汽车电子技术基础 教案15

课程教案首页No. 15授课题目集成运算放大器电路（一）教学单元学 时2 寸4 教学目标知识目标:集成运算放大器的基本结构、电路符号；集成运算放大器主要性能参数；集成运算放大器的理想特性及反相运算放大电路的特点。能力目标:会分析反相运算放大电路输出电压、输入电压的关系。素质目标:培养学生逻辑思维能力。重 占难点集成运算放大器的理想特性虚短与虚断教学方法启发式教授法能力训练（作业）教学体会授课班级授课时间及地 点年月日（星期）第节，楼室年月日（星期）第节，楼室年月日（星期）第节，楼室年月日（星期）第节，楼室年月日（星期）第节，楼室步骤一：以提问的形式提出放大电路中静态工作点的作用，从而引出解决的方法。5分钟1. 三极管放大电路中为什么要设置静态工作点？2 .温度对放大器静态工作点有什么影响？步骤二：从放大电路的失真问题联想到怎样解决失真问题，从而引出新课集成电路的特点、结构、技术指标等。80分钟一、集成电路基础1 .集成运算放大器：是一种高放大倍数、高输入电阻、低输出电阻的直接耦合放大电路2. 集成电路特点：（1）制造容量大于2000PF的电容元件很困难，如需大电容必须外接，所以集成运放都采用直接耦合放大电路。（2）制造太大和太小的电阻不经济，占用硅面积大。一般R的范围为100Q30KQ,大电阻用恒流源代替。（3）集成工艺是做的元件愈单纯愈好做。（4）元件的精度低，但对称性好，温度特性好。3. 分类：按集成度分：小规模集成电路（100个元器件以下）中规模集成电路（100-1000个元器件之间）大规模集成电路（1000100000个元器件之间）超大规模集成电路（10000元器件以上）4. 集成电路的外形单列扁平式、圆壳式、双列直插式、单列直插式、直插式、扁平式二、集成运算放大器的基本结构、电路符号偏置电路1. 输入级要求：输入电阻高，零点漂移小，采用差放2. 中间级 一般采用共射放大电路3. 输出级 要求，输出电阻低，带载能力强，能输出较大的电压幅度及功率。一般都由互补对称电路构成4. 偏置电路 给前三部分提供固定的和合适的偏置电流，一般由恒流源电路构成。ooOU.符号：UOU+o三、集成运放的主要技术指标1 .开环电压放大倍数AuO其数值很高，一般约为104107。该值反映了输出电压匕0与输入电压件和之间的关系。2. 差模输入电阻ri运放的差动输入电阻很高，一般在几十千欧至几十兆欧。3. 闭环输出电阻H)由于运放总是工作在深度负反馈条件下，因此其闭环输出电阻很低，约在几十欧至几百欧之间。4. 最大共模输入电压Uicmax运放两个输入端能承受的最大共模信号电压。超出这个电压时，运放的输入级将不能正常工作或共模抑制比下降甚至造成器件损坏。四、理想集成运放及其传输特性为简化分析过程，同时又能满足实际工程的需要，常把集成运放理想化，集成运放的理想化参数为： 开环电压放大倍数AuO二8 差模输入电阻ri=8 输出电阻0二0 共模抑制比KCMR=oo1 .虚短理想运放工作在线性区时，输出电压0与输入电压Ui之间是线性放大关系。因AuO=,所以可导出u,_uGoA”。运放工作在线性区差模输入电压等于零，说明 =u即理想运放的两个输入端电位相等。+ 两点等电位相当于短路。理想运放的两个输入端并没有真正短接，但却具有短接的现象称为“虚短” O2 .虚断又由于理想运放的差模输入电阻ri=8,所以可近似地认为两个输入端均无电流流入。这种现象称为“虚断” o“虚短”和“虚断”是运放工作在线性区的两个重要结论。五、反相比例运算电路Rfu; - u IRi1UoRfRf以。aR】注意：虽然 =0但不能将反相输入端和同相输入端直接相联或者直接接地+ 注意：虽然 =0但不能将反相输入端和同相输入端直接相联或者直接接地+ 步骤三：总结5分1. 理想集成运放的特点；2. 虚短与虚断；3. 反相比例运算电路的特点。