Задачка в файле. Для тех кому будет интересно отвлечься и пошевелить извилинами

Требуется проанализировать как что работает и дать функцию входа/выхода.
Буду рад мнениям. Хочу проверить себя правилен ли мой подход.

Если Вы внимательно посмотрите, то ОУ улетает в минус насыщения не на положительной полуволне, а только после открывания диода подложка-сток полевика. R2 и был добавлен, чтобы это показать. В диапазоне входного напряжения от напряжения на подложке до treshhold voltage полевика схема ведет себя как вполне линейный инвертирующий усилитель.

Правильно. Вы этим сопротивлением отсекаете диод от схемы, и ОУ улетает у вас в насыщение
А смысл как раз в том, что бы диод держал линию

Попробуйте проверить сами. Без этого резистора ток через диод ограничивается допустимым током выхода ОУ, а если использовать модель ОУ Level1 (без каких-либо ограничений), то можно получить ток через диод и 1 кА.

Ну 1кА вы не получите. У вас выгорят микросхемы питания раньше.

И изначально задача стояла оценить имеющуюся схему, а не выпускать в серию устройство с такой функцией.

почему вы добавляете резистор = 1К, а не например 200Ом ?(попробуйте и посмотрите где остановится сигнал)
В зависимости от номинала этого сопротивления у вас будет сдвигаться нижняя граница вых. сигнала. По-этому считаю, что резистор нельзя ставить здесь при анализе конкретной данной схемы, так как это сбивает понимание воздействия p-n перехода на выход ОУ.
П.С. все пойду домой, а то так и хоккей пропустить можно

По условиям задачи ОУ идеальный. Модель ОУ Level1 - это идеальный ОУ с бесконечным коэффициентом усиления и т.д. и без ограничения напряжения и тока по выходу. Т.е. при необходимости такой ОУ из себя и кА выдавит.

Именно. См. выше.

Можно и 200 Ом - это не критично. См. ниже.

В модели ОУ Level3 ток ограничения по выходу задан 20 мА. Без резистора ток ограничивался именно этим. На выходе ОУ получалось -0.7В с копейками. Это все я проделал еще до того как запостил картинки.
Повторюсь: резистор был добавлен как раз для того, чтобы отделить мух от котлет.

Сопротивление канала полевика с данной моделью на линейном участке передаточной характеристики составляет около 320 кОм. Согласитесь, что еще 1 кОм погоды не сделает.
А о какой нижней границе Вы говорите? Это когда диод открывается?

Ваш 1КОм погоды не сделает когда транзистор открыт, но когда транзистор находится в режиме отсечки, по ИСХОДНОЙ схеме напряжение выхода равно минус падению напряжения на p-n переходе (-0.6).

Когда вы добавляете последовательно диоду в цепь резистор у вас происходит смещение напряжения. Или вы не согласны?

Так как вы можете смещать напряжение по своему усмотрению, ставя 1К, 2К или любое другое сопротивление, если в условии задачи необходимо получить конкретную зависимость Vout от Vin?

По-этому, если хотите добавить резистор, добавляйте после ключа. Тогда в режиме отсечки он влиять не будет

. Я где-то сказал, что этот резистор принципиально необходим? Трижды сказал, для чего он был введен. Считайте его выходным сопротивлением ОУ.
Кста, не подскажете ли, какое напряжение и ток будут на выходе идеального ОУ в приведенной схеме без резистора R2 при, например, +10 В на входе? А чтобы стало совсем хорошо, давайте сделаем R1=10 Ом, как Вы предложили в своей схеме. Эти условия не противоречат исходной постановке задачи?
имхо, спор совершенно ни о чем.

В том все и дело, что в условиях задачи специально не задано ни одного точного числа. задача - получить функцию Vout=F(Vin) не применяя конкретных чисел.
Решением задачи является
при Vin >0 Vout = -V(p-n)=-0.6
при Vin < 0 Vout = -Vin*Roc/Rin
По поводу Rin мы уже говорили с Саша Z.
При чем здесь какие-то конкретные числа?
Спор действительно не о чем

П.С. to xemul Да вот такой вопрос: вы бы стали использовать приведенную в условии задачи схему у себя на плате? Без изменений и доработок, как есть?

имхо, при отсутствии дополнительных условий на параметры ОУ по выходу корректнее будет считать Vout неопределенным при Vin>0.

Ну Вы же знаете ответ.
А меня после ужина начали глодать сомнения насчет точности моделирования в MC7 участка характеристики Vsub<=Vout<Vth. Если будет не лень, проверю в PSpice. Завтра