1教案一课题名称(模块一集成运算放大电路的分析)知识点一基本差分式放大电路的分析授课课时2课时授课形式新授课授课时间班周(月日,星期)第节课班周(月日,星期)第节课班周(月日,星期)第节课教学目标一、知识与技能目标:理解直接耦合放大电路的零点漂移现象、产生的原因及抑制方法。理解基本差动放大电路抑制零点漂移的基本原理;说明共模抑制比的含义。二、过程与方法目标:引导式教学,教师要注意激发学生学习兴趣,引导学生积极思考、讨论,解决问题。应答性学习、自主学习。三、情感态度价值观目标:1.激发学生浓厚的学习兴趣,培养学生严谨的科学态度2.培养学生的观察能力和理论联系实际的能力教学重点1.直接耦合放大电路的零点漂移现象、产生的原因及抑制方法2.基本差动放大电路抑制零点漂移的基本原理3.共模抑制比的含义教学难点基本差动放大电路抑制零点漂移的基本原理分析教学方法讲解法、分析法、练习法、分组讨论法2教学环节教学内容(知识点或技能点)教师活动学生活动备注引入新课讲授新课【引入】集成运算放大器(简称集成运放)是一种具有高放大倍数的直接耦合放大电路,被广泛用于自动控制、电子仪器中。知识点一基本差分式放大电路的分析一、直接耦合放大电路中的零点漂移产生零点漂移的原因:1.电源电压的波动2.电路元件参数和晶体管特性参数的变化3.温度的变化二、差分式放大电路1.电路的基本形式及抑制零漂的原理当输入信号𝑈𝑖=0时,输出电压:𝑈𝑜=𝑈𝑐1−𝑈𝑐2=0差动放大电路具有零输入和零输出的特点.抑制零漂的原理:温度上升,导致两管的集电极电流增加,由于两管对称的特点,两管集电极电压均下降,两管的集电极电压变化相同而互相抵消,从而有效地消除了零漂。2.输入信号的两种类型组织教学,创设情境引入新课。分析讲解,运用引导启发式教学模式,激发学生思考。思考分析、回答提问,复习旧知识。认真听讲,分析思考,讨论分析PPT课件3教学环节教学内容(知识点或技能点)教师活动学生活动备注(1)共模信号及共模电压放大倍数共模信号——差动放大电路中两个输入端所获得的大小相等、极性相同的信号。共模电压放大倍数:𝐴𝑢𝑐=𝑈𝑜𝑐𝑈𝑖𝑐=0图【见课本P84图4-2】(2)差模信号及差模电压放大倍数差模信号——差动放大电路中两个输入端所获得的大小相等、极性相反的信号差模输入信号:𝑈𝑖𝑑1=−𝑈𝑖𝑑2𝑈𝑜=𝑈𝑜1−𝑈𝑜2=𝐴𝑢𝑈𝑖𝑑1−𝐴𝑢𝑈𝑖𝑑2=2𝐴𝑢𝑈𝑖𝑑1*完全对称的差动放大器只能放大差模信号,不能放大共模信号。差模电压放大倍数:𝐴𝑢𝑑=𝑈𝑜2𝑈𝑖𝑑1=2𝐴𝑢𝑈𝑖𝑑12𝑈𝑖𝑑1=𝐴𝑢图【见课本P84图4-3】3.差动放大电路抑制零点漂移电路的改进电阻𝑅𝑒的作用:𝑅𝑒越大,抑制零点漂移的作用也越强𝑅𝑒不影响对差模信号的放大。4.共模抑制比(𝑲𝑪𝑴𝑹)共模抑制比——差模电压放大倍数与共模电压放大倍数的绝对值之比:指导学生进行分析认真听讲,独立思考完成电路分析PPT课件长尾式差动放大电路4教学环节教学内容(知识点或技能点)教师活动学生活动备注课堂小结𝐾𝐶𝑀𝑅=|𝐴𝑢𝑑𝐴𝑢𝑐|理想状态下,𝑲𝑪𝑴𝑹为∞。1.直接耦合放大电路的零点漂移现象、产生的原因及抑制方法2.基本差动放大电路抑制零点漂移的基本原理3.共模抑制比的含义总结本节课的知识点,巩固本节课所学知识。总结梳理本节课知识点。5课后作业P99思考与练习一(4.1、4.2、4.3、4.4);二(4.8、4.9)1.简述零漂产生的原因及差分式放大电路抑制零漂的基本原理。2.共模抑制比的含义。教学反思(用黑色墨水笔书写)签名:6教案二课题名称(模块一集成运算放大电路的分析)知识点二集成运算放大器的分析授课课时2课时授课形式新授课授课时间班周(月日,星期)第节课班周(月日,星期)第节课班周(月日,星期)第节课教学目标一、知识与技能目标:掌握运算放大器的组成及其特点。掌握理想运放工作在线性区和非线性区时的特点。了解集成运放器件的使用常识。二、过程与方法目标:引导式教学,教师要注意激发学生学习兴趣,引导学生积极思考、讨论,解决问题。应答性学习、自主学习。三、情感态度价值观目标:1.激发学生浓厚的学习兴趣,培养学生严谨的科学态度2.培养学生的观察能力和理论联系实际的能力教学重点1.运算放大器的组成及其特点2.理想运放工作在线性区和非线性区时的特点3.集成运放器件的使用常识教学难点理想运放工作在线性区和非线性区时的特点分析教学方法讲解法、观察法、练习法、分组讨论法7教学环节教学内容(知识点或技能点)教师活动学生活动备注复习提问引入新课讲授新课1.简述零漂产生的原因及差分式放大电路抑制零漂的基本原理。2.共模抑制比的含义。【引入】集成电路是利用半导体的制造工艺,把晶体管、电阻、电容等元件及电路连接线都集中制作在很小的一块半导体芯片上,构成具有一定功能的模块。集成电路大大提高了电子线路和设备的可靠性和灵活性。知识点二集成运算放大电路的分析一、集成运算放大器的组成及主要参数1.集成运算放大器的组成具有高放大倍数的深度负反馈的多级直接耦合放大电路。输入级:是提高运放质量的关键部分,要求其输入电阻高、共模抑制比大、零点漂移小,故输入级都采用差动放大电路。中间级:主要是进行电压放大,要求它具有较高的电压放大倍数。输出级:主要作用是向负载提供足够的电流和电压。要求其输出电阻低,带负载能力强。多采用由互补对称电路组成一对射极输出电路,并工作在甲乙状态。偏置电路:主要作用是给上述各级放大电路提供稳定和合适的偏置电流,决定各级的静态工作点。2.集成运放的电路符号【见上图】组织教学,创设情境引入新课。分析讲解,运用引导启发式教学模式,激发学生思考。思考分析、回答提问,复习旧知识。认真听讲,分析思考,讨论分析PPT课件典型集成运放的方框图集成运放的符号8教学环节教学内容(知识点或技能点)教师活动学生活动备注3.集成运放的主要参数(1)差模输入电阻𝑅𝑖𝑑(2)开环输出电阻𝑅0(3)开环电压放大倍数𝐴𝑜𝑑(4)共模抑制比𝐾𝐶𝑀𝑅(5)最大差模输入电压𝑈𝑖𝑑𝑚𝑎𝑥(6)最大共模输入电压𝑈𝑖𝑐𝑚𝑎𝑥(7)最大输出电压𝑈𝑂𝑃−𝑃二、理想集成运放及其特点分析理想集成运放的主要条件:(1)开环差模电压放大倍数𝐴𝑜𝑑=∞(2)差模输入电阻𝑅𝑖𝑑=∞(3)开环输出电阻𝑅0=0(4)共模抑制比𝐾𝐶𝑀𝑅=∞1.理想集成运放工作在线性区的特点:(1)理想运放的差模输入电压等于零𝑼+≈𝑼−运放同相输入端与反响输入端两点的电压相等,构成“虚短”。(2)理想运放的输入电流等于零𝑰+=𝑰−=𝑼+−𝑹𝒊𝒅≈𝟎由于𝑅𝑖𝑑=∞,运放同相输入端和反相输入端的电流都等于零,构成“虚断”2.理想集成运放工作在非线性的两个重要特点:(1)理想运放的输出电压𝑈𝑜的两种可能:当𝑈+𝑈−时,𝑈𝑂=+𝑈𝑂𝐻当𝑈+𝑈−时,𝑈𝑂=−𝑈𝑂𝐻(2)理想运放的输入电流等于零。讲解引导学生由理想运放的特点总结结论认真听讲、记录讨论、思考、得出结论。PPT课件UOL集成运算放大器的传输特性9教学环节教学内容(知识点或技能点)教师活动学生活动备注课堂小结三、集成运放器件的使用常识1.集成运算工作时,可能出现以下问题(1)工作时产生自激振荡,表现为性能不稳定,当人体或金属物体靠近时,变化尤为显著。(2)不能调零,如输入电压为零时,输出电压不为零。(3)漂移现象严重,折合到输入端的输出漂移量和温漂的指标不属于同一数量级。2.集成运放使用时应注意事项(1)在集成运放本身完好的条件下,应注意以下几方面的问题:①接线是否有虚焊,运放是否自激振荡或受强电磁场的干扰。②输入回路的保护二极管是否受到光的照射。③运放是否靠近发热元件。④调零电位器动端的接触是否良好以及它的温度系数是否和运放所要求的一致。(2)自激振荡的消除在印刷电路板插座上的正、负电源接线端接上几十微法的电解电容和0.0l~0.1μF的陶瓷电容,以消除自激振荡。(3)保护措施利用二极管的正向限幅作用,把输入电压限制在二极管正向压降的数值之内,起到输入保护的作用。1.运算放大器的组成及其特点2.理想运放工作在线性区和非线性区时的特点3.集成运放器件的使用常识讲解分析总结本节课的知识点,巩固本节课所学知识。认真听讲、思考总结梳理本节课知识点。PPT课件10课后作业P99思考与练习一(4.5、4.6、4.7);二(4.10)1.简述理想运放组成及各组成部分的作用。2.集成运放器件的使用常识3.理想集成运放的主要条件。教学反思(用黑色墨水笔书写)签名:11教案三课题名称(模块一集成运算放大电路的分析)知识点三集成运放基本电路分析授课课时2课时授课形式新授课授课时间班周(月日,星期)第节课班周(月日,星期)第节课班周(月日,星期)第节课教学目标一、知识与技能目标:掌握几种基本运算放大电路(反相输入、同相输入、双端输入)的组成及其特点。掌握“虚地”是反相输入放大电路的重要特点;能应用所学电路特点进行分析解题。二、过程与方法目标:引导式教学,教师要注意激发学生学习兴趣,引导学生积极思考、讨论,解决问题。能熟练运用所学知识进行变通解题,应答性学习、自主学习。三、情感态度价值观目标:1.激发学生浓厚的学习兴趣,培养学生严谨的科学态度2.培养学生的观察能力和理论联系实际的能力教学重点根据集成运放组成的比例电路(包括反相输入、同相输入)、差动电路及求和电路列出输入、输出关系表达式,并进行计算教学难点能熟练运用所学知识进行分析解题。教学方法讲解法、分析法、练习法、分组讨论法12教学环节教学内容(知识点或技能点)教师活动学生活动备注复习提问引入新课讲授新课课堂练习1.理想运放工作在线性区的两个重要特点。2.集成运放的主要参数有哪些?【引入】直接引入,前面我们已经学习了理想集成运放的相关知识,这节课我们将学习由集成运放组成的各种运算电路。知识点三集成运放基本电路的分析一、反相输入放大电路1.电路𝑈𝑖输入信号经输入电阻𝑅1加到反响输入端,输出信号𝑈𝑂与输入信号𝑈𝑖反相,𝑅𝑓为反馈电阻实现反馈,𝑅𝑃为平衡电阻。(𝑅𝑃=𝑅1//𝑅𝑓)2.“虚地”𝑈+=𝑈−≈0在反相输入运算电路中,集成运放的反相输入端与同相输入端电位不仅相等而且均等于零,如同该两地一样,称之为“虚地”。3.电压放大倍数𝐴𝑓:𝑨𝒇=−𝑼𝒐𝑼𝒊=−𝑹𝒇𝑹𝟏【例题4.1】【见课本P90页】(学会判断运放的反馈组态,计算相关参数)组织教学,创设情境引入新课。分析讲解,运用引导启发式教学模式,激发学生思考。指导学生完成课堂练习思考分析、回答提问,复习旧知识。PPT课件反相比例运算电路I+𝑹𝑷13教学环节教学内容(知识点或技能点)教师活动学生活动备注讲授新课课堂练习4.反相器当反相输入运算电路𝑹𝟏=𝑹𝒇时,𝑼𝟎=−𝑼𝒊,此时该电路称为反相器。一、同相输入放大电路1.电路电路结构:输入信号𝑈𝑖接入运放的同相输入端,输出电压𝑈𝑂通过电阻𝑅𝑓反馈到运放的反相输入端.2.平衡电阻𝑅𝑃′=𝑅1//𝑅𝑓3.输出电压与输入电压的关系:𝑨𝒇=𝑼𝒐𝑼𝒊=𝟏+𝑹𝒇𝑹𝟏【例题4.2】【例题4.3】【见课本P91-92页】(学会判断运放的反馈组态,计算相关参数)4.电压跟随器(射极输出器)当同相运放中𝑹𝟏=∞或𝑹𝒇=𝟎时,输出电压𝑼𝑶=𝑼𝒊。此时该电路称为电压跟随器(射极输出器)分析讲解,运用引导启发式教学模式,激发学生思考。指导学生完成课堂练习认真听讲,分析思考,讨论分析讨论分析,完成练习PPT课件I+I_(+)(+)(+)𝑹𝑷′14教学环节教学内容(知识点或技能点)教师活动学生活动备注讲授新课课堂小结三、双端输入放大电路(差动放大电路)1.电路2.输