого предположения, необходимо проверить его правильность. Например, необходимо убедиться, что через предположительно открытый диод, замененный закороткой, ток протекает в прямом направлении. При машинном анализе схемы, подобные рассматриваемым, анализируются как нелинейные.

Для примера выполним анализ схемы на рис. 2.32, предполагая, что диоды — идеальные. Пусть вначале и_вх = 1 В. Если диод D1 открыт (заменяем его закороткой), а диод D2 — закрыт (заменим его разрывом), то получим эквивалентную схему, приведенную на рис. 2.33. Из данной схемы следует, что

Проверим правильность сделанного предположения, для чего определим ток i_DX диода D_x и напряжение и_т диода D₂. Используя допущение о том, что и_диф = 0, получаем и_т = —2 В и i_Dl = 0,2 мА. Так как напряжение на диоде 2)₂ отрицательное, а ток через диод D, положителен, можно утверждать, что предположение было правильным.