实验五典型非线性环节
一、实验目的
1、以运算放大器为基本元件,在输入端和反馈网络中设置相应元件（稳压管、
二极管、电阻和电容）组成各种典型非线性的模拟电路。

2、掌握继电器、饱和、死区、间隙特性的模拟电路的搭接,研究非线性环节
的特性参数和实际输入特性.
二、实验设备
1、长余辉双踪示波器
2、TDN—ＡC/ACS自动控制原理／计算机控制原理教学实验系统
3、配套的电阻、电容、导线等
三、实验原理
1、继电器特性，见图１
图1继电器特性模拟电路
理想继电器特性如图２(A）所示。

图中M值等于双向稳压管的稳压值。

图2（A) 理想继电器特性图２（Ｂ）理想饱和特性
2、饱和特性
图3 饱和特性模拟电路
理想饱和特性图中特性饱和值等于稳压管的稳压值，斜率k 等于前一级反馈电阻值与输人电阻值之比，即：k=R ｆ／R
３、死区特性
死区特性模拟电路图见图4。

图4 死区特性模拟电路
死区特性如图5(Ａ）所示.
图5(A ） 死区特性 图5（B) 间隙特性
图中特性的斜率ｋ为k ＝Ｒf /Ｒ0，死区)(4.0)(12)30/(22V R V R =⨯=∆， 式中R 2的单位ＫΩ,且Ｒ２＝Ｒ1,(实际Δ还应考虑二极管的压降值)
4、间隙特性
间隙特性的模拟电路图见图６
间隙特性如图5(B ）所示。

图中空间特性的宽度Δ(ＯA)为：
)(4.0)(12)30/(22V R V R =⨯=∆，式中Ｒ2的单位为K Ω,(Ｒ2＝R １)，特性斜率tg α为：
根据上面的式子可知道，改变R 2和Ｒ1可改变空回特性的宽度；改变(t
C C 1
)或(
R R f )可调节特性斜率t ｇα。

图6 间隙特性模拟电路
四、实验步骤
1、 准备
1）选择模拟电路中未标值元件的型号、规格.
2)将信号源（Ｕ1 SG ）单元的ST 插针和＋5ｖ插针用“短路块”短接
2、 按图１接线,图1中的(a ）和（ｂ)之间的虚线处用导线连接好;(图5—1（a)
中，＋5v 与Z 之间,以及－5v 与X 之间用短路块短接)
3、 模拟电路中的输入端(U i ）和输出端（U 0)分别接至示波器的X 轴和Y 轴
的输入端。

4、 调节输入电压，观测并记录示波器上的Ｕ0～U i 波形；
5、 分别按图3、４、6接线，输入电压电路采用图5-1（a)，重复上述步骤(2-3)。

6、 备注：图4、６非线性模拟电路请应用“非线性用单元U ９ N Ｃ"。

Ｕ9 N Ｃ单元的IN ～A 之间和IN ～Ｂ之间插入所选择的电阻。

五、实验记录及处理
典型非线性环节的特性参数及实际输出特性记入表1。

表１
六、实验报告要求
１.附上原始实验记录；
2。

将实验得到的数据(波形)与理论的相比较,分析误差的原因；3．列出实验过程中遇到的问题，解决的方法,并写出实验心得;４。

提出对实验的建议或者意见。