典型非线性环节的设计与分析

典型非线性环节的设计与分析

一、  实验目的

        了解和掌握继电器型、饱和型等典型非线性环节的模拟电路，观测各环节的静特性。

二、  实验设备

硬件设备：微机一台，示波器一台，TDN-86/88—TDN-AC/ACS实验系统一套。

软件设备：Windows 2000操作平台，TDN-AC/ACS系统集成操作软件。

三、  实验原理

        本实验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。

 (a)                                                                (b)

图5-1 继电特性模拟电路

理想继电特定如图5-1C图中M值等于双向稳压管的稳压值。

图5-1C  理想继电特性

2、饱和特性：见图5-2A及图5-2B

图5-2A 饱和特性模拟电路
图5-2B 理想饱和特性

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入电阻值之比，即：

k=Rf/R

四、  实验内容及步骤

1、准备：

（1）选择模拟电路中的未标值元件的型号、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、实验步骤：

（1）    按图5-1接线，图5-1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之间用短路快短接。

（2）    模拟电路中的输入端（U1）和输出端（U0）分别接至示波器的X轴h和Y轴的输入端。

（3）    调节输入电压，观测并记录示波器上的U0~U1图形。

（4）    分别按图5-2A接线，输入电压电路采用图5-1（a），重复上述步骤（2-3）。

典型非线性环节的特性参数变化时的实际输出特性，并分析其结果，见表5-1。

                                    表5-1

典型环节非线性	特性参数	输出特性
继电型
饱和型 Rf=R0=10k
设计环节

五、   实验报告内容

1、实验设备型号。

2、实验目的。

3、实验原理、模拟线路及实验数据。

4、设计内容及实验数据。

5、由记录的数据画出各环节特性曲线 ，并进行特性分析。