PAGEPAGE44.1直流放大器的特殊問題教案課題名稱直流放大器的特殊問題所屬科目模擬電路教學對象中職電子技術應用專業班同步教材模擬電路技術基礎課型新授￡復習教材主編歐小東課程性質理論教學￡實踐教學授課時間年月日授課教師計劃課時2課時教學目標：了解直流放大器的定義；理解直流放大器的幅頻特性；掌握直流放大器的兩個特殊問題及解決辦法。教學重點：直流放大器的幅頻特性，直流放大器的兩個特殊問題。教學難點：直流放大器的兩個特殊問題及解決辦法教學過程批注任務4.1直流放大器的特殊問題把變化極其緩慢的信號或某個直流量的變化信號統稱為直流信號，用來放大直流信號的放大器稱為直流放大器。也就是說，由于直流放大器必須具備下限工作頻率趨于零的良好低頻特性，所以只能采用直接耦合方式。直流放大器的幅頻特性將放大器各級之間，以及放大器與信號源或負載直接連起來，或者將經電阻等能通過直流的元器件連接起來，這種方式稱為直接耦合方式。直流放大器和阻容耦合放大器的幅頻特性分別如圖4-1（a）、（b）所示。然而，直接耦合方式有其特殊問題，即存在前后級靜態工作點互相牽制與零點漂移問題。直流放大器只有妥善解決好這兩個問題之后，才具有實用價值。直流放大器在應用中需要解決的問題2.1前后級靜態工作點互相牽制【例1】在如圖4-2所示的電路中，已知VCC=12V，Rb1=150kΩ，Rb2=20kΩ，Rc1=3kΩ，Rc2=2kΩ，RL=4kΩ，三極管的β1=β2=50，均為硅管。試求：（1）斷開VT2的基極，求前級單獨工作時的靜態工作點參數。（2）兩級直接耦合后，估算VC1Q、VC2Q、IC2Q、IB2Q的數值。①用抬高后級三極管發射極電位來增大前級三極管動態范圍的方法；②采用NPN管和PNP管組成互補耦合的方法，如圖4-3所示。2.2零點漂移（1）零點漂移的概念。（2）引起零漂的原因和零漂的危害。（3）衡量零漂的性能指標。一般都將輸出零漂電壓折合到輸入端來衡量零漂的大小，即用輸出端零漂電壓除以放大器的放大倍數（），得到的數值就是等效到輸入端的零漂電壓，簡稱輸入零漂。【例2】有兩個直流放大器，其電壓放大倍數分別為=-1000、=200。當溫度變化10℃時，兩個放大器輸出端的零漂電壓分別為uO1=1V、uO2=0.5V，請通過計算來比較兩個放大器溫度特性的優劣。（4）抑制零漂的措施。①選用穩定性能好的硅三極管作為放大管。②采用單級或級間直流負反饋來穩定靜態工作點，利用二極管或熱敏元器件進行溫度補償。③采用直流穩壓電源，以減小由電源電壓波動引起的零漂。④采用差動放大器抑制零漂。應知應會知識小結（1）我們把變化極其緩慢的信號或某個直流量的變化信號統稱為直流信號，用來放大直流信號的放大器稱為直流放大器。（2）直流放大器的特殊問題和改善方法（措施）。①采用抬高后級三極管的發射極電位來增大前級三極管的動態范圍或采用NPN管和PNP管組成互補耦合電路來改善前級與后級靜態工作點互相牽制的問題。②選用穩定性能好的硅三極管作為放大管、采用單級或級間直流負反饋穩定靜態工作點，或者利用二極管或熱敏元器件進行溫度補償、采用直流穩壓電源、采用差動放大器等措施來改善零漂。課后作業：見4.7中同步練習題一、填空題1、2；二、判斷題2、8；四、簡答題1。課后記要：4.2差動放大器教案課題名稱差動放大器所屬科目模擬電路教學對象中職電子技術應用專業班同步教材模擬電路技術基礎課型新授￡復習教材主編歐小東課程性質理論教學￡實踐教學授課時間年月日授課教師計劃課時2課時教學目標：熟悉差模信號和共模信號的概念；掌握差動放大器的組成及特點，掌握差動放大器的工作原理；掌握方法。教學重點：差模信號與共模信號，差模信號的放大原理，零漂和共模信號的抑制原理，差動放大器的電路形式。教學難點：教學過程批注任務4.2差動放大器差模信號與共模信號1.1兩端均不接地的信號源與放大器圖4-5所示為兩端均不接地的信號源與放大器示意圖。分析可知，輸出電壓uab為后續放大器應滿足如下要求。（1）放大器的放大倍數足夠大，并且兩個輸入端均不能接地。（2）放大器的輸入與輸出應具有線性關系，即輸出uo正比于輸入uab。（3）a、b兩端對地的電位Va、Vb不會影響輸出uo。能滿足上述要求的放大器就是差動放大器。差模信號與共模信號的概念差模信號定義為兩輸入信號之差，即usd=us1-us2共模信號定義為兩輸入信號的算術平均值，即當用差模信號和共模信號來表示兩個輸入電壓時，運算可得2.2差動放大器的組成和特點差動放大器也叫差分或差值放大器。1．對差模信號的放大作用差動放大器的雙端輸出電壓為雙端輸出時的差模電壓放大倍數為2．對零漂和共模信號的抑制作用（1）對零漂的抑制作用。（2）對共模信號的抑制作用。3．共模抑制比共模抑制比（）定義為差模電壓放大倍數與共模電壓放大倍數之比的絕對值，即如果用分貝表示共模抑制比，則4．對差動輸入（任意輸入）的放大作用根據疊加原理，差動輸入時，差動放大器的雙端輸出電壓的一般表達式為5．差動放大器的輸入-輸出組合方式如圖4-10所示，分別為雙端輸入-雙端輸出、雙端輸入-單端輸出、單端輸入-雙端輸出、單端輸入-單端輸出。【例3】在如圖4-11所示的電路中，已知VCC=VEE=10V，IS=2mA，Rc=5.1kΩ，Rb=1kΩ，rbe=2.6kΩ，三極管均為硅管且β1=β2=90，=60dB。試求：（1）電路的靜態工作點參數。（2）單端從VT2的集電極輸出時的差模電壓放大倍數的數值。（3）雙端輸出時電路的差模電壓放大倍數和共模電壓放大倍數。（4）【例4】如圖4-12所示，已知VCC=VEE=12V，Rc1=Rc2=5kΩ，Rs1=Rs2=1kΩ，Rw=100Ω，Rb1=30kΩ，Rb2=15kΩ，Re=3.3kΩ，三極管均為硅管且β1=β2=50，rbe=3kΩ，。試求：（1）電路的靜態工作點參數。（2）差模電壓放大倍數、差模輸入/輸出電阻。（3）接入RL=5kΩ的負載后，采用單端輸出方式的差模電壓放大倍數和輸出電阻。應知應會知識小結（1）差模信號定義為兩輸入信號之差，是有用輸入信號；共模信號定義為兩輸入信號的算術平均值，是放大器輸入端的干擾信號。（2）差動放大器可以抑制零漂移、共模信號，放大差模信號。（3）差動放大器輸入端的連接方式取決于信號源，輸出端的連接方式取決于負載。（4）差動放大器有雙端輸入-雙端輸出、雙端輸入-單端輸出、單端輸入-雙端輸出、單端輸入-單端輸出4種輸入-輸出組合方式。課后作業：見4.7中同步練習題一、填空題3、4、5；二、判斷題3、4、5、6、7；三、單項選擇題1、2、3、4、5、6、7；五、計算題1、2；六、綜合題1。課后記要：任務三集成運算放大器基礎知識教案課題名稱集成運算放大器基礎知識所屬科目模擬電路教學對象中職電子技術應用專業班同步教材模擬電路技術基礎課型新授￡復習教材主編歐小東課程性質理論教學￡實踐教學授課時間年月日授課教師計劃課時2課時教學平臺多媒體網絡教室、學習通課堂教學資源教科書、多媒體教學課件線上學習資源教學視頻、學習討論、課堂練習題、在線開放課程教學目標知識目標：（1）了解集成電路的特點、種類及用途；（2）了解幾種典型的集成運放的引腳圖；（3）掌握集成運放在線性和非線性應用時的條件與分析方法。能力目標：（1）會集成運放的應用接線。（2）掌握集成運放在線性和非線性應用時的條件與分析方法。素質目標：（1）養成自主學習的習慣；（2）具備良好的人際交往能力、團隊合作精神和優質服務意識；（3）養成嚴謹、細致的學習習慣。教學重點（1）理解集成運放的組成結構框圖和功能；（2）掌握理想集成運放的特性；教學難點根據理想集成運放的“虛斷”和“虛短”兩個重要結論。教學方法自主學習法、任務驅動法、合作探究法、演示法課前準備教師：發布任務、推送資源，在線答疑解惑。學生：接收學習任務，查找相關資料自主學習；提出疑問。線下教學過程批注任務三集成運算放大器基礎知識4.3.1集成電路概述集成電路定義：在一塊單晶硅片上，用光刻法制作好所需的三極管、二極管、電阻和電容元器件，按一定的要求把它們連接起來，構成完整的功能電路，即集成電路。集成電路廣泛應用于各種電子設備中。1．集成電路的特點（1）對稱性好。集成電路中的元器件均來自同一塊硅片，故制作同類元器件的性能一致性很高。（2）用有源元器件代替無源元器件。在集成電路中，阻值小的電阻通常用硅片的體電阻制作；阻值大的電阻或用三極管（或場效應管）來代替，或外接的方法解決。因此，為減小硅片面積，盡量用有源元器（三極管或場效應管）件代替無源元器件（電阻或電容）。（3）級間耦合多采用直接耦合方式。在集成電路中，容量小的電容用PN結的結電容制作，容量大的電容只能采用外接的方法解決。因此，級間耦合多采用直接耦合方式。2．集成電路的種類及用途①按管子和元器件數量即集成度來分，可分為小規模、中規模、大規模和超大規模集成電路。②按所用器件的類型來分，可分為雙極型和單極型集成電路。③按其功能來分，可分為數字集成電路和模擬集成電路兩大類。數字集成電路主要用于脈沖信號的處理。模擬集成電路是對模擬信號進行放大或變換的電路，它又分為集成運算放大器、寬帶放大器、功率放大器、直流穩壓器及各種專用集成電路等。集成運算放大器簡稱集成運放。它在模擬集成電路中應用極為廣泛，也是我們今天學習的內容。4.3.2集成運放的構造與符號1．集成運放的結構框圖集成運放由輸入級、中間級、輸出級和偏置電路4部分組成，如圖4-13所示。集成運放各部分的作用描述如下。圖4-13集成運放的結構框圖（1）輸入級：通常由具有恒流源的差動放大電路構成，目的是盡量提高共模抑制比、減小放大電路的零漂、增大輸入阻抗、產生一定的電壓增益。它有兩個輸入端。其中一端為同相輸入端，當輸入信號由該端輸入時，輸出信號與輸入信號相位相同；另一端為反相輸入端，當輸入信號由該端輸入時，輸出信號與輸入信號相位相反。（2）中間級：通常由2～3級共發射極放大電路構成，以獲得足夠大的電壓放大倍數。（3）輸出級：通常由三極管共集電極放大器或互補對稱電路組成，這種電路類型可以減小輸出電阻，增強電路的帶負載能力。（4）偏置電路：一般由各種恒流源電路構成，作用是為上述各級電路提供穩定、合適的偏置電流，決定各級的靜態工作點。2．集成運放的外形和符號集成運放的封裝外形如圖4-14（a）所示。主要有圓殼式、雙列直插式和扁平式，國產集成運放的封裝外形主要采用圓殼式和雙列直插式。集成運放的圖形符號如圖4-14（b）所示。其中，“”代表信號的傳輸方向，“∞”代表理想情況下的開環差模增益為無窮大，左側的“-”和“+”分別表示反相輸入端與同相輸入端，右側的“+”表示輸出端。集成運放的引腳有多個，在繪制其原理電路圖時，通常只畫輸入端和輸出端。圖4-14集成運放的封裝外形和圖形符號4.3.3常用集成運放簡介1．集成運放的引腳及功能圖4-15所示為幾種典型的集成運放的引腳圖。其中，OP07為低噪聲高精度單運放、LM358為通用型雙運放、LM324為通用型四運放、CF747為通用型雙運放。圖4-15幾種典型的集成運放的引腳圖集成運放通常有8～14個引腳，表4-1所列為OP07的引腳符號及功能說明，對于其他集成運放的引腳符號及功能，讀者可觸類旁通。表4-1OP07的引腳符號及功能說明引腳符號功能引腳符號功能引腳符號功能引腳符號功能1OA調零端3IN(+)同相輸入端5NC空腳7+VCC正電源端2IN(-)反相輸入端4-VCC負電源端6OUT輸出端8OA調零端2．集成運放的應用接線（1）國產第一代集成運放F004的外接線如圖4-16（a）所示。可見，圓殼式集成運放的引腳順序是引腳向上，序號自標志起從小到大按順時針方向排列。引腳功能如下。7腳接正電源（+15V），4腳接負電源（-15V），6腳為輸出端，1、4、8腳接調零電位器，3腳為同相輸入端，2腳為反相輸入端，5、6腳之間的200k電阻及RP、CP的作用是消除自激。（2）7腳接正電源（+9～+18V），4腳接負電源（-18～-9V），6腳為輸出端，1、4、5腳外接調零電位器，3腳為同相輸入端，2腳為反相輸入端，8腳為空腳。（3）新型集成運放OP07的外接線如圖4-16（c）所示。不同類型集成運放的引腳排列和引腳功能是不同的，應用時可查閱產品手冊來確定。圖4-16幾種典型集成運放的外接線4.3.4集成運放的主要參數1．開環差模電壓放大倍數Auo在未引入反饋時，集成運放的輸出電壓與輸入差模電壓之比稱為開環差模電壓放大倍數，記作Auo，Auo的理想值為無窮大，實際產品的典型值為105～107，即100～140dB。2．輸入電阻ri和輸出電阻rori是指在集成運放開環的情況下，差模輸入電壓與輸入電流之比。它的理想值為無窮大，實際值為幾百千歐到幾兆歐。ri越大，對信號源的影響越小，集成運放的性能越好。ro是指在集成運放開環且不接負載的情況下，輸出端對地的交流等效電阻。它的理想值為零，實際值在幾十歐左右。ro越小，電路的帶負載能力越強，集成運放的性能越好。3．共模抑制比KCMRKCMR用來綜合衡量集成運放的放大能力和抗零漂、抗共模干擾的能力，其理想值為無窮大，實際值可達80dB以上。其值越大越好。4．開環帶寬BWBW是指開環電壓放大倍數隨信號頻率的升高而下降3dB所對應的頻帶寬度。BW越寬，集成運放性能越好。4.3.5集成運放的理想特性集成運放性能突出，盡管其應用十分廣泛，但其工作區域只有兩個，或工作在線性區，或工作在非線性區。在實際應用和分析集成運放電路時，可將實際集成運放視為理想集成運放，這樣可大大簡化對電路的分析過程。1．理想集成運放的特性（1）開環電壓放大倍數Auo→∞。圖4-17理想集成運放的等效電路（2）輸入電阻ri→∞。（3）輸出電阻ro→0。（4）共模抑制比KCMR→∞。（5）開環帶寬BW→∞。（6）零輸入、零輸出，即當uI+=uI-時，uO=0。滿足上述理想參數的集成運放稱為理想集成運放，其等效電路如圖4-17所示。2．關于理想集成運放的兩個重點結論（1）理想集成運放的兩個輸入端的電位差趨于零，即“虛短”。集成Auo即兩個輸入端的電位近似相等，相當于短路。但內部并沒有短路，也不能人為地在外部將其短接，故稱為“虛假短路”，簡稱“虛短”。（2）理想集成運放的輸入電流趨于零，即“虛斷”。理想集成運放兩個輸入端滿足uI+≈uI-，而輸入電阻ri→∞，因此必然沒有電流流入集成運放內部，即即兩個輸入端取用的電流相等且幾乎為零，相當于斷路。但內部并沒有真正斷開，故稱為“虛假斷路”，簡稱“虛斷”。3．集成運放在線性和非線性應用時的條件與分析方法集成運放的電壓傳輸特性如圖4-18所示。應用時的工作條件用實際電壓傳輸特性曲線予以說明。圖4-18集成運放的電壓傳輸特性（1）工作在線性區（虛線部分）的條件是電路引入深度負反饋，線性區的分析依據是“虛短”和“虛斷”，即uI+≈uI-，iI=0（2）工作在非線性區（實線部分）的條件是開環或正反饋狀態，分析依據是“虛斷”，“虛短”不再適用，即當uI>0，即uI+>uI-時，uO=+Uom；當uI<0，即uI+<uI-時，uO=-Uom。應知應會知識小結（1）集成電路具有對稱性好、用有源元器件代替無源元器件、級間耦合多采用直接耦合方式的特點，分為數字集成電路和模擬集成電路兩大類。（2）集成運放由輸入級、中間級、輸出級和偏置電路4部分組成。（3）典型的集成運放有OP07、LM358、LM324、CF747等，應熟知它們的引腳符號、功能和應用接線。（4）根據理想集成運放的理想參數可得出“虛斷”和“虛短”兩個重要結論。課后拓展：1.完成學習通上的線上作業。2.完成線下作業。（見4.7中同步練習題）一、填空題6、8、9、10。二、判斷題10、12、13、14。三、單項選擇題9、12。3.通過學習通上在線開放課程進行補差學習。4.課前預習。課后記要：4.4集成運放線性應用電路教案課題名稱集成運放線性應用電路所屬科目模擬電路教學對象中職電子技術應用專業班同步教材模擬電路技術基礎課型新授￡復習教材主編歐小東課程性質理論教學￡實踐教學授課時間年月日授課教師計劃課時4課時教學平臺多媒體網絡教室、學習通課堂教學資源教科書、多媒體教學課件線上學習資源教學視頻、學習討論、課堂練習題、在線開放課程教學目標知識目標：（1）了解集成運放線性應用電路的類型；（2）掌握集成運放的比例運算、加法運算、減法運算、積分和微分運算電路的工作原理；（3）掌握集成運放應用于信號轉換電路、交流耦合放大器和有源濾波器的工作原理。能力目標：（1）會分析集成運放的比例運算、加法運算、減法運算、積分和微分運算電路；（2）會分析集成運放應用于信號轉換電路、交流耦合放大器和有源濾波器。素質目標：（1）養成自主學習的習慣；（2）具備良好的人際交往能力、團隊合作精神和優質服務意識；（3）養成嚴謹、細致的學習習慣。教學重點集成運放的比例運算、加法運算（求和）、減法運算、積分和微分運算電路的工作原理。教學難點集成運放應用于信號轉換電路、交流耦合放大器和有源濾波器的工作原理。教學方法自主學習法、任務驅動法、合作探究法、演示法課前準備教師：發布任務、推送資源，在線答疑解惑。學生：接收學習任務，查找相關資料自主學習；提出疑問。線下教學過程批注任務四集成運放線性應用電路集成運放線性應用電路的類型歸納：4.4.1比例運算電路1．反相比例運算電路（1）電路結構。反相比例運算電路如圖4-19所示。其中，uI由反相輸入端輸入，經反相放大后輸出；R1是輸入電阻；Rf是反饋電阻；R2是平衡電阻。①反饋類型判別：②平衡電阻R2的作用：（2）輸出電壓與輸入電壓的關系。分析工作在線性區集成運放的依據是“虛短”和“虛斷”。由“虛斷”可知iI+=iI-≈0，可得i1=if，uI+=-R2iI+≈0。由“虛短”可知uI+≈uI-≈0。可見，反相輸入端與地等電位，具有接地的特點，這一性質稱為“虛地”。“虛地”是所有工作于線性區的理想集成運放在反相輸入時具有的共同特性。分析過程：（3）反相比例運算電路的特例—反相器（也稱倒相器）。（4）反相比例運算電路應用和分析實例。【例5】理想集成運放如圖4-19所示，已知R1=25kΩ、Rf=100kΩ，集成運放的飽和輸出電壓Uom=12V，試求：（1）輸入、輸出電阻Ri和Ro，以及平衡電阻R2的大小。（2）輸入uI分別為10mV、-10mV、1V、-1V、5V、-5V時對應的輸出電壓uO。2．同相比例運算電路（1）電路結構。同相比例運算電路圖4-22所示。（2）輸出電壓與輸入電壓的關系。（3）同相比例運算電路的特例—電壓跟隨器。電壓跟隨器的電路符號如圖4-23所示。（4）同相比例運算電路應用和分析實例。【例8】在如圖4-25所示的電路中，已知R1=100kΩ，Rf=200kΩ，R2=100kΩ，R3=200kΩ，uI=1V，求輸出電壓uO。可見，圖4-25所示的電路也是一種同相比例運算電路。【例8】重要結論：在同相比例運算電路中，當同相輸入端采用電阻分壓輸入方式時，uI+≠uI，公式不再適用。此時，輸出電壓的通用公式應為。4.4.2加法運算電路輸出電壓與若干輸入電壓之和成比例的電路稱為加法運算電路，也稱求和電路。它有反相輸入和同相輸入兩種接法。1．反相輸入加法運算電路（1）電路結構。（2）輸出電壓與輸入電壓的關系。2．同相輸入加法運算電路（1）電路結構。（2）輸出電壓的計算。3．反相輸入加法運算電路應用和分析實例。【例11】由理想集成運放構成測量電壓的電路中如圖4-30所示。已知集成運放的輸出端接有滿量程為5V、滿度電流為500μA的直流電壓表，若想得到25V、15V、10V、1V、0.5V幾種不同的量程，試求Ri1～Ri5。4.4.3減法運算電路輸出電壓與若干輸入電壓之差成比例的電路稱為減法運算電路。可以用加法器構成減法運算電路，或者利用差動式電路實現減法運算。1．利用反相信號求和實現減法運算圖4-31所示為用加法器構成減法電路。其中，第一級為反相比例放大器，若Rf1=R1，則uO1=-uI1；第二級為反相加法器。2．利用差動式電路實現減法運算（1）電路結構。（2）輸出電壓與輸入電壓的關系。3．差動式電路實現減法運算應用和分析實例。【例13】如圖4-34所示，求uO與uI1、uI2的關系。4.4.4積分和微分運算電路積分運算和微分運算互為逆運算，它們被廣泛應用于波形的產生和變換中。以集成運放作為放大器，以電阻和電容作為反饋網絡，可以實現這兩種運算。1．積分運算電路（1）電路結構。積分運算電路如圖4-37所示。（2）輸出電壓與輸入電壓的關系。（3）積分運算電路的波形變換作用。2．微分運算電路（1）電路結構。（2）輸出電壓與輸入電壓的關系。4.4.5集成運放的其他線性應用電路1．信號轉換電路（1）電壓/電流轉換電路。電壓/電流轉換電路的作用是把輸入電壓轉換為與之成比例的輸出電流，有同相輸入式和反相輸入式兩種電路結構，如圖4-40所示。（2）電流/電壓轉換電路。電流/電壓轉換電路的作用是把輸入電流轉換為與之成比例的輸出電壓。電流/電壓轉換電路如圖4-41所示。2．交流耦合放大器交流耦合放大器如圖4-42所示。其中，圖4-42（a）所示為反相交流耦合放大器，對輸入交流信號而言，構成了反相比例放大器；圖4-42（b）所示為同相交流耦合放大器，對輸入交流信號而言，構成了同相比例放大器。3．有源濾波器（1）濾波器的概念與分類。濾波器的概念：能使有用的頻率信號順利通過而同時抑制無用頻率信號的功能電路。濾波器的分類：①按構成器件的不同，可分為無源濾波器和有源濾波器；②按頻率特性的不同，可分為低通、高通、帶通和帶阻4類濾波器；③按電感、電容選頻元器件的個數，可分為一階、二階和高階3類濾波器。圖4-43所示為4類濾波器的頻率特性。（2）有源濾波器簡介。由集成運放構成一階濾波器的類型有多種。信號既可以由同相輸入端輸入，也可以由反相輸入端輸入；既可以由輸入端實現對濾波特性的控制，也可以通過控制負反饋量的方法來實現對濾波特性的控制。①一階低通濾波器。同相輸入型一階低通有源濾波器電路如圖（a）、（b）所示，濾波特性如圖（c）所示。②一階高通濾波器。同相輸入型一階高通有源濾波器如圖4-45所示，讀者可自行分析其濾波工作原理。利用上述原理，可構成反相輸入型低通/高通濾波器，也可構成帶通/帶阻濾波器。由于篇幅所限，此處不再贅述。應知應會知識小結（1）集成運放電路有比例運算電路、加法運算（求和）電路、減法運算電路、積分運算電路、微分運算電路。（2）集成運放的其他線性應用電路有信號轉換電路、交流耦合放大器和有源濾波器。課后拓展：1.完成學習通上的線上作業。2.完成線下作業。（見4.7中同步練習題）一、填空題14、15。二、判斷題10、13、16。三、單項選擇題14、15、16、17、19、20。四、計算題13、14。3.通過學習通上在線開放課程進行補差學習。4.課前預習。課后記要：4.5集成運放非線性應用電路教案課題名稱集成運放非線性應用電路所屬科目模擬電路教學對象中職電子技術應用專業班同步教材模擬電路技術基礎課型新授￡復習教材主編歐小東課程性質理論教學￡實踐教學授課時間年月日授課教師計劃課時4課時教學平臺多媒體網絡教室、學習通課堂教學資源教科書、多媒體教學課件線上學習資源教學視頻、學習討論、課堂練習題、在線開放課程教學目標知識目標：（1）掌握運放非線性應用電路的構成原則；（2）理解運放非線性應用電路的工作原理。能力目標：（1）會分析集成運放非線性應用電路的工作原理；（2）能計算集成運放非線性應用電路的相關參數。素質目標：（1）養成自主學習的習慣；（2）具備良好的人際交往能力、團隊合作精神和優質服務意識；（3）養成嚴謹、細致的學習習慣。教學重點（1）電壓比較器的閾值電壓；（2）電壓比較器的電壓傳輸特性。教學難點（1）滯回比較器閾值電壓的計算；（2）非正弦波發生器的工作原理。教學方法自主學習法、任務驅動法、合作探究法、演示法課前準備教師：發布任務、推送資源，在線答疑解惑。學生：接收學習任務，查找相關資料自主學習；提出疑問。線下教學過程批注任務4.5集成運放非線性應用電路集成運放典型的非線性應用電路有電壓比較器和非正弦波發生器。電壓比較器廣泛應用在模/數轉換接口、電平檢測及波形變換等領域。1.單限電壓比較器當集成運放工作在開環狀態時，只有一個門限電壓的比較稱為單限電壓比較器。它分為非零比較器、過零比較器和限幅比較器3類。1.1非零比較器如圖（a）、（b）所示。在圖（a）中，當uI<UR時，uO=Uom；當uI>UR時，uO=-Uom。在圖（b）中，當uI<UR時，uO=-Uom；當uI>UR時，uO=Uom。輸出電壓與輸入電壓的關系見它們的電壓傳輸特性圖。1.2過零比較器當基準電壓UR=0時，輸入電壓uI與零電位進行比較稱為過零比較器。圖（a）、（b）所示分別為反相輸入型過零比較器的電路和電壓傳輸特性。1.3限幅比較器在電壓比較器的輸出端加接穩壓二極管限幅電路，就構成了限幅比較器。【例16】分析監控報警電路的工作原理。當需要對某一參數（如封閉容器的壓力、溫度等）進行實時監控時，可采用如圖所示的監控報警電路。其中，uI為通過傳感器取得反映參數變化的監控信號，UR為基準電壓信號，當uI超過報警門限電壓時，報警指示燈亮。2.滯回電壓比較器反相型滯回電壓比較器的電路和電壓傳輸特性分別如圖（a）、（b）所示。2.2同相型滯回電壓比較器相比于單限電壓比較器，滯回電壓比較器具有以下兩個優點。（1）引入正反饋后能加速輸出電壓的轉變過程，改善跳變時的輸出電壓波形。（2）提高了電路的抗干擾能力。【例17】由理想集成運放構成的電壓比較器如圖所示。已知集成運放的飽和輸出電壓Uom=10V，圖（c）、（d）中的R1=Rf。基準電壓UR=2V，試分別畫出各電路的輸出電壓傳輸特性曲線。3.非正弦波發生器3.1方波發生器方波發生器是一種能夠直接產生方波或矩形波的非正弦波發生器。（1）電路組成（2）電路工作原理3.2三角波發生器（1）電路組成（2）電路工作原理

知識小結（1）集成運放工作在非線性區的條件是開環或正反饋。集成運放非線性應用電路有電壓比較器和非正弦波發生器。電壓比較器廣泛應用在模/數轉換接口、電平檢測及波形變換等領域。（2）集成運放工作在開環狀態下為單限電壓比較器，分為非零比較器、過零比較器和限幅比較器3類。（3）集成運放工作在正反饋狀態下為滯回電壓比較器，分為反相型和同相型兩類。（4）非正弦波發生器的核心是滯回電壓比較器，常見的有方波發生器和三角波發生器。課后拓展：1.完成學習通上的線上作業。2.完成線下作業。（見4.7中同步練習題）一、填空題13。二、判斷題15。三、單項選擇題25。3.通過學習通上在線開放課程進行補差學習。4.課前預習。課后記要：任務4.6集成運放使用常識教案課題名稱集成運放使用常識所屬科目模擬電路教學對象中職電子技術應用專業班同步教材模擬電路技術基礎課型