基本运算电路教案

1、基本运算放大电路授课类型教学做一体化计划学时4授课地点D347教学目标1、明确基本运算放大电路的原理。2、理解基本运算放大电路的特点。3、掌握放大电路基本运算的应用。教学重点1、基本运算放大电路的原理。2、基本运算放大电路的应用教学难点基本运算放大电路的原理。教学方法讲授、讨论、操作。教学环节教 学 内 容备注复习引入1、深度串联负反馈放大电路的特点。（1）净输入信号uid0，uaub称为”虚短”。（2）闭环输入电阻Rif，即闭环放大电路的两输入端的电流iid0，称为“虚断”。2、深度并联负反馈放大电路的特点。（1）净输入信号iid0，iaib0称为”虚断”。（2）闭环输入电阻Rif0，即闭环

2、放大电路的两输入端“虚短”。 10分钟新授课一、比例运算电路1、反相比例运算电路：电路结构：（深度并联电压负反馈） 10分钟2 / 13实践验证新授课工作原理： 运算放大器在线性应用时同时存在“虚短”和“虚断”“虚短” “虚断”思考题：当Rf=R1时，Auf=？（-1）,u0=？（-ui）该放大器为反相器。（为使两输入端对地直流电阻相等：R2 = R1 / R f为平衡电阻。）特点：反相端是一个不接地的“接地”端，称为“虚地”。任务一、反相比例运算电路1反相比例运算电路如图所示，电源电压为12V，12V。2.将输入端对地短路，调整RP使输出u00。3.输入端接入直流电压UI=0.20V和UI=

3、0.40V，测量输出电压U0，记录结果与理论值比较，分析测量结果。4.输入端接入1KHZ，有效值为0.3V和0.5V的交流信号，分别测量输出电压uo的有效值U0，用示波器观察波形，记录、分析测量结果。2、同相比例运算电路：电路结构：（深度串联电压负反馈）工作原理： 运算放大器在线性应用时同时存在“虚短”和“虚断”30分钟10分钟实践验证新授课讨论：当 R1 = ¥，Rf = 0 时，Auf = 1电压跟随器任务二、同相比例运算电路1. 同相比例运算电路如图所示，电源电压为12V，12V。2.将输入端对地短路，调整RP使输出u00。3.输入端接入直流电压UI=0.20V和UI=0.40

4、V，测量输出电压U0，记录结果与理论值比较，分析测量结果。4.输入端接入1KHZ，有效值为0.3V和0.5V的交流信号，分别测量输出电压uo的有效值U0，用示波器观察波形，记录、分析测量结果。二、加法运算1、反相加法运算：电路结构：20分钟10分钟实践验证工作原理：iF » i1 + i2若 Rf = R1= R2 则 uO = - (uI1+ uI2) R3 = R1 / R2 / Rf任务三、反相加法运算： 1反相加法运算电路如图所示，电源电压为12V，12V。2.将输入端对地短路，调整RP使输出u00。3.输入端接入直流电压UI1=0.20V、UI2=0.40V，测量输出电压U

5、0，记入结果，与理论值比较，分析测量结果。2、同相加法运算电路结构：工作原理：（同学们可自己推导，也可以利用反相加法和反相器配合）20分钟课后完成新授课实践验证新授课若 R2 = R3 = R4，Rf = 2R1则 uO = uI1+ uI2 三、减法运算电路结构：工作原理：（利用叠加定理）uI2 = 0 uI1 使： uI1 = 0 uI2 使：一般：R1 = R¢1； Rf = R¢fuO = uO1 + uO2 = Rf / R1( uI2 - uI1 )课后利用“虚短”“虚断”证明。任务四、减法运算：（通过上述原理自己设计电路并验证）记录结果。四、积分与微分运算1、

6、积分运算电路结构： 工作原理：设 uC(0) = 010分钟15分钟10分钟实践验证新授课任务五、集成积分运算电路1. 集成积分运算电路如图所示，电源电压为12V，12V。2.输入信号为1kHz的方波信号，用示波器观察并记录输入、输出信号的波形、相位关系及输出信号的差异。3.输入信号为50Hz的方波信号，用示波器观察并记录输入、输出信号的波形、相位关系及输出信号的差异。2、微分运算： 电路结构：工作原理： （虚地）（虚断）其中RfC1 = t为时间常数任务六、微分运算电路（参考积分电路设计电路并验证）20分钟提示：（课后自学）5分钟评价总结一、总结：1、反相比例：2、同相比例：3、反相加法： 4、减法： 当R1 = R¢1； Rf = R¢fuO = uO1 + uO2 = Rf / R1( uI2 - uI1 )5、积