Ersteinmal muss man sich überlegen, wie sich die Z-Dioden verhalten. In
Sperrrichtung werden diese leitend, wenn die Z-Spannung von 5,1V
überschritten wird. In Flussrichtung arbeitet sie, wie eine normale
Diode. Man nehme 0,7V an. Durch die antiserielle Schaltung beider Dioden
liegt immer eine Diode in Sperr- und eine in Flussrichtung vor. Die
Dioden begrenzen also die Spannungen kleiner -5,8V und größer +5,8V.
Die Ausgangsspannung des OPVs wird durch den Spannungsteiler halbiert.
Wenn die Spannung an R2 im Bereich von -5,8V bis +5,8V bleibt haben die
Dioden noch keine Wirkung, da sie noch nicht leiten. Dieser Bereich ist
am Ausgang also Uaus=2*Uein. Somit arbeitet der OPV im Bereich Uein
-5,8V bis +5,8V als Verstärker mit Verstärkung zwei.
Ist die Spannung am Eingang nun kleiner als -5,8V oder größer +5,8V
werden die Dioden leitend und die Spannung U2 auf +-5,8V gehalten. Durch
die hohe Leerlaufverstärkung wird die Differenz zwischen
Eingangsspannung und konstanten +-5,8V verstärkt. Da die Rückkopplung
nicht mehr funktioniert geht der Ausgang halt in die Sättigung des OPVs.
Somit ergibt sich der skizzierte Verlauf. Der Bereich von -5,8V bis 5,8V
wird linear auf -11,6V bis +11,6V abgebildet, Werte unter -5,8V gehen in
die negative Sättigung und Werte über 5,8V gehen in die positive
Sättigung.
LG Christian