电子技术基础与技能-机工教案第三章教案集成运放的理想化及基本电路
《电子技术基础与技能》教案集成逻辑门电路
一、教案基本信息教案名称:《电子技术基础与技能》教案-集成逻辑门电路课时安排:2课时(90分钟)教学目标:1. 理解集成逻辑门电路的基本概念和特点;2. 掌握集成逻辑门电路的符号表示和功能;3. 学会使用集成逻辑门电路进行简单的逻辑运算。
教学方法:1. 采用讲授法,讲解集成逻辑门电路的基本概念和功能;2. 采用演示法,展示集成逻辑门电路的实际应用;3. 采用实践法,让学生动手搭建和测试集成逻辑门电路。
教学准备:1. 教室环境布置,准备教学多媒体设备;2. 准备集成逻辑门电路实验器材;3. 准备相关教学资料和课件。
二、教学过程1. 导入(5分钟)教师通过提问方式引导学生回顾上一节课所学的数字电路基础知识,如逻辑运算和基本逻辑门电路等。
引出本节课的主题——集成逻辑门电路。
2. 知识讲解(15分钟)教师讲解集成逻辑门电路的基本概念、符号表示和功能。
通过示例图和实物图展示集成逻辑门电路的实际应用,让学生了解其在工作中的作用。
3. 实践操作(20分钟)学生分组进行实验,动手搭建和测试集成逻辑门电路。
教师巡回指导,解答学生在实验过程中遇到的问题。
4. 课堂互动(10分钟)学生相互讨论集成逻辑门电路的应用场景,分享实验心得。
教师提问,检查学生对集成逻辑门电路的理解程度。
5. 总结与布置作业(5分钟)教师对本节课的内容进行总结,强调集成逻辑门电路的重要性和应用价值。
布置课后作业,要求学生绘制集成逻辑门电路图并分析其功能。
三、教学反思本节课结束后,教师应认真反思教学效果,针对学生的掌握情况,调整教学方法和策略。
关注学生在实践操作中遇到的问题,为下一节课的教学做好准备。
四、课后作业1. 绘制集成逻辑门电路图;2. 分析集成逻辑门电路的功能;3. 查阅资料,了解集成逻辑门电路在实际应用中的案例。
五、教学评价1. 学生对集成逻辑门电路的基本概念和功能的掌握程度;2. 学生在实践操作中运用集成逻辑门电路的能力;3. 学生对集成逻辑门电路应用场景的分析和讨论情况。
《电子技术基础与技能》教案集成逻辑门电路
《电子技术基础与技能》教案-集成逻辑门电路一、教学目标1. 知识与技能:(1)了解集成逻辑门电路的基本概念和特点;(2)掌握集成逻辑门电路的符号表示和真值表;(3)学会分析集成逻辑门电路的工作原理和应用。
2. 过程与方法:(1)通过观察和实验,培养学生的观察能力和动手能力;(2)通过小组讨论,培养学生的合作能力和解决问题的能力。
3. 情感态度与价值观:(1)培养学生对电子技术的兴趣和好奇心;(2)培养学生勇于探索和坚持真理的精神。
二、教学内容1. 集成逻辑门电路的基本概念和特点2. 集成逻辑门电路的符号表示和真值表3. 集成逻辑门电路的工作原理4. 集成逻辑门电路的应用三、教学重点与难点1. 教学重点:(1)集成逻辑门电路的基本概念和特点;(2)集成逻辑门电路的符号表示和真值表;(3)集成逻辑门电路的工作原理和应用。
2. 教学难点:(1)集成逻辑门电路的工作原理;(2)集成逻辑门电路的应用。
四、教学准备1. 教具:(1)电子技术实验仪;(2)集成逻辑门电路模块;(3)多媒体教学设备。
2. 学具:(1)学生实验手册;(2)集成逻辑门电路实验电路图;(3)笔和笔记本。
五、教学过程1. 导入新课(1)教师通过简单的逻辑门电路实例,引导学生思考逻辑门电路的作用和应用;(2)学生分享对逻辑门电路的了解和认识。
2. 讲解集成逻辑门电路的基本概念和特点(1)教师讲解集成逻辑门电路的定义和特点;(2)学生认真听讲,做好笔记。
3. 学习集成逻辑门电路的符号表示和真值表(1)教师展示集成逻辑门电路的符号表示和真值表;(2)学生跟随教师一起学习和理解符号表示和真值表。
4. 实验操作(1)教师引导学生分组进行集成逻辑门电路实验;(2)学生动手操作,观察实验现象,记录实验结果。
5. 分析集成逻辑门电路的工作原理(1)教师引导学生根据实验结果,分析集成逻辑门电路的工作原理;(2)学生通过小组讨论,共同探讨集成逻辑门电路的工作原理。
集成运算放大器教案
集成运算放大器教案一、引言集成运算放大器(Integrated Operational Amplifier,简称IOA)是现代电子电路中常用的集成电路设备之一。
它具有高增益、低失调电压和低输入偏置电流等特点,广泛应用于模拟信号处理、数据转换和信号放大等领域。
本教案将介绍集成运算放大器的基本原理、电路结构和常见应用。
二、基本原理1. 集成运算放大器的定义集成运算放大器是一种高增益、差分输入、单端输出的电压放大器,具有良好的线性特性和稳定性。
2. 差动放大器差动放大器是集成运算放大器的核心部分,由电流镜、差动对、差动放大级和输出级组成。
差动放大器具有高增益、抗干扰能力强等特点,是实现放大器功能的关键。
3. 集成运算放大器的运算模式集成运算放大器有多种运算模式,包括非反相放大、反相放大、求和、积分、微分等。
不同的运算模式适用于不同的电路设计和信号处理需求。
三、电路结构1. 内部电路结构集成运算放大器内部由放大器级、输入级、输出级等电路组成。
放大器级负责增益放大,输入级负责输入电阻和共模抑制,输出级负责输出电阻和驱动能力。
2. 典型引脚功能集成运算放大器的引脚包括非反相输入端、反相输入端、输出端、电源引脚等。
通过连接不同的引脚可以实现不同的功能和应用。
四、常见应用1. 模拟信号放大集成运算放大器广泛应用于模拟信号放大领域,如音频放大、传感器信号处理等。
通过调节电路参数和连接方式,可以实现不同增益、频率响应和功率输出的放大器电路。
2. 数据转换集成运算放大器可用于模拟信号到数字信号的转换,如模数转换、数据采集等。
借助集成运算放大器的高增益和低噪声特点,可以实现精确的信号转换和数据处理。
3. 信号滤波集成运算放大器结合滤波电路可以实现信号的滤波功能。
通过选择合适的滤波器类型和参数,可以滤除噪声、去除杂散信号,提高信号质量和可靠性。
4. 比较器集成运算放大器还可以作为比较器使用,用于比较两个信号的大小或状态。
电子技术基础第三章第三课时
《集成运算放大器的基本电路》教案12【教学过程】教学环节与时间分配教学内容师生活动 设计意图 导入新课( 5 分钟)讲授新课( 27 分钟)导入课堂:问题1: 同学们,你们的理想化的生活是什么? 开着豪车、手持5G 手机,能满足各种生活需求的金钱等等。
今天我们一起来学习什么是理想化的集成运算放大电路。
一、集成运放的理想化1.理想集成运放的基本概念 (1)开环差模电压放大倍数A uo →∞ (2)差模输入电阻r id →∞(3)开环输出电阻r o →0 (4)共模抑制比CRMM →∞(5)没有失调现象,即当输入信号为零时,输出信号也为零。
老师提问,学生思考回答。
用学生对美好生活向往愉快地导入课堂,活跃课堂氛围,调动同学们的学习兴趣。
32.理想集成运放的电压传输特性集成运放的输出电压与输入电压之间的关系曲线,称为电压传输特性。
u o 与u i 是线性关系,即u o 只有两种可能,即+U om 和-U om “虚短”不成立 “虚断”仍成立二、集成运算放大器的两种基本电路 1、反相比例运算放大电路反相比例运算放大电路)(P N uo i uo o u u A u A u -==为有限值o u 0P N =-∴u u ∞→idr4由于同相输入端接地,即u p=0 根据“虚短” 的概念根据“虚断”, 有平衡电阻: R 2 = R 1 // R f由图3.8可得经整理,放大器的电压放大倍数为式中,“-”号表示u o 与u i 反相,故该放大器称为“反相放大器”, 上式整理可得u o 与u i 成比例有关系,比例系为,故该电路又称为“反相比例运算放大器”。
若取R f =R 1=R ,则u o =u i ,电路便成为“反相器”,反相器的符号如图2、同相比例运算放大电路P N 0 =≈u u f1 i i ≈R u u R u u fo N 1N i -=-i P N u u u =≈巩固练习( 5 分钟)根据“虚短”有根据“虚断”有经整理,放大器的电压放大倍数为上式表明,uo与ui同相,故称放大器“同相放大器”。
《电子技术基础与技能》教案集成逻辑门电路
《电子技术基础与技能》教案-集成逻辑门电路第一章:集成逻辑门电路概述教学目标:1. 理解集成逻辑门电路的概念和分类。
2. 掌握集成逻辑门电路的基本原理和特性。
3. 能够分析集成逻辑门电路的应用和实际意义。
教学内容:1. 集成逻辑门电路的概念和分类。
2. 集成逻辑门电路的基本原理和特性。
3. 集成逻辑门电路的应用和实际意义。
教学方法:1. 采用讲授法,讲解集成逻辑门电路的概念、分类、原理和特性。
2. 通过举例和实际案例,分析集成逻辑门电路的应用和实际意义。
3. 引导学生进行思考和讨论,提高对集成逻辑门电路的理解和认识。
教学评估:1. 进行课堂问答,检查学生对集成逻辑门电路概念和分类的理解。
2. 布置课后习题,巩固学生对集成逻辑门电路原理和特性的掌握。
3. 组织小组讨论,评估学生对集成逻辑门电路应用和实际意义的理解。
第二章:与门(AND Gate)教学目标:1. 理解与门的概念和功能。
2. 掌握与门的真值表和逻辑表达式。
3. 能够分析与门的应用和实际意义。
教学内容:1. 与门的概念和功能。
2. 与门的真值表和逻辑表达式。
3. 与门的应用和实际意义。
教学方法:1. 采用讲授法,讲解与门的概念和功能。
2. 通过举例和实际案例,分析与门的应用和实际意义。
3. 引导学生进行思考和讨论,提高对与门的真值表和逻辑表达式的理解。
教学评估:1. 进行课堂问答,检查学生对与门概念和功能的理解。
2. 布置课后习题,巩固学生对与门的真值表和逻辑表达式的掌握。
3. 组织小组讨论,评估学生对与门应用和实际意义的理解。
第三章:或门(OR Gate)教学目标:1. 理解或门的概念和功能。
2. 掌握或门的真值表和逻辑表达式。
3. 能够分析或门的应用和实际意义。
教学内容:1. 或门的概念和功能。
2. 或门的真值表和逻辑表达式。
3. 或门的应用和实际意义。
教学方法:1. 采用讲授法,讲解或门的概念和功能。
2. 通过举例和实际案例,分析或门的应用和实际意义。
电工与电子技术第三章-集成运算放大器及其应用精选全文完整版
例:已知RF=4R1,求u0与ui1、 ui2的关系式。 RF
ui1
-+ A1+
uo′ R1 R2
ui2
- +A2
+
uo
解: A1为跟随器;A2为差放。
uo′= ui1
uo (1 RF ) ui2 R1
RF uo' R1
uo=5 ui2-4 ui1
(1 RF ) ui2 RF ui1
R1
第二节 差动放大电路
基本差动放大电路 典型差动放大电路 具有恒流源的差动放大电路 差动放大电路的输入输出方式
一、基本差动放大电路
RB2 RC
uo
RB1 V1
ui1
ui
RC V2
+UCC RB2
电路由两
RB1 个特性完全
相同的基本
放大电路组
ui2
成。
1. 抑制零点漂移的原理 静态时,Ui1=Ui2=0,由于电路对称
R1
例:如图,求uo 与 ui1、ui2的关系式。
ui1 6KΩ 30KΩ
10KΩ
ui2 10KΩ
-+ A1+
10KΩ uo′
- +A2
+
uo
解: A1为反向加法器;A2为反相比例电路。
u u u 30
30
' (
)
o
6 i1 10 i2
(5 ui1 3 ui2)
uo
10 10
uo
'
5
ui1
3
积分电路 C iC
R
ui
ui
i1
- +∞
+
RP
t
i1 iC (虚断)
uO
i1
电子技术基础第三章第四课时
《集成运算放大电路的应用电路---信号运算电路》教案教学环节与时间分配教学内容 师生活动 设计意图导入新课(5 分钟)讲授新课( 27 分钟)一、导入新课问题1:同学们,在日常生活中,你们都用过计算器吗?计算器可以实现哪些功能?问题2:计算器可以实现加、减、乘、除、平方、开平方等计算功能,想知道它是怎么实现的吗? 今天我们就学习最简单加、减法的两种运算的基本原理。
二、分析集成运放应用电路的基本步骤 问题3:理想集成运放的电压特性主要分为哪几个区?线性应用:电路引入了负反馈,集成运放工作在线性区。
非线性应用:电路开环或引入了正反馈,集成运放工作在非线性区。
分析集成运放应用电路的基本步骤是: (1)判断集成运放的工作区域。
(2)根据理想运放不同工作区的相应特点,进一步对电路进行分析。
老师问,学生思考回答,师生互相交流。
教师拿来课算器,投影展求计算器的图片,同学们认真观看并带着问题进行思考。
师生带着问题共同学习与思考。
通过提问,由日常电子产品引入课堂学习,激发同学们对本节课内容的好奇。
三、信号运算电路 1、加法运算电路问题4:请同学们观察下面这个电路有什么特点? 此电路引入了电压并联负反馈,工作在线性区。
图 加法运算电路 反相电路存在“虚地”现象,因此 根据“虚短”和“虚断”可得 u -= u += “地” ,i N =i P =02i221i11 R u i R u i ==,F o3i33 R u i R u i f -==,因为fi i i i =++321将各电流代入Fo 3i322i 11i R u R u R u R u -=++整理上式可得)(33i 22i 11i F o R u R u R u R u ++-=上式表明,输出电路等于输入电压按不同比例相加,实现了求和运算。
式中“-”号表示输出电压和输入反相。
如果取各输入电阻 321R R R ==则有)(3i 2i 1i 1Fo u u u R R u ++-=若再取 F 1R R =则老师演示动态的电路,学生认真聆听与观察学习。
集成运算放大器教案
集成运算放大器教案第一章:集成运算放大器概述1.1 教学目标1. 了解集成运算放大器的定义、特点和应用领域。
2. 掌握集成运算放大器的基本符号和参数。
3. 理解集成运算放大器的工作原理。
1.2 教学内容1. 集成运算放大器的定义和特点2. 集成运算放大器的基本符号和参数3. 集成运算放大器的工作原理1.3 教学方法1. 讲解:讲解集成运算放大器的定义、特点和应用领域。
2. 互动:提问学生关于集成运算放大器的基本符号和参数。
3. 演示:通过示例电路演示集成运算放大器的工作原理。
1.4 教学评估1. 提问:检查学生对集成运算放大器的定义、特点和应用领域的理解。
2. 练习:让学生绘制集成运算放大器的基本符号和参数。
第二章:放大器的基本电路2.1 教学目标1. 了解放大器的基本电路类型。
2. 掌握放大器的基本电路原理。
3. 学会分析放大器的输入输出特性。
2.2 教学内容1. 放大器的基本电路类型:放大器的分类和特点。
2. 放大器的基本电路原理:电压放大器、功率放大器等。
3. 放大器的输入输出特性:输入阻抗、输出阻抗、增益等。
2.3 教学方法1. 讲解:讲解放大器的基本电路类型和特点。
2. 互动:提问学生关于放大器的基本电路原理。
3. 演示:通过示例电路演示放大器的输入输出特性。
2.4 教学评估1. 提问:检查学生对放大器的基本电路类型和特点的理解。
2. 练习:让学生分析放大器的输入输出特性。
第三章:集成运算放大器的应用3.1 教学目标1. 了解集成运算放大器的应用领域。
2. 掌握集成运算放大器的基本应用电路。
3. 学会分析集成运算放大器的应用电路性能。
3.2 教学内容1. 集成运算放大器的应用领域:模拟计算、信号处理等。
2. 集成运算放大器的基本应用电路:放大器、滤波器、积分器、微分器等。
3. 集成运算放大器的应用电路性能:增益、带宽、线性范围等。
3.3 教学方法1. 讲解:讲解集成运算放大器的应用领域和基本应用电路。
集成运算放大器教案
集成运算放大器教案第一章:集成运算放大器的概述1.1 教学目标1. 了解集成运算放大器的基本概念;2. 掌握集成运算放大器的主要参数;3. 理解集成运算放大器的作用和应用。
1.2 教学内容1. 集成运算放大器的定义;2. 集成运算放大器的主要参数;3. 集成运算放大器的作用和应用。
1.3 教学方法1. 讲授法:讲解集成运算放大器的概念、参数和作用;2. 案例分析法:分析集成运算放大器在实际电路中的应用。
1.4 教学步骤1. 引入:讲解集成运算放大器的定义;2. 讲解:介绍集成运算放大器的主要参数;3. 应用:分析集成运算放大器的作用和应用;4. 总结:强调集成运算放大器在电路设计中的重要性。
第二章:集成运算放大器的电路符号与性质2.1 教学目标1. 掌握集成运算放大器的电路符号;2. 理解集成运算放大器的主要性质;3. 学会分析集成运算放大器的基本电路。
2.2 教学内容1. 集成运算放大器的电路符号;2. 集成运算放大器的主要性质;3. 集成运算放大器的基本电路分析。
2.3 教学方法1. 讲授法:讲解集成运算放大器的电路符号和性质;2. 示例分析法:分析集成运算放大器的基本电路。
2.4 教学步骤1. 引入:讲解集成运算放大器的电路符号;2. 讲解:介绍集成运算放大器的主要性质;3. 分析:分析集成运算放大器的基本电路;4. 总结:强调集成运算放大器性质在电路分析中的应用。
第三章:集成运算放大器的应用之一——放大器电路3.1 教学目标1. 掌握放大器电路的基本原理;2. 学会设计放大器电路;3. 了解放大器电路的应用。
3.2 教学内容1. 放大器电路的基本原理;2. 放大器电路的设计方法;3. 放大器电路的应用。
1. 讲授法:讲解放大器电路的基本原理;2. 设计实践法:指导学生设计放大器电路;3. 案例分析法:分析放大器电路的应用。
3.4 教学步骤1. 引入:讲解放大器电路的基本原理;2. 设计:指导学生设计放大器电路;3. 应用:分析放大器电路在实际电路中的应用;4. 总结:强调放大器电路在电路设计中的重要性。
2014《电子技术基础》(第四版 中国劳动与社会保障出版社 )教案:第三章
I EQ1
I EQ 2
1 I 2
§3-2
集成运算放大器概述
4. 2. 3 1 . . 一、集成运放的组成及其符号 偏置电路的作用是为各级提供合适的工作电流 , 中间级的主要作用是提供足够大的电压放大倍数 , 输出级的主要作用是输出足够的电流以满足负载 输入级是提高运算放大器质量的关键部分 , 要求 集成运放内部实际上是一个高增益的直接耦合放 一般由各种恒流源电路组成。 故而也称电压放大级。 要求中间级本身具有较高的电 的需要 , 同时还需要有较低的输出电阻和较高的输入 其输入电阻高 , 为了能减小零点漂移和抑制共模干扰 大器 , 其内部组成原理框图如下示 , 它由输入级、 压增益。 电阻 以起到将放大级和负载隔离的作用。 信号 , ,输入级都采用具有恒流源的差动放大电路 , 也 中间级、 输出级和偏置电路等四部分组成。
§3-1. 1 基本差动放大电路 差动放大电路 (1)、 (2)、 1.零点漂移 输入信号为零 , 即ui1=ui2=0, 放大电路处于静态, 在直接耦合放大器中 , 由于级与级之间无隔直 由于电路完全对称 , (流)电容, 因此各级的静态工作点相互影响 , 从而要
IBQ1=IBQ2=IBQ , 合理安排, 使各级都有合适的静态 求在设计电路时
ud CMR uc
I
பைடு நூலகம்
IB
2
( I B1 I B 2 )
(2) 1) 最大输出电压Uomax。 2) 最大输出电流Iomax。 3) 输出电阻ro。
§3-3
集成运算放大器基本电路
2. 1. 实际电路中集成运放的传输特性如图所示。 集成运放工作在线性区的必要条件是引入深度负反馈。 当集成运放工作在开环状态或外接正反馈时 ,由于集成 当集成运放工作在线性区时 , 输出电压在有限值之间变 化 ,而集成运放的 运放的 A 很大,只要有微小的电压信号输入 ,集成运放就一 ud ( 1 )开环电压放大倍数 Aud→∞; Aud→∞,则uid=uod/Aud≈0, uid=u+-u-, 定工作在非线性区。其特点是 :由 输出电压只有两种状态 ,不 (2)输入电阻rid→∞; 是正饱和电压+Uom,u 就是负饱和电压- Uom。 u (3)输出电阻rod→0。 上式说明 ,同相端和反相端电压几乎相等 ,- 所以称为 (1 )当同相端电压大于反相端电压 ,即u+>u 时, 此外还有:没有失调,没有失调温漂,共模抑制比 虚假短路,简称“虚短”。 uo=+Uom 趋于无穷大等。尽管理想运放并不存在 ,但由于集成 由集成运放的输入电阻 rid→∞,得 (2 )当反相端电压大于同相端电压 ,即u+ <u-时, 运放的技术指标都比较接近理想值 ,在具体分析时将 其理想化。是允许的,这种分析所带来的误差一般比 上式说明 ,流入集成运放同相端和反相端的电流几 较小 ,可以忽略不计。 乎为零,所以称为虚假断路,简称“虚断”。
电子技术基础与技能电子教案3.3
电路如图3-11所示,输入电压UI通过R1接到反相输入端,同相输入端接地,输出电压UO又通过反馈电阻RF反馈到反相输入端,构成电压并联负反馈放大电】
电路如图3-12所示,输入信号uI加在同相输入端,而输出电压uO通过电阻RF反馈到反相输入端A处。构成电压串联负反馈放大电路。
教具及参考书
教具:计算机、Multisim仿真软件
参考书:
王廷才.电子技术基础与技能.机械工业出版社
作业
课
后
小
结
1.运放实现比例、减法和加法运算的电路组成。
2.U-=U+和、Ii=0,是分析与设计工作在线性区运放电路的重要依据。
教学内容
教学内容
3.3运算放大器在信号运算方面的应用
3.3.1比例运算电路
章节课题
3.3运算放大器在信号运算方面的应用
课时
2节
教
学
目
的
1.掌握运放实现比例、减法和加法运算的电路组成。
2.了解运放实现比例、减法和加法运算的推导过程。
重点难点
重点:运放实现比例、减法和加法运算的电路组成。
难点:比例、减法和加法运算的推导。
教学方法
使用Multisim仿真软件搭接运放实现比例、减法和加法运算的电路,观察仿真波形和数据显示,理解运放实现比例、减法和加法运算的功能。
图3-12同相比例电路
教学内容
3.3.2减法运算电路
图3-15所示为差分比例运算电路,也称为减法运算电路。
图3-15减法运算电路
3.3.3加法运算电路
加法运算电路如图3-16所示。
图3-16反相求和电路
电子技术基础与技能-机工教案第三章教案集成运放的理想化及基本电路
高阻抗输入级:是影响集成运放工作性能的关键级,一般由差动放大电路作为集成运放的输入级,它有两个输入端。
其中一端为同相输入端、图3-6)直流反馈和交流反馈对直流量起反馈作用的叫直流反馈,对交流量起反馈作用的叫交流反馈。
其中直流反馈的主要作用是稳定放大器交流反馈的作用是改善器件性能。
下面讨论的均为交流反馈。
)测试闭环电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。
,重复上述测试步骤,并将测试结果记入表【实验结论】引入负反馈使放大倍数降低,非线性失真减小,但提高了放大倍数的稳定性。
串联反馈使输入电阻增大,并联反馈使输入电阻减小;【电流并联负反馈】图3-13示为具有电流并联负反馈的集成运放电路。
反馈元件为R f,它跨接在集成运放的输出端和反相输入端之间,将电流反馈到输入端,所以是电流反馈。
反馈极性的判断如图3-12输入为正的情况下,反馈会的信号为负,参照图3-5,所以为负反馈。
参可知,该电路反馈组态为电流并联反馈。
该反馈组态的特点:稳定输出电流,减小输入电阻,增大输出电阻。
综上所述,可用瞬时极性法法来判别放大器属正反馈还是负反馈。
用【集成运放基本应用】下面以LM741型集成运放的基本应用举例说明。
了简便起见,在电路图中,供电电源,调零电路以及管脚标号均不画出。
)反相比例运算放大器)原理图 b)反相器图形符号图3-16 反相比例运算放大器)电路特点可知,u o与u i成比例关系,比例系数为-R f/R反相,只要选取合适的R f与R1,我们就能方便地决定电压放大倍数。
时,- R f/R1=-1,则 v o=-u i,A vf=-1。
输出电压与输入电压大)电路特点u i经电阻R2加在同相输入端上,反相输入端经电阻R1u o经过R f接回反相输入端,形成电压串联负反馈。
根据虚=0,可知R上没有电压降,所以u=u。
根据虚短u=u相位相同,且v o>v i。
=∞时,R f/ R1=0,则 u o=u i,A vf=1。
输出电压与输入电压大1)集成运放管脚识别通过外形标记识别以下各集成运放第1脚,将结果记入表3-2(3)LM741型集成运放质量好坏的判别方法1)查阅集成电路手册,找出LM741型集成运放各脚静态参考电压值,并记入表3-3。
电子技术20
传输特性及特点见下表
传输区域
传输特性
工作特点
线性区
输出电压Uo和输入电压Ui是线性关系,即
Uo=Auoui=Auo(up-un)
虚短:两个输入电压Un-Up=0,Un=Up
虚断:两个输入端的输入电流为零,即In=ip=0
非线性区
输出电压只有两种可能,即+Uom和-Uom
虚短特性不成立,即Up≠Un
当时Up>Un,Uo=+Uom
当时Up<Un,Uo=-Uom
虚断特性仍然成立,In=Ip=0。
Ⅳ、本课题小结
Ⅴ、布置课后练习
福建省劳动和社会保障厅制
§3-3集成运算放大器的基本电路
授课班级
12秋电子技术(1)、(2)、(3)班
授课日期
授课方式
课堂讲授
作业练习
目的要求
教学目的:ห้องสมุดไป่ตู้
1、掌握理想集成运放的电压传输特性
重点难点
重点:
理想集成运放的电压传输特性
难点:
理想集成运放的电压传输特性
复习题
仪器教具
PPT
审批意见
审批人:20年月日
Ⅰ、组织教学
Ⅱ、复习旧课引入新课复习集成运算放大器概述
Ⅲ、讲授新课
第三章集成运算放大器及其应用
§3-3集成运算放大器的基本电路
一、集成运放的理想化
1、理想集成运放的基本概念
(1)开环差模电压放大倍数Auo→∞。
(2)差模输入电阻rid→∞。
(3)开环输出电阻ro→0。
(4)共模抑制比CMRR→∞。
(5)没有失调现象,即当输入信号为零时,输出信号也为零。
《电子技术基础》教案(劳动第四版)§3-4集成运算放大器的应用电路
u ui1 u u , i2 i 2 , i3 i 3 , i f o R1 R2 R3 Rf
经整理得
uo (
Rf R1
ui1
Rf R2
ui 2
Rf R3
ui 3 )
如果 R1 R2 R3 R f ,则 uo (ui1 ui 2 ui 3 ) 2、减法运算电路 平衡电阻: R1 // R f R2 // R3 根据叠加原理,分别求 ui1 、 ui 2 单独 作用时的输出电压:
班级 教学目标 教 学 重 点 难 点 教学方法
参考资料或教具
教参、课件
教学内容方法过程
【组织教学】
1. 起立,师生互相问好,营造良好的课堂氛围 2. 坐下,清点人数,指出和纠正存在问题
附记
1’
【导入新课】
集成运放工作在深度负反馈状态时,它的输出、输入量成线性关系(即比 例关系) ,集成运放工作在线性区,这时构成的电路称为线性应用电路。前面 介绍的反相比例运算电路和同相比例运算电路及下面将要介绍的信号运算电 路都属于线性应用电路。集成运放工作在开环(无反馈)或正反馈状态时,输 出、输入之间对应关系不成比例,集成运放工作在非线性区,这时构成的电路 称为非线性应用电路。电压比较器属于非线性应用电路。本节课将介绍信号运 算电路及电压比较器的相关知识
uo1
Rf R1
ui1 ; uo 2 (1
Rf R1
)(
R3 )ui 2 R2 R3
图 3-13 减法运算电路
则 ui1 与 ui 2 共同作用时输出电压为 uo uo1 uo 2 (1
Rf R1
)(
R3 )ui 2 ui1 R2 R3 R1
电子技术基础与技能 伍湘彬主编
电阻, RB 2 为基极偏流电阻, R 为集电极
C
负载电阻。
输入信号电压由两管的基极输入,输出电压从两管的集电极之间提取。 当温度变化引起三极管集电极电流变化时,由于电路对称,存在 I C1 I C 2 ,导致
两管集电极电位的变化量必然相等,即 VC1 VC 2 ,所以输出电压 vO VC1 VC 2 0 。
负反馈放大电路与基本放大电路的主要区别: (1) 负反馈放大电路的净输入信号不只是由信号源单方面提供,还有反 馈过来的信号。 (2)负反馈放大电路的输出信号在送到负载的同时还要取出一部分送回
到原放大电路的输入端。
(3)净输入信号=输入信号-反馈信号,小于输入信号,因此,负反馈 放大电路的电压放大倍数小于基本放大电路的电压放大倍数。
如果取 R1 R2 R3 R f ,则
vO (vI 1 vI 2 vI 3 )
输出电压是三个输入电压
v I 1 、 v I 2 、v I 3 之和,实现了三个信号的加法运算。式
中的负号表出输出电压与输入电压之和的相位相反。
2.减法运算电路
在反相输入电路的基础上,将同相输入端作为电路的另一个输入端,便可实现两个输 入信号电压的减法运算。
2. 集成运放的电路符号
“
集成运放电路符号
v I ”——同相输入端,集成运放输出信号与该
输入信号相位相同;
v I ”——反相输入端,集成运放输出信号与该 “
输入信号相位相反;
vO “
“
”——输出端; ”——表示运算放大器;
“∞”——表示开环放大倍数极高。
实际集成运放的引脚除了两个输入端和一个输出端外,还有电源端、调零端等。
输入电压
3-3 集成运算放大器的基本电路
第 1 页 共 5页§3-3 集成运算放大器的基本电路课程名称 电子技术基础课程性质 专业基础课授课专业 授课地点 授课班级授课时数2授课内容分析集成运放是一种高放大倍数、高输入电阻的器件,在分析时常将它作为理想器件来处理,可使问题简化。
集成运放有线性工作区和非线性工作区。
在线性工作区,i uo o u A u =,由于开环电压放大倍数很大,线性工作区的i u 值很小,理想情况下0=i u ;在非线性工作区,om o U u ±=(饱和输出电压),不随i u 变化而变化。
集成运放引入“虚短”、“虚断”概念,对于分析运放电路十分方便。
实际的集成运放很接近理想运放。
根据集成运放输入信号的接法不同,集成运放有反相输入和同相输入两种基本电路,这两种电路各具特点和长处,为电路设计和使用者选项用电路提供了依据。
通过对集成运算放大器的基本电路的学习,要求学生掌握集成运放的分析方法,为学习集成运放应用电路打基础的。
教学目标知识 目标1.了解理想集成运算放大器的基本概念;2.掌握理想集成运放线性工作区和非线性工作区的工作条件及工作特点; 3.理解集成运放“虚短”、“虚断”的概念; 4.掌握运算放大电路分析方法; 5.掌握“虚地”的概念;6.掌握反相器和电压跟随器的组成和特点; 7.掌握集成运放电路反馈类型的判断方法。
能力 目标1.能正确判断运放电路的反馈类型;2.利用“虚断”“虚短”的概念,会分析计算集成运放输出与输入电压的关系。
情感 目标 1.通过学生主动参与教学活动,使学生获得成功的体验,建立和增强学生学习电子技术的自信心,培养学生的学习兴趣;2.通过积分奖励等环节的实施,引发学生热爱同学、热爱专业、热爱生活。
教学重点 1.理想集成运放的电压传输特性;2.同相、反相比例运算电路的分析计算。
教学难点3.电路中反馈类型的判断;4.同相、反相比例运算电路的分析计算方法。
第 2 页共5页反相器的图形符号第 3 页共5页电压跟随器a)b)b)d)e)f)第 4 页共5页归纳总结(4min)线性区的工作条件是电路引入了负反馈;用“虚短”和“虚断”是分析工作在线性区的集成运放电路;反相输入电路具有“虚地”的特点,同相输入电路不存在“虚地”,但仍可以利用“虚短”分析电路。
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高阻抗输入级:是影响集成运放工作性能的关键级,一般由差动放大电路作为集成运放的输入级,它有两个输入端。
其中一端为同相输入端、
图3-6
)直流反馈和交流反馈对直流量起反馈作用的叫直流反馈,对交流量起反馈作用的叫交流反馈。
其中直流反馈的主要作用是稳定放大器交流反馈的作用是改善器件性能。
下面讨论的均为交流反馈。
)测试闭环电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。
,重复上述测试步骤,并将测试结果记入表
【实验结论】引入负反馈使放大倍数降低,非线性失真减小,但提高了放大倍数的稳定性。
串联反馈使输入电阻增大,并联反馈使输入电阻减小;
【电流并联负反馈】图3-13示为具有电流并联负反馈的集成运放电路。
反馈元件为R f,它跨接在集成运放的输出端和反相输入端之间,将电流反馈到输入端,所以是电流反馈。
反馈极性的判断如图3-12
输入为正的情况下,反馈会的信号为负,参照图3-5,所以为负反馈。
参可知,该电路反馈组态为电流并联反馈。
该反馈组态的特点:稳定输出电流,减小输入电阻,增大输出电阻。
综上所述,可用瞬时极性法法来判别放大器属正反馈还是负反馈。
用
【集成运放基本应用】下面以LM741型集成运放的基本应用举例说明。
了简便起见,在电路图中,供电电源,调零电路以及管脚标号均不画出。
)反相比例运算放大器
)原理图 b)反相器图形符号
图3-16 反相比例运算放大器
)电路特点
可知,u o与u i成比例关系,比例系数为-R f/R
反相,只要选取合适的R f与R1,我们就能方便地决定电压放大倍数。
时,- R f/R1=-1,则 v o=-u i,A vf=-1。
输出电压与输入电压大
)电路特点
u i经电阻R2加在同相输入端上,反相输入端经电阻R1
u o经过R f接回反相输入端,形成电压串联负反馈。
根据虚=0,可知R上没有电压降,所以u=u。
根据虚短u=u
相位相同,且v o>v i。
=∞时,R f/ R1=0,则 u o=u i,A vf=1。
输出电压与输入电压大
1
)集成运放管脚识别
通过外形标记识别以下各集成运放第1脚,将结果记入表3-2
(3)LM741型集成运放质量好坏的判别方法
1)查阅集成电路手册,找出LM741型集成运放各脚静态参考电压值,并记入表3-3。
【工作原理】为分析工作原理方便起见,暂不考虑晶体管的饱和压降和发射结的导通压降V BE。
)静态工作情况分析(u i=0)
当无输入信号时,由于电路无偏置电压,故两管的基极电流均为即功放管工作于截止状态。
电路无功率放大功能。
)动态工作情况分析(u≠0)
所示在两功放管基极接人一个电阻是最简单的方式,调整该电阻的阻值,使两端电压刚好克服两功放管交越失真为好。
图3-22b
路利用二极管既有一定的电压且动态电阻又较小的特点,达到既能消除交越失真,又使两功放管输入信号基本对称的目的,在工程技术中得到广泛
OTL电路
3-26乙类互补对称OTL基本电路
由图3-23可知,OTL基本电路的工作方式与
电路相同,仍然是在输入信号的一个周期内VT1与
加上外围电路构成的单端输入OTL功率放大器电路如图
图3-29 LM386典型应用的原理图
C4为耦合电容,C2、C6为旁路电容,RP
LA4100典型应用电路如图3-31a所示,可按图3-31b印刷电路板或自制万能电路板进行制作。
图3-28中,C1、C5、C8、C9为耦合电容,C6为自举电容,C1为消振电容,C2和R组成负反馈电路,C4为高频旁路电容。
工作原理:电路通电后,音频输入信号经C1耦合后加至LA4100输入
图3-30b所示为LC并联电路的阻抗频率特性曲线,简称阻频特性线。
它表示当信号频率f变化时,LC并联电路的阻抗Z的大小也随之变化。
时,LC并联电路阻抗最大。
f0称为LC并联电路的谐振频率,f0与电L、电容量C的对应关系为
并联电路的相位频率特性曲线。
它说明了。