第二章 信号放大电路4-7学时
《电工电子技术与技能》教学大纲
《电工电子技术与技能》教学大纲第一部分课程概述一、课程性质与任务本课程是中等职业学校非电类相关专业的一门基础课程。
其任务是:使学生掌握非电类相关专业必备的电工电子技术与技能,培养非电类相关专业学生解决涉及电工电子技术实际问题的能力,为学习后续专业技能课程打下基础;对学生进行职业意识培养和职业道德教育,提高学生的综合素质与职业能力,增强学生适应职业变化的能力,为学生职业生涯的发展奠定基础。
二、课程教学总体目标使学生会观察、分析与解释电的基本现象,具备安全用电和规范操作常识;了解电路的基本概念、基本定律和定理;熟悉常用电气设备和元器件、电路的构成和工作原理及在实际生产中的典型应用;会使用电工电子仪器仪表和工具;能初步识读简单电路原理图和设备安装接线图,并能对电路进行调试、对简单故障进行排除和维修;初步具备查阅电工电子手册和技术资料的能力,能合理选用元器件。
结合生产生活实际,培养对电工电子技术的学习兴趣和爱好,养成自主学习与探究学习的良好习惯;通过参加电工电子实践活动,培养运用电工电子技术知识和工程应用方法解决生产生活中相关实际电工电子问题的能力;强化安全生产、节能环保和产品质量等职业意识,养成良好的工作方法、工作作风和职业道德。
三、教学要求及建议(一)教学要求本门课程通过不同的教学方法和教学手段,使学生掌握电路理论、安全用电、模拟电子技术、数字电子技术、EDA技术等电工技术领域中的基本理论、基本知识;初步掌握一般电路和电子电路的分析方法;了解常用电子器件的作用和功能;了解电工电子技术领域中的新理论、新技术、新知识。
(二)教学建议1、以学生发展为本,重视培养学生的综合素质和职业能力,以适应电工电子技术快速发展带来的职业岗位变化,为学生的可持续发展奠定基础。
为适应不同专业及学生学习需求的多样性,可通过对选学模块教学内容的灵活选择,体现课程内容的选择性和教学要求的差异性。
教学过程中,应融入对学生职业道德和职业意识的培养。
《电工电子技术与技能》课程标准
《电工电子技术与技能》课程标准一、课程性质与任务本课程是中等职业学校机电技术应用专业必修的一门专业基础课程。
其任务是:使学生较系统的掌握电工电子技术基础知识和基本技能,初步具有分析和解决生产生活中一般电工电子问题的能力。
同时,注重职业意识培养和职业道德教育,提高学生的综合素质与职业能力,增强适应职业变化的能力,为后续专业课程学习打下一定的电学基础。
二、课程教学目标通过项目教学,让学生掌握电工与电子电路的基础知识和基本技能,能熟练运用所学知识分析和解决生产生活中遇到的电学方面的实际问题。
(一)知识和德育目标1.理解电路的主要物理量和电气符号,掌握直流电路元件及分析方法。
2.掌握正弦交流电路的表示方法及三相交流电的相关概念。
3.掌握纯电阻、纯电容、纯电感电路的电压电流关系。
4.了解变压器的结构、工作原理及用途。
5.知晓三相交流异步电动机的结构及工作原理。
6.掌握安全用电常识。
7.掌握常用电子元器件的作用、主要参数及测试方法。
8.理解典型电子电路的工作原理及性能特点及用途。
9.培养实事求是、严肃认真的科学态度与工作作风,培养享受快乐的学习过程及成果,养成持之以恒的学习精神,形成团队协作精神。
10.培养良好的安全、质量与环保节能等意识。
11.增强参与科技活动的热情,勇于探究与日常生活有关的电学问题,关心国内外科技发展的现状与趋势,具有强烈的使命感与责任感。
(二)能力目标1.能正确使用常用电工电子工具、仪器、仪表等。
2.能识读和分析典型电路原理图及设备的电路方框图。
3.能分析简单电路,会诊断并排除电路的简单故障。
4.明确逻辑门电路的功能,会分析简单组合逻辑电路及时序逻辑电路。
5.能借助工具手册、设备铭牌、产品说明书、产品目录等资料分析电路、查阅电子元器件及产品的相关数据和使用方法等。
三、参考学时124学时四、课程学分8学分五、课程内容和要求六、教学建议(一)教学方法本课程的教学应积极运用网络、多媒体等现代化教学手段,采用以实习实训场所为中心的教学组织形式,利用创造性实训环节,充分调动学生运用新器件、新技术、新方法进行制作的主观能动性,并努力提高学生的综合分析能力,使学生在了解与掌握本课程理论知识基础的同时,得到较好的实践技能训练,提高学生的综合素质。
《模拟电子技术》教学大纲
《模拟电子技术》课程教学大纲课程名称: 模拟电子技术课程代码: 0730081课程类型: 专业核心课学分: 4 总学时: 72 理论学时: 56 实验(上机)学时: 16 先修课程: 电路基础高等数学大学物理适用专业:应用电子技术、电子信息工程、通信工程一、课程性质、目的和任务本课程是应用电子技术、电子信息工程、通信工程专业必修的专业基础课和核心课程。
本课程的目的和任务是使学生获得模拟电子技术的基本理论、基本知识和基本技能, 培养学生分析问题和解决问题的能力。
通过学习使学生掌握线性电子电路中基本单元电路的工作原理、分析方法、主要性能指标等, 获得信息传递技术必备的理论知识, 为学习后续课程以及从事有关的工程技术工作和科学研究工作打下一定的基础。
二、教学基本要求1.掌握各章节基本内容, 对基本电路原理的分析能力和实验能力是学习模拟电路课的最基本要求, 要求学生很好理解和掌握。
在教学中要注重培养学生的创新意识和科学精神。
2.本课程是电专业的非常重要的专业基础课, 也是电信专业研究生入学考试的必考课程, 且具有广阔的工程应用背景。
因此, 在教学中应注意培养学生的逻辑思维能力、综合运用模拟电路理论分析和解决问题的能力, 注意理论联系实际, 同时根据本课程的特点严格要求学生独立完成一定数量的习题与课程设计。
本课程教学的组织方式包括三大部分:基本理论课、习题课、实验课、理论课采用多媒体教学手段, 实验课将通过实际的操作和设计, 使学生加深对电路、器件模型等内容的理解, 巩固课堂教学内容。
3.本课程考核由期末卷面考试、期中考试、平时抽查、平时作业、实验过程、实验报告等部分组成。
期末考试: 50%;平时成绩(含平时考勤、提问、作业): 20%;实验: 10%;期中: 20%。
三、教学内容及要求第一章常用半导体元器件(10学时)内容①导体半导体和绝缘体、半导体的共价键结构半导体的导电机构--电子和空穴、P型半导体、N型半导体、半导体载流子的漂移运动和扩散运动、PN结的单向导电性②普通二极管的结构、伏安特性、主要参数及注意事项稳压管的结构、伏安特性、主要参数及注意事项③双极型三极管的结构、电流分配与放大原理、输入输出特性曲线, 主要参数及注意事项结型及绝缘体场效应管的结构、工作原理、主要参数及使用注意事项。
(完整版)电子技术基础教学大纲
电子技术基础教学大纲电子技术基础是入门性质的技术基础课,它既有自身的理论体系,又有很强的实践性。
本课程的任务是使学生获得电子技术方面的基本理论、基本知识和基本技能,培养分析问题和解决问题的能力,为今后进一步学习、研究、应用电子技术打下基础。
本课程是我院工科电类专业的必修课。
模拟部分教学大纲学时:55 学分:4适用专业:电子类、自控类、计算机类专业(高职高专)先修课程:《大学物理》、《电工技术基础》一、课程内容和基本要求第一章半导体器件1、正确理解PN结的形成及其单向导电作用,熟练掌握二极管、稳压管的外特性和主要参数。
2、正确理解半导体三极管的结构及工作原理,熟练掌握外特性和主要参数。
第二章基本放大电路1、正确理解放大的基本概念,放大电路的主要指标,掌握放大电路的组成特点。
2、掌握放大电路定性分析方法及静态工作点的估算方法。
3、熟练掌握放大电路的等效电路法,会计算静态工作点,能用微变等效电路计算放大电路的电压放大倍数、输入和输出电阻。
4、正确理解放大器失真产生的原因及解决的办法,放大电路频率特性的概念及其频率特性。
5、了解级间耦合放大电路的工作原理及指标的估算,选频放大电路。
第三章场效应管放大电路1、正确理解结型场效应管和绝缘栅场效应管的结构、工作原理,掌握特性曲线和主要参数。
2、确理解场效应管放大电路结构,工作原理。
第四章集成运算放大电器1、熟练掌握集成运算放大器的组成、性能特点和基本单元电路。
2、正确理解差动放大器的组成、工作原理及应用,了解通用型集成运算放大器的主要性能指标。
3、了解集成运放的应用及两种基本电路。
第五章负反馈放大电路1、练掌握反馈的基本概念和分类,会判断反馈放大电路的类型和极性。
2、熟练掌握负反馈的四种组态及其对放大电路性能的影响。
第六章集成运算放大器的应用1、练掌握由集成运放组成线性电路和非线性应用电路的方法和应用知识。
2、练掌握由集成运算放大器组成的比例、加减法和积分运算电路、信号处理电路等的结构及分析方法。
模电专科教学大纲
商丘学院《模拟电子技术基础》课程教学大纲课程编码:16010007课程名称:模拟电子技术基础Analog Electronics Technology一、课程基本信息1.课程类型必修课:专业课程2.适用专业及开设学期适用专业:应用电子技术(专科)、电气工程及自动化(专科)开设学期:第二学期3.课程目的模拟电子技术基础课程是一门用以培养学生电子技术入门性质的技术基础课,具有自身的体系和很强的实践性。
本课程主要研究常用基本的半导体元器件的工作原理,基本的电子电路的原理的应用。
通过课程的学习,使学生能够较好的掌握电子技术的基本理论,基本知识和基本分析问题的方法。
开设本课程的目的是:使学生掌握一定的电子技术基础理论,基本电路知识和基本技能,为进一步学习后继课程和掌握不断发展着的电子技术打下良好的基础,提高学生理论与实践相结合的能力。
其主要任务是培养学生:1.掌握电子技术课程的基本理论、基本知识和基本分析问题的方法,了解电子技术的新发展、新技术;2.正确掌握电子技术的课程内容,能够分析由几个单元电路组成的小电子电路系统,理论联系实际,具有创新精神;3.具有设计简单电子电路的能力;4.具有较强的实验能力,会使用常规的电子仪器,会通过实验安装调试电子电路,具有进行实验研究的初步能力。
4.学分与学时学分为:4;学时为:72。
5.建议先修课程《电路与系统》、《大学物理》6.推荐教材或参考书目推荐教材:《模拟电子技术》,王连英主编,高等教育出版社,2011年7.参考书目:《模拟电子技术》第4版,康华光编,高教出版社(21世纪教材)《模拟电子技术基础》,童诗白著,清华大学出版社,2010年教学方法与手段课堂讲授与传统讲授8.考核及成绩评定考核方式:考试成绩评定:考试课(1)平时成绩占30%(2)考试成绩占70%9.课外自学要求上新课之前让学生复习先修课程里的相关内容,参考相关文献和其他教材对重点难点做到心中有数。
二、课程教学基本内容及要求第1章常用半导体器件(4学时)教学内容:1-1半导体基础知识1-2二极管1-3二极管电路的分析1-4二极管应用电路1-5特殊二极管1-6二极管特性分析1-7晶体三极管(BJT)1-8场效应管(FET)重点:二极管,晶体三极管难点:晶体三极管第2章基本放大电路(6学时)教学内容:2-1基本放大电路的组成及主要性能指标2-2基本放大电路及基本分析方法2-3工作点温度的共射放大电路2-4共集放大电路和共基放大电路2-5场效应管放大电路2-6多级放大电路2-7放大电路的频率特性2-8小信号低频放大电路的设计重点:基本放大电路的组成及主要性能指标,基本放大电路及基本分析方法难点:基本放大电路及基本分析方法第3章集成运放、负反馈放大电路(8学时)教学内容:3-1差分放大电路3-2集成运算放大器简介3-3反馈放大电路的组成及基本类型3-4负反馈对放大电路性能的影响3-5负反馈的正确选用与稳定性3-6深度负反馈放大电路的特点及估算3-7电压串联负反馈放大电路重点:差分放大电路,反馈放大电路的组成及基本类型难点:反馈放大电路的组成及基本类型第4章集成运算放大器的应用(10学时)教学内容:4-1理想集成运算放大器4-2集成运放线性应用的三种输入方式4-3信号的运算和处理4-4集成运放实际应用中的一些具体问题重点:成运放线性应用的三种输入方式难点:成运放线性应用的三种输入方式第5章功率放大电路(6学时)教学内容:5-1功率放大电路的特点及分类5-2几种常见的功率放大电路5-3集成功率放大器5-4OCL互补对称功率放大电路重点:功率放大电路的特点及分类难点:OCL互补对称功率放大电路第6章信号产生电路(8学时)教学内容:6-1正弦波振荡电路6-2非正弦波信号产生电路6-3电容三点式正弦波振荡电路Multisim仿真重点:正弦波振荡电路难点:正弦波振荡电路第7章直流稳压电源(6学时)教学内容:7-1二极管整流电路7-2滤波电路7-3稳压电源的主要技术指标与并联参数稳压电源7-4三端集成稳压器重点:二极管整流电路,滤波电路难点:滤波电路三、课程学时分配本课程总学时72学时,其中讲课56学时,实验16学时。
《电子技术基础》教学大纲资料
《电子技术基础》教学大纲资料大纲说明年级09级08级课时96108144教学周学时6周8+6周818周618周4+18周4适用专业机电(技师4)机电(技师4)机电(技师7)课程性质/特点高职、技师层面,强化弱电基础,另开电工学一、课程的地位与任务《电子技术基础》是机电类专业的一门核心专业基础课程,电子技术是现代科学技术中的一个极为重要的组成部分,它广泛应用于国民经济中的各个部门和人们的日常生活中。
电子技术基础这门课是职业院校机电类专业的专业基础课程,课程内容主要包括:半导体器件、放大和振荡电路、集成运算放大器、直流电源、晶闸管电路、门电路及组合逻辑电路、触发器及时序电路的基本知识、分析方法及其应用。
二、课程简述1.课程目标:(1)熟练掌握晶体二极管、三极管、场效应管集成运算放大器等常用器件的工作特性和主要参数,并能进行简单的检测和选用。
(2)熟练掌握放大和振荡电路、集成运算放大器、直流电源、门电路及组合逻辑电路、触发器及时序电路的典型形式、分析方法及其基本应用知识,并能进行简单的计算。
(3)了解晶闸管的工作特性、主要参数及其应用,了解晶闸管电路的基础知识。
(4)初步掌握电子电路的基本实验技能,在并行课程电子基本操作技能实训中开展相应课题的技能训练。
2.教学方法:(1)本课程是一门重要的专业基础课,具有很强的实践性。
它的先导课是数学和电工基础。
在教学中着重定性分析弱化过于复杂的数学分析、重应用弱化过于复杂的物理、化学本源的剖析。
教学中注重直观教学、启发诱导和兴趣培养,倡导借助多媒体教学手段扩展知识提高课堂教学的效率和效果,倡导理论与实践相结合,最大化地融入实物展示、实体示范、动手操作等内容。
(3)根据机电一体化的专业需要,此教学大纲对教材中部分内容作了适当的调整,突出重点、体现专业特点、形成专业课程体系。
教师在教学中需对教材内容作进一步的加工,尤其是要及时补充新技术、新工艺、新的元器件和新的生产设备。
第2章放大电路原理分析方法(16学时)
图解法的应用
(一)用图解法分析非线性失真 1. 静态工作点 过低,引起 iB、iC、 uCE 的波形失真 —— 截止失真 结论:iB 波形失真
IBQ
O
iB / µ A
iB / µ A
ib Q t O
O
uBE/V uBE/V
t
ui
iC 、 uCE (uo )波形失真
iC / mA iC
NPN 管截止失真时 的输出 uo 波形。
Q
iB
输入回路 工作情况:
0
20
uBE/V t
0 0
0.68 0.7 0.72
可见在UBEQ从0.68到0.72变化 时,基极电流以40微安为中心,从 20微安变化到60微安。
uBE
uBE/V UBEQ
t
iC / mA iC / mA
4
交流负载线 80 60
IC
Q
iC 2
Q
IB = 4 0 µA
输出不失真的最大输出功率。用符号 Pom表示。
Pom PV
:效率
PV:直流电源消耗的功率
六、通频带
Aum fL:下限频率
1 2
Aum
BW fL fH
fH:上限频率
由于放大电路中存在电抗性元件,所以放大倍数会随 信号频率的变化而变化,通常将放大倍数在低频和高频段下 降至 1 Aum 时所包括的频率范围定义为放大电路的通频带 。 理论上希望通频带的宽度越大越好
要求:会画放大电路的直流通路和交流通路
共射放大电路
直流通路
+
交流通路
注意:实际的放大电路其直流和交流通路是叠加在一起的。 根据放大电路的直流通路和交流通路,即可分别进行静态分析和动态分 析,进行静态分析时,有时也采用一些简单实用的近似估算法。
信号放大电路课程设计
信号放大电路课程设计一、教学目标本节课的学习目标包括知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。
知识目标要求学生掌握信号放大电路的基本原理、电路组成、工作原理和性能指标。
技能目标要求学生能够运用信号放大电路解决实际问题,进行电路设计、调试和分析。
情感态度价值观目标培养学生的科学精神、创新意识和团队合作能力。
通过本节课的学习,学生应能理解信号放大电路在电子技术中的应用,培养对电子技术的兴趣和热情,提高自主学习、合作学习和探究学习的能力。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括信号放大电路的基本原理、电路组成、工作原理和性能指标。
首先,介绍信号放大电路的概念和作用,使学生了解信号放大电路在电子技术中的重要性。
其次,讲解信号放大电路的电路组成,包括放大器、反馈网络、输入输出端等,帮助学生掌握电路的基本结构。
然后,分析信号放大电路的工作原理,通过具体案例让学生了解信号放大电路的工作过程。
最后,介绍信号放大电路的性能指标,如增益、带宽、线性度等,培养学生评价和选择信号放大电路的能力。
三、教学方法为了提高教学效果,本节课采用多种教学方法相结合。
首先,采用讲授法,系统地讲解信号放大电路的基本原理、电路组成、工作原理和性能指标。
其次,运用讨论法,引导学生分组讨论实际案例,培养学生的分析问题和解决问题的能力。
此外,采用案例分析法,分析不同应用场景下的信号放大电路设计,帮助学生将理论知识应用于实际。
最后,进行实验操作,让学生亲自动手搭建和调试信号放大电路,提高学生的实践能力。
四、教学资源本节课的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备。
教材和参考书用于提供理论知识,多媒体资料用于展示信号放大电路的原理图和实际应用场景,实验设备用于开展实践操作。
此外,还可以利用网络资源,如学术期刊、学术论文等,为学生提供更多的学习资料和参考信息。
五、教学评估本节课的教学评估方式包括平时表现、作业、考试等。
平时表现主要评估学生的课堂参与度、提问回答、小组讨论等,占总评的30%。
[信息与通信]第2章 放大电路基础
放大电路基础
h
1
概论
前置放大器
放大的概念
扩音机是怎样工作的
功率放大器
直流供电电 源
电子学中放大的目的是将微弱的变化信号放大成较大 的信号。
放大电路可以用有输入口和输出口的四端网络表示, 如图:
Xi
Aυ
Xo
h
2
放大的概念
放大器的分类 信号的特征
信号的大小
直流放大器 音频放大器 视频放大器 脉冲放大器 谐振放大器
宽带放大器
小信号放大器 大信号放大器(功率放大器)
h
3
放大电路的性能指标
放大器的一般模型
Is
RS
A
RL
(1)放大倍数
Av | vvoi |
电压放大倍数
Ai | iioi |
电流放大倍数
Ap | P Po i || vvoiiiio |AuAi h
放大倍数除用信号
的有效值定义之外, 还可以根据需要用信 号的峰值或者峰~峰 值来定义。
频率
f
通频带: fbw=fHh–fL
10
放大器的性能指标
(5)最大输出幅值(一般用电压表示) (6)最大输出功率与效率最大输出功率(POM):输出波形 基本不失真的情况下,能够向负载提供的最大功率。 效率:放大电路的最大输出功率与直流电源消耗的功率之比。
POMPV
(7)放大器的失真 1、频率失真:对于不同的频率,放大器具有不同的增益, 且产生不同的相移。由此产生的失真叫做频率失真。
υi
Aυ
υo
4
放大电路的性能指标
(1)放大倍数
Ag
io vi
互导增益
Ar
vo 互阻增益 ii
测控电路课件(完整)
(三)、开关信号
开关信号可视为绝对码信号的特例,当绝 对码信号只有一位编码时,就成了开关信号。 只有0和1两个状态。
与行程开关、光电开关、触发式测头相连 接的测控电路,其输入信号为开关信号。
当执行机构只有两种状态时,如电磁铁、 开关等,要求测控电路输出开关信号。
第四节 测控电路的类型与组成
一、测量电路的基本组成 (一)模拟式测量电路的基本组成 (二)数字式测量电路的基本组成
二、控制电路的基本组成 (一)开环控制 (二)闭环控制
传 感 器
量 程 切 换
放 大 器
解 调 器
电
路
振荡器
信 号 分 离
运 算 电
模 数 转 换
计 算 机
电路 电
路
路
电源
显 示 执 行 机 构 电路
图1-6 模拟式测量电路的基本组成
传 感 器
细 脉转 分 冲换 电 当电 路 量路 辨向电路
(二)、绝对码信号
1111 0000
1110
0001
1101
0010
1100
0011
1011
0100
1010
0101
1001
0110
1000 0111
绝对码信号是一种与状态相对应的信号。
绝对码信号在显示与打印机机构中有广泛的 应用。显示与打印机构根据测控电路的译码器输 出的编码,显示或打印相应的数字或符号。在一 些随动系统中,执行机构根据测控电路输出的编 码,使受控对象进入相应状态。
以磁电式电表、示波器、笔式记录器作为显示 机构,以直流电动机为执行机构时,要求测控电路 的输出信号为非调制模拟信号。
第三节 测控电路的输入信号与输出信号
电子电路基础习题答案
1. 掌握三极管、场效应管的基本偏置方法,包括分压式偏置、电流源偏置,了解其它偏置 2. 掌握共基、共射、共集、共源、共漏五种基本组态放大电路的静态及动态分析计算方法。 3. 掌握基本放大电路的高频特性分析方法,了解低频特性及其分析方法。 第四章 组合放大电路 8 学时
2. 掌握差动放大电路分析、计算方法及其传输特性。 3. 熟悉通用集成运放的电路原理。 4. 熟悉运放的主要参数及误差分析模型。 第五章 反馈电路及其稳定性分析 8 学时 2. 掌握四种类型负反馈电路的判断及估算。 4. 了解针对特殊情况的补偿方法。
w.
co
m
I BS =
图(c) ,∵
10 − U CES 10 ≈ = 0.1mA = 100 µA β ×2 50 × 2
10 − 0.7 = 0.465mA = 465 µA 20 I > I BS ∵ B
IB =
∴ 三极管工作在饱和区
I C = I CS = β I BS = 5mA U CE = U CES ≈ 0V
U1 → c , (4). U 1 = 6V ,
U 23 = U 2 − U 3 = 11.3 − 12 = −0.7V ) U2 → b , U3 → e
ww w.
U1 → b , U2 → e , U3 → c U 3 = 12V , (2). U 1 = 3V , U 2 = 2.8V , 结论: 锗 NPN 型三极管( U 12 = U 1 − U 2 = 3 − 2.8 = 0.2V ) U1 → b , U2 → e , U3 → c
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w.
电路如题图 1.4 所示,稳压管D Z 的稳定电压U Z =8V ,限流电阻R = 3kΩ ,设
《电工电子技术》课程教学大纲
《电工电子技术》课程教学大纲一.课程基本信息开课单位:电子信息学院电子工程系电工电子教研室课程编号:03040089b英文名称:Electrotechnics and Electronics学时:总计48学时,其中理论授课48学时,实验(含上机)0学时学分:3.0学分面向对象:物流管理、应用物理学、生物工程等本科专业先修课程:高等数学、大学物理教材:《电路与电子技术》(电工学Ⅰ),朱伟兴主编,高等教育出版社,2008年六月第一版主要教学参考书目或资料:1.《电工学》(第六版)上册电工技术、《电工学》(第六版)下册电子技术,秦曾煌主编,高等教育出版社,2003年12月第六版2.《电工学(第六版)学习辅导与习题选解》,秦曾煌主编,高等教育出版社3.《电工学(第六版)习题全解(上下册)》,姜三勇主编,高等教育出版社二.教学目的和任务《电工电子技术》是面向高等工科学校非电类专业开设的一门技术基础课程。
目前,电工电子技术应用十分广泛,发展迅速,并且日益渗透到其他学科领域,促进其发展,在我国社会主义现代化建设中具有重要的作用。
本课程的教学目的和任务是:使学生通过本课程的学习,获得电工电子技术必要的基本理论、基本知识和基本技能,了解电工电子技术的应用和我国电工电子技术发展的概况,为今后学习后续课程以及从事与本专业有关的工程技术工作和科学研究工作打下一定的基础。
本课程理论严谨,系统性、逻辑性强,对培养学生的辨证思维能力,树立理论联系实际的科学观点和提高学生分析问题、解决问题的能力有着重要的作用,是培养复合型人才的重要组成部分。
三.教学目标与要求本门课程通过不同的教学方法和教学手段,使学生掌握电路理论、安全用电、模拟电子技术、数字电子技术、EDA技术等电工技术领域中的基本理论、基本知识;初步掌握一般电路和电子电路的分析方法;了解常用电子器件的作用和功能;了解电工电子技术领域中的新理论、新技术、新知识。
四.教学内容、学时分配及其基本要求第一章电路的基本概念与定律(5学时。
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R2 R4 R2 u o u o1 u o2 ui1 1 u i2 R1 R1 R3 R4 R4 R1 R2 R2 1 R4 R1 R2 R2 ( )uic ( )uid R3 R4 R1 R1 2 R3 R4 R1 R1
∞ + + N1
uo
R3 ui
or Zi =zin(1+T)+ R3= zin[1+K /(1+ R2 / R1)]+ R3
8
(三)交流放大器
1、交流反相放大电路 Kf= –R2 / R1 R3= R2
R2
C1:隔直电容
C3:旁路电容,防止振荡
ui C1 R1
∞ + + N1
uo
C3R3>C1R1
第二章
信号放大电路
一、何谓测量放大电路?
1、测量放大电路 在测量控制系统中,用来放大传感器输出的 微弱电压、电流或电荷信号的放大电路称为测量 放大电路,亦称仪用放大电路。
1
2、测量放大电路的类型
(1)按结构原理分:
①差动直接耦合式(单端输入运算放大电路;电桥 放大电路;电荷放大电路) ②调制式 ③自动稳零式
C3 R3
9
2、同相交流放大电路
R2
C1:隔直电容 R3 :C1的放电回路 R3 必须有 Zi =R3
R1 ui
C1
∞ + + N1
uo
R3
使同相放大器失去高输入阻抗的特点
10
3、交流电压跟随电路 同相放大电路的特例 为减小失调电流,R3= R2
R2 ∞ + + N1
uo
ui
C1
R3
11
4、自举式高输入阻抗放大电路 ■何谓自举电路? 自举电路是利用反馈使输
ui
C1
C2
uo
R1
R2
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b)交流电压跟随电路(高输入阻抗型)
R3 + R1 R2 ∞ + C2
ui
C1
uo
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c)自举组合电路
ui
i
R3
R1
∞
输入电阻为 Ri=ui/i =(R1R2)/(R2-R1) 当R2=R1时, Ri→∞ i2 = i1 i = 0
i1 R2
i2 2R1
∞
+ N1
+
uo
入电阻的两端近似为等电位,减小向输入 回路索取电流,从而提高输入阻抗的电路。
■是不是所有情况下都要求放大电路具有高
的输入阻抗?高输入阻抗电路常应用于传 感器的输出阻抗很高的测量放大电路中。 如电容式、压电式传感器的测量放大电路。
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三种常用的自举式高输入阻抗放大电路 a)同相交流放大电路
R3 + ∞ +
R3
-
uo2 +
N2 +
c)
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(四)差动放大器
差动放大器是把二个输入信号(ui1、ui2)分别输入 到运算放大器的反相和同相二个输入端,然后在 输出端取出二个信号的差模成分,而尽量抑制二 个信号的共模成分。
R2
ui1 ui2
R1
∞ + N + uo
R3 R4
16
R2
ui1 ui2
R1
∞ -
+
N
若R2/R1=R4/R3,则Uo= (R2/R1) uid
即输出信号中无共模信号成分,只对差模信号进行放大 19
1 R4 R1 R2 R2 2 R R R R Kd 3 4 1 1 CMRR R4 R1 R2 R2 Kc R3 R4 R1 R1
应用于何种场合? 经常使用于差动式传感器,如电容传感器、压阻传 感器和电感传感器等组成的高精度测控系统中。
作业:p54,2-3,2-4
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四、稳零放大电路
三种常用电路: (一)由通用集成运算放大器组成的斩波稳 零放大电路(第1-2版-自学) (二)自动调零放大电路 (三)低漂移单片集成运算放大器
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什么是有源屏蔽驱动电路? 将差动式传感器的两个输出经两个运算放大器构成 的同相比例差动放大后,使其输入端的共模电压1∶1地输 出,并通过输出端各自电阻(阻值相等)加到传感器的两 个电缆屏蔽层上,即两个输入电缆的屏蔽层由共模输入电 压驱动,而不是接地,电缆输入芯线和屏蔽层之间的共模 电压为零,这种电路就是有源屏蔽驱动电路。
理想值
∞ 0 ∞
实际值
90~100dB以上 0dB以上 100kΩ~数兆欧
4
5 6 7 8 9
输出阻抗
带 宽 动态范围 输入失调电压 输入失调电流 噪 声
0
0~∞ 0~供电电压 0 0 0
10Ω~数百欧
0~10Hz(或0~10kHz) 有限部分 纳伏至毫伏 皮安至微安 纳伏至微伏
6
二、典型放大器的设计
3
4、几个重要术语
开环增益(K):运放本身的增益,常视为∞ 由放大器的接法及外接电阻参数决定, 闭环增益(Kf):
是电路的实际增益, Kf=Uo/Ui (uid= ui1﹣ui2)
差模增益(Kd):由差模输入信号uid引起的增益
共模增益(Kc):由共模输入信号uic引起的增益
(uic=(ui1+ ui2)/2)
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电路特点:
性能优于由通用集成运放组成的斩波稳零 放大电路; 输出电压较稳定; 波动小; 电路成本低(用一块四运放LF347和一块4 位模拟开关CD4066即可组成); 适用于毫伏级的低电平放大。
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(三)低漂移单片集成运算放大器
1、轮换自动校零集成运算放大器(CAZ运算放 大器) 什么是CAZ运算放大器? CAZ运算放大器是轮换自动校零集成运算放大 器的简称,它通过模拟开关的切换,使内部 两个性能一致的运算放大器交替地工作在信 号放大和自动校零两种不同的状态。
R1
R3 R7
R5 ∞ +
- N1
IR R0 ui2 ∞ + R2 uo2 R4
RP1
R8
-
uo
+ N3
R6
+ N2
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IR
u o 2 u i 2 u i1 u o1 u i 2 u i1 R2 R1 R0
uo1 R1 R1 (1 )ui1 ui 2 R0 R0
共模抑制比(CMRR):CMRR=|差模增益Kd/共模增益Kc|
或=20lg|差模增益Kd/共模增益Kc|
Uo = Kd uid + Kc uic
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对理想放大器,输入为零,输出 输入失调电压(uOS):也应为零。但实际的运放前置级 往往不对称,所以必须在输入端 加一个直流电压,才能使输出为 零,这个直流电压称为~。
R2 R1
(一)反相放大器
Kf= uo / ui = –R2 / R1 R3 = R1 // R2 Ri = R1
ui
∞ + + N1
uo
R3
R1通常取值几千欧
特点: ① Ri小 ② 共模抑制比好(没有共模误差)
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(二)同相放大器
R1
R2
Kf= uo / ui = 1+R2 / R1 R3= R1 // R2 Zi = K zin/(1+ R2 / R1)+R3 →∞
(2)按元件的制造方式分:
①分立元件结构形式(基本淘汰) ②通用集成运算放大器组成形式 ③单片集成测量放大器
2
3、对测量放大电路的基本要求:
①输入阻抗应与传感器输出阻抗相匹配; ②稳定的放大倍数; ③低噪声; ④低的输入失调电压和输入失调电流以及低的漂移; ⑤足够的带宽和转换速率; ⑥高共模输入范围和高共模抑制比; ⑦可调的闭环增益; ⑧线性好、精度高; ⑨成本低。
(二)自动调零放大电路
R2 Ui
# # Sb1 Sa2 C1 R1 K1 + +N1 K2 - + +N2 # Sb2
R2 R1 K1 + N + 1 Uo1 K2 + N 2 +
UC1 C1 b) 误差保持
Uo Ui R1 C1 R2
#
Sa1 ∞ + +N4
∞ - + +N3
K1 - + +N1
+
- N1
R2 R4 2 R4 R2 R4 1 uo (1 )uic (1 )uid R1 R3 2 R3 R1R3
为获零共模增益, 特点: 1. 高输入阻抗; 可取R1/R2=R4/R3 2. 对于N2仍然是差动放大电路
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(二)三运放高共模抑制比放大电路※
+ ∞ +
ui1
uo1
+
R3
uo
R4
uid= ui1﹣ui2 差模输入电压: uic=(ui1+ ui2)/2 共模输入电压:
Uo(id)=Kduid Uo(ic)=Kcuic
输出电压: Uo= Uo(id)+ Uo(ic)
CMRR=Kd/Kc
uid= ui1﹣ui2
ui1= uic-uid/2
uic=(ui1+ ui2)/2
输出失调电压(u0): 当输入为零而输出不为零时,输
出端的电压称为~。
输入失调电流(I0s): I0s=IP- IN 零点漂移:
输入失调电压随时间和温度变化; 也就是说,输入短路时,输出零点 5 随时间和温度变化,形成~
运算放大器件的主要误差源
序号