1. Обозначить ток/токи в схеме и напряжение на НЭ (стрелку рисовать в направлении прямого тока через диод).
2. По второму закону Кирхгофа записать выражения для u вх(i) и u вых(i), при этом НЭ учитывать зависимостью + uд (iд) или – uд (iд).
3. Сделать заготовку для графических построений u (i), u (t), i (t), предусмотрев масштаб по оси напряжения не менее значения U m, определяемого напряжением u вх(t)= U m sin t В.
4. Построить характеристику НЭ + uд (iд) или – uд (iд) в соответствии с уравнениями п. 2; выбрав масштаб по оси тока, построить ВАХ резистора, отметить +E или –E в соответствии с уравнениями п. 2.
5. Построить зависимости u вх(i) и u вых(i) п. 2, обвести u вх(i) красным цветом, а u вых(i)– зеленым цветом.
6. Построить в соответствующей заготовке u вх(t)= U m sin t, здесь же с помощью зависимостей п.5 строится u вых(t).
7. Зависимости u вых(t) и i (t) строятся по точкам следующим образом. На графике u вх(t) на оси времени фиксируется точка t 1, по графику определяется соответствующее значение u вх(t 1), по зависимостям u вх(i) и u вых(i) определяются значения u вых(t 1) и i (t 1). Эти точки наносятся на соответствующие графики u (t) и i (t) для времени t = t 1. Процесс повторяется для следующих точек t 2, t 3 и т.д. Затем построенные точки соединяются и получаются графики u вых(t) и i (t). Для точек t 1, t 2, t 3 и т.д. лучше выбирать характерные точки перехода с одного участка ВАХ u вх(i) и u вых(i) на другой и характерные точки (нули, максимумы, минимумы) зависимости u вх(t).
8. Построить зависимость u вых(u вх). При построении учесть, что u вх меняется в пределах от – U m до + U m.
Алгоритм схемного расчета цепей с различными диодами (НЭ)
1. Обозначить в схеме напряжение на НЭ uд (t) (стрелку рисовать в направлении прямого тока через диод) и ток i (t) (стрелку направить в соответствии с u вх).
2. Нарисовать ВАХ идеального НЭ и пронумеровать участки ВАХ (в случае диода – 2 участка, стабилитрона – 3).
3. Нарисовать эквивалентные схемы, заменив НЭ на каждом участке соответствующей схемой замещения (кз, разрыв или (для стабилитрона) источник напряжения).
4. В схеме, где НЭ заменен разрывом, обозначить uд = – и выразить потенциалы и через источники схемы u вх и Е. Подставить полученное выражение в математическое описание данного участка НЭ (для диода uд < 0) и найти, для каких значений входного сигнала верна эта схема замещения НЭ (результат получается в виде неравенства, в случае стабилитрона – двойного).
5. Для каждой схемы записать выражение для тока i (t) (если требуется) и напряжения u вых(t), выразив их через входное напряжение и известные параметры элементов цепи. Учитывая результаты п. 4, найти, при каких входных напряжениях верна каждая из схем.
6. Построить графики i (t), u вых(t) и u вых(u вх). При построении последнего графика учесть, что u вх меняется в пределах от – U m до + U m.