教学项目 (任务)名称 | 课时数铣床防护罩 | 1 | ||||
教学内容 | 主要知识点 | 比例运算电路 | ||||
重点、难点 | 比例运算电路的结构、比例运算电路的测试与应用 | |||||
教学目标 | 专业能力 | 能够分析比例运算电路 | ||||
方法能力 | 学生利用动画、实操等掌握比例运算电路 | |||||
社会能力 | 提高逻辑思维能力,锻炼理性思维。 | |||||
学生情况分析 | 高职高专学生 | |||||
教学环境要求 | 多媒体教室与实训室 | |||||
教学方法 | 理论与实操相结合,即学即练 | |||||
教学手段 | 多媒体教学,小组协作训练 | |||||
教学过程设计 | ||||||
教学步骤 | 教学内容 | 学生活动 | 时间分配 | |||
明确任务 | 比例运算电路 用集成运放实现的基本运算除了有上面可以构成上面的加减法外,还有比例运算等,这里主要介绍反相比例运算电路与同相比例运算电路。 | 观看图片、动画、仿真 | 5 | |||
教学步骤 | 教学内容 | 学生活动 | 时间分配 | |||
知识引导 | 比例运算电路:1.反相比例运算电路 输入信号加在集成运放反相输入端的电路称为反相运算电路。 图1是反相比例运算电路。输入信号经电阻加到集成运放的反相端,而集成运放同相端经电阻接地。为使集成运放工作在线性区,在集成运放的输出端与反相端之间接有反馈电阻RF。根据负反馈判别准则可知,该电路为电压并联负反馈。 图1 反相比例运算电路 顶网由理想集成运算放大器的“虚短”与“虚断”特性,和图1可知 而 所以 整理得 (1) 式(1)表明,输出电压与输入电压之间存在着比例运算关系,比例系数由Rts2F与R1阻值决定,与集成运放本身参数无关。改变RF与R1的阻值,可获得不同的比例值,从而实现了比例运算。 图1电路中,同相输入端电阻R2对运算结果没有影响,只是为了提高集成运放输入级的对称性,使两个输入端电阻保持平衡,通常取。 | PPT、动画演示、图片 | 20 | |||
知识引导 | 习惯上称R2为平衡电阻。 若要获得闭环电压放大倍数,由电压放大倍数定义可得 (2) 式(2)中负号表明:输出电压uO与输入电压uI的相位总是相反的。 若取RF = R1,则 即输出电压与输入电压大小相等、相位相反,此时,反相比例运算电路称为反相器。 说明: (1) 在反相比例运算电路中,同相端接地,u+=0,使,相当于反相端也接“地”,这个“地”常称为“虚地”。由于输入信号由反相端输入,“虚地”的存在,使运算电路的输入电阻取决于R1的大小。考虑到信号源内阻,R1不能取得很小,一般应比信号源内阻大。 (2) 为保证放大电路的稳定性,不能过大,一般最大取=200~500。 (3) 集成运放的负载一般由三极管、模拟电路和数字电路组成,为保证输出电压的稳定,其负载电阻一般在2~10kΩ之间。 2. 同相比例运算电路 输入信号加在集成运放同相输入端的电路称为同相运算电路。 图2(a)是同相比例运算电路。输入信号uI经电阻R2加到集成运放的同相端,而集成运放的反相端经电阻R1so.csdn/api/v3/search?p=1&t=all&q=接地,为使集成运放工作在线性区,在集成运放的输出端与反相端之间接有反馈电阻RF。根据负反馈判别准则可知,该电路为电压串联负反馈。 (a)同相比例运算电路 (b)电压跟随同相运算电路 图2同相运算电路 | PPT、动画演示、图片 | ||||
知识引导 | 由理想集成运算放大器的“虚短”与“虚断”特性,和图2可知 而 所以 整理得 (3) 式(3)表明:输出电压与输入电压之间也存在着比例运算关系,比例系数由RF与R1的阻值决定,与集成运放本身参数无关。 图2电路中,因输入端通过集成运放的输入电阻接地,故同相比例运算电路的输入电阻很大,R1的大小对信号源影响不大,但如果太小,当RF用得很小时,会影响输出电压。 若要获得闭环电压放大倍数,由电压放大倍数定义可得 (4) 若取 R1511咖啡F = 0,则 msisdn 图2电路中,因输入端通过集成运放的输入电阻接地,故同相比例运算电路的输入电阻很大,R1的大小对信号源影响不大,但如果太小,当RF用得很小时,会影响输出电压。 若要获得闭环电压放大倍数,由电压放大倍数定义可得 (5) | PPT、动画演示、图片 | ||||
知识引导 | 若取 RF = 0,则 即输出电压与输入电压大小相等、相位相同,此时同相比例运算电路称为电压跟随器。 | PPT、动画演示、图片 | ||||
教学步骤 | 教学内容 | 学生活动 | 时间分配 | |||
操作训练 | 反相比例运算电路测试 按实图3在模拟实验包上搭建电路,确定无误后,接入±15V直流稳压电源。首先对运放电路进行调零,即令Ui=0,再调整调零电位器RP,使输出电压Uo=0。 图3 反相比例运算放大电路 (1) 按实表1指定的电压值输入不同的直流信号Ui,分别测量对应的输出电压Uo,并计算出电压放大倍数。 (2) 将输入信号改为f=1kHz、幅值为200 mV的正弦交流信号,用示波器观察输入、输出信号的波形。分析其是否满足上述反相比例关系。 (3)把R1、R2换成51kΩ,其余条件不变,重复上述(1)、(2)步的内容。 (4)把R1、R2、R3、R4均接成100kΩ,其余条件不变, 重复上述(1)、(2)步的内容。 | 实验板、万用表 | 10 | |||
本文发布于:2024-09-22 17:34:36,感谢您对本站的认可!
本文链接:https://www.17tex.com/tex/4/138548.html
版权声明:本站内容均来自互联网,仅供演示用,请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系,我们将在24小时内删除。
留言与评论(共有 0 条评论) |