电工电子应用技术 教案 单元8-4.doc

单元八 集成运算放大器及其应用（教案） 章节 名称 8.5 运算放大器的线性应用 学时 安排 2学时 教学 目标 1．了解集成运放线性应用的概念；交流电压表电路、电压源和电流源电路、有源低通滤波器、电流和电压转换电路、精密放大电路都是集成运放线性应用的概念及其每种电路的组成； 2．理解交流电压表电路、电压源和电流源电路、有源低通滤波器、电流和电压转换电路、精密放大电路的工作原理及输出电压的计算； 3．掌握根据“虚短、虚断” 交流电压表电路、电压源和电流源电路、有源低通滤波器、电流和电压转换电路、精密放大电路的输出与输入之间的关系； 4．掌握集成运放组成的运算电路的分析思路和计算方法。 重点 难点 1．集成运放线性应用的概念；交流电压表电路、电压源和电流源电路、有源低通滤波器、电流和电压转换电路、精密放大电路都是集成运放线性应用的概念及其每种电路的组成； 2．交流电压表电路、电压源和电流源电路、有源低通滤波器、电流和电压转换电路、精密放大电路的工作原理及输出电压的计算； 3．根据“虚短、虚断” 交流电压表电路、电压源和电流源电路、有源低通滤波器、电流和电压转换电路、精密放大电路运算的输出与输入之间的关系； 参考 资料 1．《电子技术》，吕国泰主编，北京：高等教育出版社，第2版 2001年 2．《电工学》，秦曾煌主编，北京：高等教育出版社，第5版下册《电子技术》， 1999年 考 核 与评价 1．考核与评定要坚持结果评价和过程评价相结合，定量评价和定性评价相结合，教师评价和学生自评、互评相结合，使考核与评价有利于激发学生的学习热情，促进学生的发展。 2．考核与评定要根据本课程的特点，改革单一考核方式，不仅关注学生对知识的理解、技能的掌握和能力的提高，还要重视规范操作、安全文明生产等职业素质的形成，以及节约能源、节省原材料与爱护工具设备、保护环境等意识与观念的树立。 备 注 （正文） 注：表格内黑体字格式为（黑体，小四号，1.25倍行距，居中） 8.5 运算放大器的线性应用 【教学过程】 组织教学： 1．检查出勤情况。 2．检查学生教材，习题册是否符合要求。 3．宣布上课。 复习旧课： 1．理想集成运放的两个重要结论，“虚短”与“虚断”的含义。 2．集成运放反相输入电路和同相输入电路的结构、输出电压与输入电压的关系。 3. 集成运放组成的运算电路的分析思路和计算方法。 引入新课： 1．运算放大器最早被设计出来的目的是用来进行加、减、微分、积分的类比数学运算，因此称为运算放大器。同时它也成为实现模拟计算机（analog computer）的基本建构单元。然而，理想运算放大器的在电路系统设计上的用途却远超过加减等的计算。今日的运算放大器，无论是使用电晶体（transistor）或真空管（vacuum tube）、分立式（discrete）元件或积体电路（integrated circuits）元件，运算放大器的效能都已经逐渐接近理想运算放大器的要求。 2．运算放大器的作用是调节和放大模拟信号，它是用途十分广泛的器件，接入适当的反馈网络，可用作精密的交流和直流放大器、有源滤波器、振荡器及电压比较器。其应用领域已经延伸到汽车电子、通信、消费等各个领域，并将在支持未来技术方面扮演重要角色。 讲授新课： 8.5 运算放大器的线性应用 8.5.7 电压源和电流源 在电子线路和测量电路中常需要性能接近理想的电压源和电流源，利用运算放大器再接上适当的负反馈，便可构成这样的电源。下面列举几个常用的电路。 1．电压源电路 如图8-5-11和图8 图8-5-11所示电路为反相比例运算电路，其输出端电压U0 其电阻匹配 R2=R1//RF 改变RF可以改变电压源U0的电压值，而且U0可以小于UZ。 图8-5-11 反相式电压源 图8-5-12 图8-5-12所示电路为同相比例运算电路，其输出端电压U0 其电阻匹配 R2=R1//RF 改变RF可以改变电压源输出电压U0的电压值，但U0不能小于UZ。 在这两种电压源电路中，由于运算放大电路被接成电压负反馈电路，所以输出阻抗很小，RFR1不变时，输出电压U0可看作是恒值，不受负载RL变化的影响，改变RF输出电压U0的大小。 2．电流源电路 如图8-5-13和图8-5-14所示的两个电路为由运算放大电器构成的电流源电路。由图可以看出，电流源电路也是恒定电压加于运算放大器的反相输入端或同相输入端，但是U利用电流反馈，即在负载电阻RL上串入一个小电阻RF引出反馈信号，时负载电流不随负载阻抗RL 图8-5-13 反相式电流源 图8-5-1 图8-5-13 因为u=0，所以 当时 (