电工电子技术项目教程教案bseb.docx
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1、湖南同德德职业技技术学院院20133年度第第一学期专业基础础课备课本班 级:电电子3557班科 组:电电子教研研组科 目:电电工电子子技术项项目教程程任课老师师:林英英辉学期授课课计划说说明:1课程程的性质质和内容容本课程是是技工学学校电子子类专业业和家用用电器维维修专业业的一门门专业基基础课。主主要内容容包括:常用半半导体器器件的工工作特性性和主要要参数,放放大、振振荡、整整流、稳稳压等电电路的典典型形式式、分析析方法及及其应用用。2课程程的任务务和要求求(1) 了解晶晶体二极极管、晶晶体三极极管、场场效应管管、集成成运算放放大器等等常用半半导体器器件的工工作特性性和主要要参数,并并能进行行
2、简单的的检测和和选用。(2) 掌握低低频放大大器、直直流放大大器、负负反馈放放大器、调调谐放大大器、正正弦波振振荡器、功功率放大大器、直直流稳压压电源等等电路的的典型形形式、分分析方法法及其应应用,能能进行简简单的计计算。(3) 了解晶晶闸管、单单结晶体体管的工工作特性性、主要要参数及及其应用用。(4) 掌握电电子电路路的基本本实验技技能。(5) 了解与与本课程程有关的的新器件件、新技技术,初初步具有有查阅半半导体器器件有关关资料的的能力。教材名称称、版本本、编著著者电工电子子技术项项目教程程北京大大学出版版社杨德德明本课程总课时已授课时尚余课时本学期教学周本学期学学时分配配总课时其 中讲授课
3、时时习题课时时实验(实实习)课课时测验课时时复习课时2161141021910254444随堂测验随堂复习教 学 进 度度 表周次章节或单元教 学 内 容容周总课时习题(作作业)课课时测验(实实验)课课时授课课时时1六了解电流流-电压压变换器器61232六设计电器器安全保保护插座座6243七逻辑电平平测试笔笔6244七电话防盗盗打指示示器61235八三人表决决器设计计6426八常用组合合逻辑电电路6247九遥控开关关接收器器61238九可调定时时器60249十555定定时器及及应用612310十555定定时器及及应用602411十一DA与与ADD转换电电路62312十一DA与与ADD转换电电路
4、60513十二直流稳压压电源2414十二直流稳压压电源12315直流稳压压电源装装配与调调试6616调幅收音音机的制制作与调调试6617作品验收收复习64218期末考试试1920电工电电子技术术项目教教学课课程单元元教学设设计设计者: 林林英辉 所所属系部部(教研研室): 技术术工程系系机电教教研室 本单元标标题: 集成成运算放放大器授课班级级大3577班上课时间间第二周33 月4 日 第第 6 节上课地点点522室室第三周33月12日 第 6 节120室室教学目的1. 了解集成成运放的的性能特特点。2. 掌握理想想运放分分析方法法。3. 认识反馈馈。4. 了解运放放的输入入输出特特性。掌掌握
5、运放放的非线线性应用用。5. 了解信号号发生器器。教学目标能力(技技能)目目标知识目标标1. 通过理论论学习,能能正确识识读运放放电路图图。2. 能正确使使用集成成运放电电路。1. 掌握运放放电路的的分析方方法。及及其基本本概念。2. 掌握运放放的典型型电路形形式。重点难点及解决方法法1. 重点:运放典型型应用电电路的结结构与形形式2. 难点:运放电路路的分析析方法。3. 教学重点点的解决决方法:采用多媒媒体教学学。4. 难点的解解决方法法: 采采用案例例法激发发学生的的动笔计计算的兴兴趣,加加强对难难点的理理解。参考资料料第 二二 周周 星期 一 第第 55,6 节 220133年 3月 4
6、日一、 复习:差差动放大大器的组组成及特特点,为为什么集集成运放放要应差差动放大大器作为为输入级级?二、 引入三、 正文一:低频频等效电电路在电电路中集集成运放放作为一一个完整整的独立立的器件件来对待待。于是是在分析析、计算算时我们们用等效效电路来来代替集集成运放放。 由于集集成运放放主要用用于频率率不高的的场合,因因此我们们只学习习低频率率时的等等效电路路。 右图图所示为为集成运运放的符符号,它它有两个个输入端端和一个个输出端端。其中:标有的的为同相相输入端端(输出出电压的的相位与与该输入入电压的的相位相相同) 标标有的为为反相输输入端(输出电电压的相相位与该该输入电电压的相相位相反反)二:
7、理想想集成运运放 一般般我们是是把集成成运放视视为理想想的(将将集成运运放的各各项技术术指标理理想化)开环电压放大倍数:输入电阻:输入偏置电流:共模抑制比:输出电阻:-3dB带宽:无干扰无噪声失调电压、失调电流 及它们的温漂均为零三:集成成运放工工作在线线性区的的特性 当集集成运放放工作在在线性放放大区时时的条件件是: (1) (22) 注:(1)即即:同相相输入端端与反相相输入端端的电位位相等,但但不是短短路。我我们把满满足这个个条件称称为虚虚短 (2)即即:理想想运放的的输入电电阻为,因此此集成运运放输入入端不取取电流。我们在计算电路时,只要是线性应用,均可以应用以上的两个结论,因此我们要
8、掌握好!当集成运放工作在线性区时,它的输入、输出的关系式为:四:集成成运放工工作在非非线性工工作区 当集集成运放放工作在在非线性性区时的的条件是是:集成成运放在在非线性性工作区区内一般般是开环环运用或或加正反反馈。它它的输入入输出关关系是: 它它的输出出电压有有两种形形态:(11)当时时, (22)当时时, 它的输输入电流流仍为零零(因为为)即: 集成成运放工工作在不不同区域域时,近近似条件件不同,我我们在分分析集成成运放时时,应先先判断它它工作在在什麽区区域,然然后再用用上述公公式对集集成运放放进行分分析、计计算。四、总结结1、 集成运放放的理想想模型;2、 集成运放放工作于于线性区区的特点
9、点;3、 集成运放放工作于于非线性性区的特特点第 二二 周周 星期 二 第第 11.2 节 220133年 3月 5日一、 复习:集集成运放放的理想想模型及及集成运运放工作作于线性性区是的的特点;二、 引入三、 正文一:比例例运算电电路 定义义:将输输入信号号按比例例放大的的电路,称称为比例例运算电电路。 分类类:反向向比例电电路、同同相比例例电路、差差动比例例电路。(按按输入信信号加入入不同的的输入端端分) 比比例放大大电路是是集成运运算放大大电路的的三种主主要放大大形式(1)反反向比例例电路输入信号号加入反反相输入入端,电电路如图图(1)所示: 输出出特性:因为:, 所以: 从上式式我们可
10、可以看出出:Uoo与Uii是比例例关系,改改变比例例系数,即即可改变变Uo的的数值。负负号表示示输出电电压与输输入电压压极性相相反。反向比例例电路的的特点:(11)反向向比例电电路由于于存在虚地,因此此它的共共模输入入电压为为零.即即:它对对集成运运放的共共模抑制制比要求求低(2)输输入电阻阻低:rri=R1.因此此对输入入信号的的负载能能力有一一定的要要求.(2)同同相比例例电路输入信号号加入同同相输入入端,电电路如图图(2)所示: 输出出特性:因为:(虚短短但不是是虚地); 所以以: 改变变Rf/R1即可改改变Uoo的值,输输入、输输出电压压的极性性相同同相比例例电路的的特点:(1)输输入
11、电阻阻高;(2)由由于(电电路的共共模输入入信号高高),因因此集成成运放的的共模抑抑制比要要求高(3)差差动比例例电路输入信号号分别加加之反相相输入端端和同相相输入端端,电路路图如图图(3)所示:它的的输出电电压为: 由此此我们可可以看出出它实际际完成的的是:对对输入两两信号的的差运算算。四、 总结:1、 基本同相相比例和和反相比比例放大大器;2、 差动减法法放大器器;第 二周周 星期 四 第第1.2节 220133年 3月7日课 题题集成运放放的应用用授课方式式教 学学目 的的1、 加法运算算电路;2、 减法运算算电路;讲授教学内容容分析重点加法运算算电路,减减法运算算电路;难点加法运算算电
12、路,减减法运算算电路;教具课时2节讲授授/2节节多媒体体一、 复习:集集成运放放的理想想模型及及集成运运放工作作于线性性区是的的特点;二、 引入三、 正文二:和、差差电路(1)反反相求和和电路它的电路路图如图图(1)所示:(输入入端的个个数可根根据需要要进行调调整)其其中电阻阻R为为:它的输出出电压与与输入电电压的关关系为:它可以以模拟方方程:。它它的特点点与反相相比例电电路相同同。它可可十分方方便的某某一电路路的输入入电阻,来来改变电电路的比比例关系系,而不不影响其其它路的的比例关关系。(2)同同相求和和电路它的电路路图如图图(2)所所示:(输输入端的的个数可可根据需需要进行行调整)它的输出
13、出电压与与输入电电压的关关系为:。它的的调节不不如反相相求和电电路,而而且它的的共模输输入信号号大,因因此它的的应用不不很广泛泛。(3)和和差电路路它的电路路图如图图(3)所示:此电电路的功功能是对对Ui11、Ui22进行反反相求和和,对UUi3、UUi4进行行同相求求和,然然后进行行的叠加加即得和和差结果果。它的输入入输出电电压的关关系是:。由于该该电路用用一只集集成运放放,它的的电阻计计算和电电路调整整均不方方便,因因此我们们常用二二级集成成运放组组成和差差电路。它它的电路路图如图图(4)所所示它的输入入输出电电压的关关系是: 它的的后级对对前级没没有影响响(采用用的是理理想的集集成运放放
14、),它它的计算算十分方方便。四、 总结第 三周周 星期 一 第第1.22节 20013年 3月11日课 题题集成运放放的应用用授课方式式教 学学目 的的1、由集集成运放放组成的的积分和和微分电电路;讲授教学内容容分析重点集成运放放组成的的积分和和微分电电路;难点集成运放放组成的的积分和和微分电电路;教具课时2节讲授授一、 复习二、 引入三、 正文一:积分分电路和和微分电电路(1)积积分电路路 它可实实现积分分运算及及产生三三角波形形等。积积分运算算是:输输出电压压与输入入电压呈呈积分关关系。它它的电路路图如图图(1)所示:它是利利用电容容的充放放电来实实现积分分运算它的输输入、输输出电压压的关
15、系系为:其其中:表表示电容容两端的的初始电电压值.如果电路路输入的的电压波波形是方方形,则则产生三三角波形形输出。(2)微微分电路路 微分分是积分分的逆运运算,它它的输出出电压与与输入电电压呈微微分关系系。电路路图如图图(2)所所示: 它的的输入、输输出电压压的关系系为:四、 总结第 三周周 星期 二.四四 第第1-44节 20013年 3月12-14日日课 题题集成运放放的非线线性应用用-电电压比较较器授课方式式教 学学目 的的1、 了解电压压比较器器的工作作原理;2、 熟练掌握握单门限限比较器器;3、 熟练掌握握双门限限比较器器;讲授教学内容容分析重点单门限比比较器难点双门限比比较器教具课
16、时4节讲授授一、 复习:集集成运放放非线性性应用时时不同于于线性时时,此时时,电路路处于开开环或正正反馈状状态,同同相/反反相端电电压不再再相等,即即“虚短”不在成成立,但但“虚断”依然成成立。二、 引入三、 正文一:电压压比较器器的基础础知识电压压比较器器的功能能:比较较两个电电压的大大小(用用输出电电压的高高或低电电平,表表示两个个输入电电压的大大小关系系)电压比比较器的的作用:它可用用作模拟拟电路和和数字电电路的接接口,还还可以用用作波形形产生和和变换电电路等。注:电压比较器中的集成运放通常工作在非线性区。及满足如下关系:U-U+ 时 UO=UOLU-U+ 时 UO=UOH二:简单单电压
17、比比较器 我们们把参考考电压和和输入信信号分别别接至集集成运放放的同相相和反相相输入端端,就组组成了简简单的电电压比较较器。如如图(11)、(22)所示示:下面我们们对它们们进行分分析一下下(只对对图(11)所示示的电路路进行分分析) 它的的传输特特性如图图(3)所所示: 它表表明:输输入电压压从低逐逐渐升高高经过UUR时,uuo将从高高电平变变为低电电平。相相反,当当输入电电压从高高逐渐到到低时,uuo将从低低电平变变为高电电平。 定义义:阈值值电压:我们将将比较器器的输出出电压从从一个电电平跳变变到另一一个电平平时对应应的输入入电压的的值。它它还被称称为门限限电压。简简称为:阈值。用用符号
18、UUTH表示示。 利用简简单电压压比较器器可将正正弦波变变为同频频率的方方波或矩矩形波。例:电路如(1)所示,输入电压为正弦波如图(4)所示,试画出输出波形解:输出波形与UR有关,输出波形如图(5)所示 简单的的电压比比较器结结构简单单,灵敏敏多高,但但是抗干干能力差差,因此此我们就就要对它它进行改改进。改改进后的的电压比比较器有有:滞回回比较器器和窗口口比较器器。四、总结结1、 简单比较较器就是是单门限限比较器器,它只只有一个个门限值值,特点点:结构构简单,抗抗干扰能能力差;2、 双门限比比较器,有有两个门门限值,所所以,他他又叫滞滞回比较较器。特特点:结结构稍复复杂,抗抗干扰能能力强。第
19、四周周 星期 一 第第1.22节 20013年 3月17日课 题题方波(矩矩形)发发生器授课方式式教 学学目 的的1、 掌握方波波发生器器的电路路组成;2、 理解方波波发生器器的工作作原理,并并能计算算出上,下下阀值讲授教学内容容分析重点方波发生生器的工工作原理理难点方波发生生器的工工作原理理,计算算出上,下下阀值教具课时2节讲授授一、 复习:单单门限比比较的工工作原理理-集成成运放的的非线性性应用,即开环环状态.二、 引入:由由于单门门限比较较比较器器抗干扰扰能力差差,所以以,实际际应用时时,一般般用双门门限比较较器.三、 正文一:方波波产生电电路 它是是由积分分电路和和滞回比比较器电电路组
20、成成的。积积分电路路的作用用是产生生暂态过过程。滞滞回比较较器起开开关作用用。即:通过开开关的不不断的闭闭合,来来破坏稳稳态,产产生暂态态过程。(1)矩矩形波产产生电路路 用滞滞回比较较器作开开关,RRC组成成积分电电路,即即可组成成矩形波波产生电电路。电电路图如如(1)所所示:工作原原理: 电电路是通通过电阻阻Ro和和稳压管管对输出出限幅,如如它们的的稳压值值相等,则则电路输输出电压压正、负负幅度对对称。在在利用数数据比较较器和积积分电路路的特性性即可得得到矩形形波。UUP1 = UUZ*RR2/(RR2+RR3),UP2 = UUZ*RR2/(RR2+RR3)四、 总结第 四周周 星期 2
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