【正文】 湖南同德職業(yè)技術學院2013年度第一學期專業(yè)基礎課備課本班 級：電子357班科 組：電子教研組 科 目：電工電子技術項目教程任課老師：林英輝學期授課計劃說明：1．課程的性質和內容本課程是技工學校電子類專業(yè)和家用電器維修專業(yè)的一門專業(yè)基礎課。主要內容包括：常用半導體器件的工作特性和主要參數(shù)，放大、振蕩、整流、穩(wěn)壓等電路的典型形式、分析方法及其應用。2．課程的任務和要求(1) 了解晶體二極管、晶體三極管、場效應管、集成運算放大器等常用半導體器件的工作特性和主要參數(shù)，并能進行簡單的檢測和選用。(2) 掌握低頻放大器、直流放大器、負反饋放大器、調諧放大器、正弦波振蕩器、功率放大器、直流穩(wěn)壓電源等電路的典型形式、分析方法及其應用，能進行簡單的計算。(3) 了解晶閘管、單結晶體管的工作特性、主要參數(shù)及其應用。(4) 掌握電子電路的基本實驗技能。(5) 了解與本課程有關的新器件、新技術，初步具有查閱半導體器件有關資料的能力。教材名稱、版本、編著者電工電子技術項目教程北京大學出版社楊德明本課程總課時已授課時尚余課時本學期教學周本學期學時分配總課時其 中講授課時習題課時實驗（實習）課時測驗課時復習課時2161141021910254444隨堂測驗隨堂復習教 學 進 度 表周次章節(jié)或單元教 學 內 容周總課時習題（作業(yè)）課時測驗（實驗）課時授課課時1六了解電流電壓變換器61232六設計電器安全保護插座6243七邏輯電平測試筆6244七電話防盜打指示器61235八三人表決器設計6426八常用組合邏輯電路6247九遙控開關接收器61238九可調定時器60249十555定時器及應用612310十555定時器及應用602411十一D／A與A／D轉換電路62312十一D／A與A／D轉換電路60513十二直流穩(wěn)壓電源2414十二直流穩(wěn)壓電源12315直流穩(wěn)壓電源裝配與調試6616調幅收音機的制作與調試6617作品驗收復習64218期末考試1920《電工電子技術項目教學》課程單元教學設計設計者： 林英輝 所屬系部（教研室）： 技術工程系機電教研室 本單元標題： 集成運算放大器授課班級大357班上課時間第二周3 月 4 日 第 6 節(jié)上課地點522室 第三周3月12日 第 6 節(jié)120室教學目的 1. 了解集成運放的性能特點。2. 掌握理想運放分析方法。3. 認識反饋。4. 了解運放的輸入輸出特性。掌握運放的非線性應用。5. 了解信號發(fā)生器。教學目標能力（技能）目標知識目標 1. 通過理論學習，能正確識讀運放電路圖。2. 能正確使用集成運放電路。1. 掌握運放電路的分析方法。及其基本概念。2. 掌握運放的典型電路形式。重點難點及解決方法 1. 重點：運放典型應用電路的結構與形式2. 難點：運放電路的分析方法。3. 教學重點的解決方法：采用多媒體教學。4. 難點的解決方法： 采用案例法激發(fā)學生的動筆計算的興趣，加強對難點的理解。參考資料 第 二 周 星期 一 第 5,6 節(jié) 2013年 3月 4日一、 復習：差動放大器的組成及特點，為什么集成運放要應差動放大器作為輸入級？二、 引入三、 正文一：低頻等效電路在電路中集成運放作為一個完整的獨立的器件來對待。于是在分析、計算時我們用等效電路來代替集成運放。 由于集成運放主要用于頻率不高的場合，因此我們只學習低頻率時的等效電路。 右圖所示為集成運放的符號，它有兩個輸入端和一個輸出端。其中：標有的為同相輸入端(輸出電壓的相位與該輸入電壓的相位相同) 標有的為反相輸入端(輸出電壓的相位與該輸入電壓的相位相反)二：理想集成運放 一般我們是把集成運放視為理想的（將集成運放的各項技術指標理想化）開環(huán)電壓放大倍數(shù)：輸入電阻：輸入偏置電流：共模抑制比：輸出電阻：3dB帶寬：無干擾無噪聲失調電壓、失調電流 及它們的溫漂均為零三：集成運放工作在線性區(qū)的特性 當集成運放工作在線性放大區(qū)時的條件是： (1) (2) 注：(1)即:同相輸入端與反相輸入端的電位相等，但不是短路。我們把滿足這個條件稱為虛短 (2)即:理想運放的輸入電阻為∞,因此集成運放輸入端不取電流。我們在計算電路時，只要是線性應用，均可以應用以上的兩個結論，因此我們要掌握好！當集成運放工作在線性區(qū)時，它的輸入、輸出的關系式為：四：集成運放工作在非線性工作區(qū) 當集成運放工作在非線性區(qū)時的條件是：集成運放在非線性工作區(qū)內一般是開環(huán)運用或加正反饋。它的輸入輸出關系是： 它的輸出電壓有兩種形態(tài)：（1）當時， （2）當時， 它的輸入電流仍為零（因為）即： 集成運放工作在不同區(qū)域時，近似條件不同，我們在分析集成運放時，應先判斷它工作在什麼區(qū)域，然后再用上述公式對集成運放進行分析、計算。四、總結 集成運放的理想模型； 集成運放工作于線性區(qū)的特點； 集成運放工作于非線性區(qū)的特點第 二 周 星期 二 第 節(jié) 2013年 3月 5日一、 復習：集成運放的理想模型及集成運放工作于線性區(qū)是的特點；二、 引入三、 正文一：比例運算電路 定義：將輸入信號按比例放大的電路，稱為比例運算電路。 分類：反向比例電路、同相比例電路、差動比例電路。（按輸入信號加入不同的輸入端分） 比例放大電路是集成運算放大電路的三種主要放大形式(1)反向比例電路輸入信號加入反相輸入端,電路如圖(1)所示: 輸出特性：因為：， 所以： 從上式我們可以看出：Uo與Ui是比例關系，改變比例系數(shù)，即可改變Uo的數(shù)值。負號表示輸出電壓與輸入電壓極性相反。反向比例電路的特點：(1)反向比例電路由于存在虛地,:它對集成運放的共模抑制比要求低(2)輸入電阻低:ri=.(2)同相比例電路輸入信號加入同相輸入端,電路如圖(2)所示: 輸出特性：因為：（虛短但不是虛地）；； 所以： 改變Rf/R1即可改變Uo的值，輸入、輸出電壓的極性相同同相比例電路的特點：(1)輸入電阻高；(2)由于(電路的共模輸入信號高)，因此集成運放的共模抑制比要求高(3)差動比例電路輸入信號分別加之反相輸入端和同相輸入端,電路圖如圖(3)所示:它的輸出電壓為： 由此我們可以看出它實際完成的是：對輸入兩信號的差運算。四、 總結： 基本同相比例和反相比例放大器； 差動減法放大器；第 二周 星期 四 2013年 3月 7日課 題集成運放的應用授課方式教 學目 的 加法運算電路； 減法運算電路；講授教學內容分析重點加法運算電路，減法運算電路；難點加法運算電路，減法運算電路；教具課時2節(jié)講授/2節(jié)多媒體一、 復習：集成運放的理想模型及集成運放工作于線性區(qū)是的特點；二、 引入三、 正文二：和、差電路(1)反相求和電路它的電路圖如圖(1)所示:（輸入端的個數(shù)可根據(jù)需要進行調整）其中電阻R39。為:它的輸出電壓與輸入電壓的關系為：它可以模擬方程：。它的特點與反相比例電路相同。它可十分方便的某一電路的輸入電阻，來改變電路的比例關系，而不影響其它路的比例關系。（2）同相求和電路它的電路圖如圖（2）所示：（輸入端的個數(shù)可根據(jù)需要進行調整）它的輸出電壓與輸入電壓的關系為：。它的調節(jié)不如反相求和電路，而且它的共模輸入信號大，因此它的應用不很廣泛。（3）和差電路它的電路圖如圖(3)所示：此電路的功能是對UiUi2進行反相求和，對UiUi4進行同相求和，然后進行的疊加即得和差結果。它的輸入輸出電壓的關系是：。由于該電路用一只集成運放，它的電阻計算和電路調整均不方便，因此我們常用二級集成運放組成和差電路。它的電路圖如圖（4）所示它的輸入輸出電壓的關系是： 它的后級對前級沒有影響（采用的是理想的集成運放），它的計算十分方便。四、 總結第 三周 星期 一 2013年 3月 11日課 題集成運放的應用授課方式教 學目 的由集成運放組成的積分和微分電路；講授教學內容分析重點集成運放組成的積分和微分電路；難點集成運放組成的積分和微分電路；教具課時2節(jié)講授一、 復習二、 引入三、 正文一：積分電路和微分電路(1)積分電路 它可實現(xiàn)積分運算及產(chǎn)生三角波形等。積分運算是：輸出電壓與輸入電壓呈積分關系。它的電路圖如圖(1)所示：它是利用電容的充放電來實現(xiàn)積分運算它的輸入、輸出電壓的關系為：其中:表示電容兩端的初始電壓值.如果電路輸入的電壓波形是方形，則產(chǎn)生三角波形輸出。(2)微分電路 微分是積分的逆運算，它的輸出電壓與輸入電壓呈微分關系。電路圖如圖（2）所示： 它的輸入、輸出電壓的關系為： 四、 總結第 三周 星期 第14節(jié) 2013年 3月 1214日課 題集成運放的非線性應用電壓比較器授課方式教 學目 的 了解電壓比較器的工作原理； 熟練掌握單門限比較器； 熟練掌握雙門限比較器；講授教學內容分析重點單門限比較器難點雙門限比較器教具課時4節(jié)講授一、 復習：集成運放非線性應用時不同于線性時，此時，電路處于開環(huán)或正反饋狀態(tài)，同相/反相端電壓不再相等，即“虛短”不在成立，但“虛斷”依然成立。二、 引入三、 正文一：電壓比較器的基礎知識電壓比較器的功能：比較兩個電壓的大小(用輸出電壓的高或低電平，表示兩個輸入電壓的大小關系)電壓比較器的作用：它可用作模擬電路和數(shù)字電路的接口，還可以用作波形產(chǎn)生和變換電路等。注：電壓比較器中的集成運放通常工作在非線性區(qū)。及滿足如下關系： UU+ 時 UO=UOLUU+ 時 UO=UOH二：簡單電壓比較器 我們把參考電壓和輸入信號分別接至集成運放的同相和反相輸入端，就組成了簡單的電壓比較器。如圖（1）、（2）所示：下面我們對它們進行分析一下（只對圖（1）所示的電路進行分析） 它的傳輸特性如圖（3）所示： 它表明：輸入電壓從低逐漸升高經(jīng)過UR時，uo將從高電平變?yōu)榈碗娖?。相反，當輸入電壓從高逐漸到低時，uo將從低電平變?yōu)楦唠娖健?定義：閾值電壓：我們將比較器的輸出電壓從一個電平跳變到另一個電平時對應的輸入電壓的值。它還被稱為門限電壓。簡稱為：閾值。用符號UTH表示。 利用簡單電壓比較器可將正弦波變?yōu)橥l率的方波或矩形波。例：電路如（1）所示，輸入電壓為正弦波如圖（4）所示，試畫出輸出波形解：輸出波形與UR有關，輸出波形如圖（5）所示 簡單的電壓比較器結構簡單，靈敏多高，但是抗干能力差，因此我們就要對它進行改進。改進后的電壓比較器有：滯回比較器和窗口比較器。四、總結 簡單比較器就是單門限比較器，它只有一個門限值，特點：結構簡單，抗干擾能力差； 雙門限比較器，有兩個門限值，所以，他又叫滯回比較器。特點：結構稍復雜，抗干擾能力強。第 四周 星期 一 2013年 3月 17日課 題方波(矩形)發(fā)生器授課方式教 學目 的 掌握方波發(fā)生器的電路組成； 理解方波發(fā)生器的工作原理，并能計算出上，下閥值講授教學內容分析重點方波發(fā)生器的工作原理難點方波發(fā)生器的工作原理，計算出上，下閥值教具課時2節(jié)講授一、