电子线路教案第五章

1 第第 1 课时课时 教学内容 多级放大器教学内容 多级放大器 教学目标 教学目标 1 能叙述直接耦合放大器的两个特殊问题的 理解产生原因 能叙述直接耦合放大器的两个特殊问题的 理解产生原因 2 掌握克服直接耦合放大器的两个特殊问题的方法 掌握克服直接耦合放大器的两个特殊问题的方法 教学重点 能叙述直接耦合放大器的两个特殊问题的 理解产生原因教学重点 能叙述直接耦合放大器的两个特殊问题的 理解产生原因 教学难点 掌握克服直接耦合放大器的两个特殊问题的方法教学难点 掌握克服直接耦合放大器的两个特殊问题的方法 教学课件或教具准备 教学课件或教具准备 安全教育 安全教育 1 清点人数清点人数 班级班级应到人数应到人数实到人数实到人数缺勤名单缺勤名单 09 秋电子秋电子 班班58580 2 安全教育要点 安全教育要点 1 进出实训室要有序 不能拥挤推位 相互攀肩 影响楼道秩序 2 上课要严格遵守课堂与实训纪律 教学进程教学进程 一 一 引入引入 在工业自动控制中 经常要将一些物理量通过传感器转化为相应的电信号 而这些信号往往是 变化极其缓慢 即 f 0 或者极性固定不变的信号 只能采用直接耦合放大器 二 新授课二 新授课 一 一 直接耦合放大器的两个特殊问题 直接耦合放大器的两个特殊问题 1 前后级的电位配合问题 2 观察 70 页的简单直接耦合电路 V1 的集电极与 V2 的基极是直接用导线连接在一起是同电位的 由于 VBE2 很小 所以 V1 的集电极电位也为 0 7V V1 管处于饱和状态 无法正常工作 BE2CE1 VV 可见 前后极电位不能合理配合 2 前后级的电位配合问题的解决方法 在后级三极管发射极处接上电阻 e2E2E2 RIV E2BE2CE1 VVV 可见 提高后级发射极直流电位 CE1 V CE2 V 所以增大了 V1管的工作范围 提问 Re2是否越大越好 为何 Av 3 零点漂移问题 零漂 vi 0 时 输出电压偏离其起始值的现象 原因 电源电压的变动和晶体管参数随温度而变化 主要原因 温度的变化 放大器级数越多 输出端零漂越严重 4 零点漂移问题的解决方法 采用差分放大电路 电路 讲述差分放大电路克服零点漂移的原理 该电路是由两个完全对称的单管放大器组成 vO是输出 信号电压 它等于两管输出电压之差 是双端输出 两管的零漂在输出端抵消 有效地消除了零漂 vI 0 时 ic1 ic2 vO1 vO2故 vO vO1 vO2 0 即 vO 0 T 变化时 vO变化量相等 则 v O1 v O2 而 vO v O1 v O2 即 vO 0 差模放大倍数 AVD 差模信号 大小相等而极性相反的信号 图 5 1 4 中 II1 2 1 vv II2 2 1 vv 输入差模信号时 AvD Av1 Av2 共模信号 大小相等且极性相同的信号 输入共模信号时 AvD 0 共模抑制比 KCMR a 直接给出定义式 C D CMR V V A A K b 直接讲明 KCMR愈大 差分放大器性能愈好 3 c 可见差分放大电路是利用两只相同的晶体管进行温度补偿抑制零漂的 二 二 课堂练习 课堂练习 已知 AV1 AV2 20 求 1 AVD 2 KCMR 解 AVD AV1 AV2 20 1 000 VC VD CMR A A K 02 0 20 三 三 课堂小结 课堂小结 直接耦合放大电路能既能传递交流信号又能传递直流信号 应用十分广泛 但是之直接耦合放大电 路也有两个主要缺点 克服前后级电位配合问题的方法是 克服零点漂移的方法是 四 四 作业 作业 习题五 5 1 4 第第 4 课时课时 教学内容 教学内容 集成运算放大器集成运算放大器 教学目标 教学目标 1 了解集成运算放大器的外形和符号了解集成运算放大器的外形和符号 2 掌握集成运算放大器的理想特性掌握集成运算放大器的理想特性 教学重点 教学重点 集成运算放大器的理想特性集成运算放大器的理想特性 教学课件或教具准备 教学课件或教具准备 安全教育 安全教育 2 清点人数清点人数 班级班级日期日期星期星期节次节次应到人数应到人数实到人数实到人数缺勤名单缺勤名单 2 安全教育要点 安全教育要点 1 进出实训室要有序 不能拥挤推位 相互攀肩 影响楼道秩序 2 上课要严格遵守课堂与实训纪律 教学进程教学进程 一 一 集成运算放大器的外形和符号 外形和符号 1 集成电路 把晶体管 必要的元件和连接导线集中制造在一小块半导体基片上而形成的具有电路功能的器件 2 特点 1 采用直接耦合 2 尽量避免内接电容 尽可能用 R 小的阻值代替或以三极管代替电阻 3 分类 1 小规模 0 100 2 中规模 100 1000 3 大规模 1000 100000 4 超大规模 100000 以上 4 外形 a 圆壳式 b 双列直插式 c 扁平式 5 集成运算放大器 简称运放 是一种内部为直接耦合的高放大倍数的集成电路 5 二 二 集成运放的放大倍数 两种放大倍数 1 开环电压放大倍数 没有引进反馈时的集成运放的电压放大倍数 记作 Avo 2 闭环电压放大倍数 引进反馈后的集成运放的电压放大倍数 记作 Avf 3 为了改善电路性能 总是引入深度的电压负反馈 三 集成运放的理想特性三 集成运放的理想特性 1 输入信号为 时 输出端应恒定地处于零电位 2 ri 3 Ro 0 4 频带宽度 BW 应从 0 5 开环 AVO 小结 小结 1 RP Ge Re作用 2 集成运算放大器符号 3 集成运放的理想特性 作业 作业 习题五 5 3 5 4 5 6 5 8 6 第第 5 课时课时 教学内容 集成运算放大器的应用举例教学内容 集成运算放大器的应用举例 教学目标 教学目标 1 能熟练区别反相输入比例运算电路与同相输入比例运算电路能熟练区别反相输入比例运算电路与同相输入比例运算电路 2 会推导会推导 vO与与 vI的关系式 并能计算的关系式 并能计算 教学重点 教学重点 vO与与 vI关系相等及计算关系相等及计算 教学难点 教学难点 vO的推导的推导 教学课件或教具准备 教学课件或教具准备 安全教育 安全教育 3 清点人数清点人数 班级班级日期日期星期星期节次节次应到人数应到人数实到人数实到人数缺勤名单缺勤名单 2 安全教育要点 安全教育要点 1 进出实训室要有序 不能拥挤推位 相互攀肩 影响楼道秩序 2 上课要严格遵守课堂与实训纪律 教学内容与步骤教学内容与步骤 一 复习一 复习 1 实用型差分放大器中 RP Re Ge各有什么作用 2 运放的理想特性 二 引入二 引入 集成运算放大器在使用时都是接有反馈电路形成闭环电路 作为反馈放大器来应用的 三三 新授课新授课 一 数学运算方面的应用举例 1 简单的比例运算电路 7 1 反相输入比例运算电路 a 电路特点 要弄清以下问题 vI从哪个端输入的 Rf有何作用 同相端有无信号输入 vO与 vI有何相位关系 b 求 AVF vO 因为 ri 所以 ii 0 i1 iF iI 又因为 AVO vO是个有限值 所以00 A O O A v A v v V 即 所以 1 f 11 ff I O F R R iR iR v v AV 所以 I 1 f O v R R v 结论 vO与 vI存在反相比例关系 比例常数为 1 f R R AVF是取决于 Rf与 R1之比 与 AvO无关 称为反相输入比例运算电路 VA 0 称为 虚地 Rf 反馈类型 电压并联负反馈 随堂练习 用另一种方式推导 vO与 vI关系 解 因为 i1 if 所以0 A f OA 1 AI v R vv R vv 所以 f O 1 I R v R v 所以 I 1 f O v R R v 2 同相输入比例运算电路 8 a 电路特点 要弄清以下问题 vI从何而入 VA VB等式成立吗 VA 0 b 求 vO ri iI 0 AVO 0 O O AB V A v vv 所以 vB vA 1 f 11 1f1 B O I O F 1 R R iR iRR v v v v AV 所以 I 1 f O 1v R R v 结论 1 AV与 AVO无关 取决于 Rf与 R1的比值 2 vO与 vI同相且存在正比例关系 故称同相输入比例运算电路 3 VA VB 称虚短 随堂练习 用另一种方法推导 vO 解 因为 ri 所以 i1 if 所以 1 I f IO 0 R v R vv 所以 I 1 f O 1v R R v 小结 小结 1 同相输入比例运算电路 2 反相输入比例运算电路 作业 作业 习题五 5 9 9 第第 7 课时课时 教学内容 集成运算电路应用教学内容 集成运算电路应用 教学目标 教学目标 1 熟悉减法比例运算电路 2 会计算两个电路的 vO及 AV 教学重点 教学重点 会计算两个电路的 vO及 AV 教学难点 教学难点 会计算两个电路的 vO及 AV 教学课件或教具准备 教学课件或教具准备 安全教育 安全教育 4 清点人数清点人数 班级班级日期日期星期星期节次节次应到人数应到人数实到人数实到人数缺勤名单缺勤名单 2 安全教育要点 安全教育要点 1 进出实训室要有序 不能拥挤推位 相互攀肩 影响楼道秩序 2 上课要严格遵守课堂与实训纪律 教学内容与步骤教学内容与步骤 一 复习一 复习 1 同相输入比例运算电路 2 反相输入比例运算电路 二 引入二 引入 集成运放除了可构成同相输入和反相输入比例运算电路之外 还可构成加法电路和减法电路 三 新授课三 新授课 1 减法比例运算电路 10 1 电路 为了使两输入端电阻对称 通常 R1 R2 R3 Rf 2 f OA f 1 AI1 1 R vv i R vv i 因为 iI 0 所以 i1 if 所以 f OA 1 A1I R vv R vv 所以 vI1Rf vARf vAR1 vOR1 所以 f1 10fI1 A RR RvRv v i2 32 3 B v RR R v 又因为 vA vB 所以 I2 32 3 1 1OfI1 v RR R RR RvRv f 所以 I1 1 f I2 32 3 1 f O 1v R R v RR R R R v 当 R3 Rf R1 R2 则 I1 1 I2 f1 f 1 f O 1v R R v RR R R R v f 1II2 1 f vv R R 如果 R1 R2 R3 Rf vO vI2 vI1 小结 小结 减法器减法器 作业 作业 习题五习题五 5 11 11 第第 9 课时课时 教学内容 集成运算电路应用教学内容 集成运算电路应用 教学目标 教学目标 1 熟悉加法比例运算电路熟悉加法比例运算电路 2 会计算减法电路的会计算减法电路的 vO及及 AV 教学重点 教学重点 会计算减法电路的会计算减法电路的 vO及及 AV 教学难点 教学难点 会计算减法电路的会计算减法电路的 vO及及 AV 教学课件或教具准备 教学课件或教具准备 安全教育 安全教育 5 清点人数清点人数 班级班级日期日期星期星期节次节次应到人数应到人数实到人数实到人数缺勤名单缺勤名单 2 安全教育要点 安全教育要点 1 进出实训室要有序 不能拥挤推位 相互攀肩 影响楼道秩序 2 上课要严格遵守课堂与实训纪律 教学内容与步骤教学内容与步骤 一 复习一 复习 减法器减法器 二 新授课二 新授课 1 加法比例运算电路 加法比例运算电路 12 1 电路形式 a vI1 vI2 vI3都从 端输入 b R4 R1 R2 R3 Rf 以保证输入端对称 2 if i1 i2 i3 3 I3 2 I2 1 I1 f O 0 R v R v R v R v 所以 3 I3 2 I2 1 I1 fO R v R v R v Rv 若 R1 R2 R3 R 则 I3I2I1 f O vvv R R v vO vI1 vI2 vI3 例