电子电路基础教案docx.docx

资源描述

电子电路基础教案docx.docx

《电子电路基础教案docx.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电子电路基础教案docx.docx（30页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

电子电路基础教案docx.docx

电子电路基础教案docx

学

科

电子电路基础

第三章

第1节

课题

§3-1反馈的基本概念

授课时数

累计时间

授课日期

10.12

授课班级

技电子081

教学目的

与要求

理解反馈的基本概念；

能正确判断电路中是否引入反馈及所引入反馈的类型；

教学重点和难点

正确判断电路中是否引入反馈及所引入反馈的类型

授课方法

讲授

教具

投影仪、PPT

执行后摘记

5分钊|

师生互动

5分钟

【复习提问】

1、集成运放冇哪几部分组成？

2、集成运放的电压传输特性？

【导入新课】

通过前而的学习，我们已经注意到基本放大器本身存在冇许多问题和不完善的地方，如：

（1）器件本身性能易受环境温度，电源电压波动的影响;

（2）增益会在各种因素的影响下发生变化；

（3）输出波形容易产生失真等等。

这些都会影响放大电路的性能稳定和使用效果。

所以，要研究解决问题的对策。

这就是负反馈技术。

目前的实用电路屮无不包含负反馈技术。

今天开始我们学习的就是专门研究放大电路屮的反馈问题，而R主要研究对交流信号起反馈使用的交流负反馈电路。

【讲授新课】

15分钟

图解分析

§3-1反馈的基本概念

一、什么是反馈

反馈的概念：

将输出信号送回输入端，并对输出入信号产生影响的过程。

举例：

分压式偏置放大器工作原理回顾

反馈放大器的概念：

引入反馈的放大器，英由基本放大器和反馈电路构成。

反馈放大器框图:

P64图3-1分析

反馈放大器的特征：

存在反馈元件

判断反馈的方法：

寻找反馈元件

P65图3-2判断电路有无反馈分析

二、正反馈与负反馈

正反馈的概念：

反馈到输入端的信号与原输入信号相互作用的结果，使有效的净输入信号增加。

负反馈的概念：

反馈到输入端的信号与原输入信号相互作用的结果，使有效的净输入信号减小。

判断反馈极性的方法：

瞬吋极性法

分析步骤：

1、先假设输入信号在某一瞬间对地极性为“+”；

2、从输入端到输出端，依次标出放大器各点的瞬吋极性;

3、根据反馈信号的极性，再与输入信号进行比较，最后确定反馈极性。

P65图3-3判断反馈极性示意图分析

P65图3-4判别反馈极性

（一）

P66图3-5判别反馈极性

（二）

三、电压反馈与电流反馈

电压反馈的概念：

反馈信号取自放大器输出电压，其与放大器输出端并联。

电流反馈的概念：

反馈信号取自放人器输出电流，其与放大器输出端串联。

判断电压反馈与电流反馈的方法：

输出短路法

P66图3-6反馈信号在输出端的取样方式分析

四、串联反馈与并联反馈

20分钟

图解分析

10分钟

图解分析

10分钟

图解分析

串联反馈的概念：

反馈信号的输入端与信号源串联并联反馈的概念：

反馈信号的输入端与信号源并联判断串联反馈与并联反馈的方法：

输入端短路法P66图3-7反馈信号与输入信号的连接方式分析

20分钟

图解分析

5分钟

归纳总结

五、直流反馈与交流反馈

直流反馈的概念：

反馈量只含有直流量的反馈

交流反馈的概念：

反馈量只含有交流量的反馈

直流反馈的作用：

主耍用于稳定放人器的静态工作点交流反馈的作用：

改善放大器的动态特性

例3-1判断图3-8所示电路的反馈类型

分析步骤：

（1）判断是电压反馈还是电流反馈；（看输出端）

（2）判断是串联反馈还是并联反馈；（看输入端）

（3）判断反馈极性；（瞬吋极性法）

【课堂小结】

1＞与反馈相关的一些基本概念

2、各类反馈的判别方法

【布置作业】

教材P741、2、3、4、5、6

学

科

电了电路基础

第三章

第2节

课题

§3-2负反馈对放大器性能的影响

授课时数

累计时间

授课日期

10.14

授课班级

技电子081

教学目的

与要求

了解负反馈对放大器性能的影响；初步掌握引入负反馈改进放大器性能的方法；

教学重点和难点

引入负反馈改进放大器性能的方法

授课方法

讲授、演示实验

教具

投影仪、PPT、示波器、实验装置等

执行后摘记

5分钊|

师生互动

5分钊|

15分钟

图解分析

【复习提问】

1、反馈冇哪几种类型？

2、如何判别不同的反馈类型？

【导入新课】

放大器引入反馈是为了改善放大器性能的重要手段，也是自动控制系统的基本概念。

正反馈一般用于振荡电路屮，而负反馈则用于放大电路屮。

【讲授新课】§3-2负反馈对放大器性能的影响

一、放大倍数下降，但稳定性能提高P68图3-9负反馈放大器框图分析几个表示字母含义：

A一基本放大器卜'—负反馈电路

Xf—反馈量

X"i一净输入量

Xo—输出量

A—开环放大倍数

F—反馈系数

Af—闭环放大倍数

开环放大倍数的计算：

A二Xo/X‘i反馈系数的计算：

F=X「/Xo

闭环放大倍数的计算：

Af=A/（1+AF）

反馈深度：

（1+AF）,当（1+AF）》1时，称深度负反馈，此时AQ1/F

二、减小了非线性失真

P68图3-10负反馈减小了非线性失真分析

注意：

引入负反馈并不能彻底消除非线性失真；如果输入信号木身失真，引入负反馈也无法消除失真，因为负反馈只能改善放大器所引起的非线性失真。

三、展宽了通频带

展宽通频带原理：

受电路屮电抗元件和电抗因素的影响,放大器的增益在低，高频率都会下降。

加上负反馈后，放大器的频率特性会得到改善，通频带会展宽。

四、改变了放大器的输入、输出电阻

1、对输入电阻的影响

串联负反馈使输入电阻增大，并联负反馈使输入电阻减小。

2、对输出电阻的影响

电床负反馈使输出电阻减小，电压负反馈具有稳定输出电压的作用；电流负反馈使输出电阻增大，电流负反馈具有稳定输出电流的作用。

P69图3-11负反馈对输入电阻的影响分析

五、演示实验

对放大电路屮引入负反馈后，电路的稳定性、减少非线性失真、通频带展宽、输入输出电子的影响进行演示实验。

【课堂小结】

结合演示实验归纳总结

20分钟图解分析

10分钟

15分钟

图解分析

15分钟

归纳总结

教材P747、8、9、10、11

学

科

电了电路基础

第三章

第3节

课题

§3-3四种负反馈放大器性能分析

授课时数

累计时间

授课日期

10.16

授课班级

技电子081

教学目的

与要求

掌握四种负反馈的电路特点与比较分析；

教学重点和难点

四种负反馈的判断与特点

授课方法

讲授

教具

投影仪、PPT

执行后摘记

【复习提问】

1、引入的负反馈是如何展宽通频带的？

2、引入的负反馈是如何改变输入输出电阻的？

5分钟

师生互动

【导入新课】

5分钟

根据基本放大器与反馈电路之间的连接方式不同，负反馈

放大器可分为电压串联负反馈、电压并联负反馈、电流串联负

反馈、电流串联负反馈四种。

【讲授新课】

§3-3四种负反馈放大器性能分析

一、电压串联负反馈

P70图3-12电压串联负反馈放大器分析电压串联负反馈放大器的特点：

1、能稳定输出信号电压；

20分钟

2、属深度负反馈，闭环电压放大倍数

图解分析

纟2

3、输入电阻高，输出电阻低；

4、信号源内阻较小时，反馈效果好。

二、电压并联负反馈

P70图3-13电压并联负反馈放大器分析电压并联负反馈放大器的特点：

1、能稳定输出信号电压；

15分钟

2、输入和输出电阻都较低；

3、信号源内阻较大时，反馈效果好。

图解分析

三、电流串联负反馈

P71图3-14电流串联负反馈放大器分析电流串联负反馈放大器的特点是：

1、能稳定输出信号电流；

2、输入和输出电阻都较高；

3、信号源内阻较小吋，反馈效果好。

四、电流并联负反馈

P72图3-15电流并联负反馈放大器分析电流并联负反馈放大器的特点是：

1、能稳定输出信号电流；

2、输入电阻低，输出电阻高；

3、信号源内阻较大吋，反馈效果好。

【课堂小结】

P74表3-1

四种不同类型负反馈放大器的比较

15分钟

图解分析

20分钟

图解分析

10分钟

【布置作业】

教材P747、8、9、10、11

学

科

电了电路基础

第三章

第4节

课题

§3-4深度负反馈

授课时数

累计时间

授课日期

10.19

授课班级

技电子081

教学目的

与要求

常握深度负反馈条件下闭环放大倍数的估算和“虚短”和“虚断”的特性；

教学重点和难点

深度负反馈条件下闭环放大倍数的估算

授课方法

讲授

教具

投影仪、PPT

执行后摘记

【复习提问】

1、四种不同类型负反馈的输入输出电阻冇何差异？

2、四种不同类型负反馈的输入输出信号冇何差异？

【导入新课】

深度负反馈的基本概念。

放大器屮引入的负反馈大多为深度负反馈。

【讲授新课】

§3-4深度负反馈

一、深度负反馈的实质

当（1+AF）》1时，称为深度负反馈

Af^l/F

深度负反馈的实质：

在近似分析屮可忽略净输入量，当引入深度串联负反馈时，可忽略净输入电压；当引入深度并联负反馈时，可忽略净输入电流。

“虚短”的概念：

忽略净输入电压；

“虚断”的概念：

忽略净输入电流。

二、深度负反馈放大器放大倍数的估算

例：

电路如图Z0312所示。

试估算电压放大倍数。

35分钟

5分钟

解：

已知该电路屈于电压串联负反馈组态，故，Af=Auf,A=Ai

（1）利用关系式

反谍网络等效电路

该电路的反馈网络等效电路如图Z0313所示，由图知:

uf=u0

fRZ

故+Rf

（2）利用灰H

Uf=———UQ«U,f&】+卩

三、本章小结结合作业分析【课堂小结】

利用深度负反馈特点，对负反馈放大器的分析和计算

【布置作业】

教材P7412、13

学

科

电了电路基础

第四章

第1节

课题

§4-1集成运放主要参数和工作特点

授课时数

累计时间

授课日期

10.21

授课班级

技电子081

教学目的

与要求

了解集成运放的主耍参数与分类；

掌握理想集成运放工作于线性和非线性状态时的特占•

教学重点和难点

理想集成运放工作于线性和非线性状态吋的主要特点

授课方法

讲授

教具

投影仪、PPT

执行后摘记

【复习提问】

1、如何判断深度负反馈？

2、“虚短”和“虚断”的概念？

【导入新课】分立元件电路的基本特点。

集成电路的基本概念。

【讲授新课】

§4-1集成运放主要参数和工作特点一、集成运放的主要参数

1、主要参数

（1）开环差模电压放大倍数Aud：

（2）开环输入电阻门

（3）开环输出电阻ro

（4）共模抑制比匕伙

（5）最大输出电压Uopp

（6）最大差模输入电压U问

（7）最大共模输入电压Um

（8）输入失调电压％

（9）静态功耗心

2、集成运放主要类型

根据用途不同，可分为：

（1）通用型

（2）高精度型

（3）高输入阻抗型

（4）低功耗型

5分钟

师生互动

5分钟

15分钟

3、集成运放型号命名

解释P78表4-1部分集成运放型号

20分钟

二、集成运放的工作特点

1、集成运放的理想特性

（1）开环差模电压放大倍数Aud~8

（2）开环差模输入电阻ri=-

（3）开环输出电阻ro=0

（4）共模抑制比Kcmr=oo

（5）频带宽度fB尸8

2、理想运放工作在线性区的特点

“虚地”一G二从

“虚断”一iP=iN

3、理想运放工作在非线性区的特点

理想运放工作在非线性区吋，一般为开环或电路引入正反馈。

（1）当UP>UN吋，uo=+Uom；当UP

25分钟

（2）ip二20,具有“虚断”特性

4、理想运放的两种基木电路

（1）反相放大器（利用“虚地”特性）

P80图4-2反相放人器分析

放大器电压放大倍数Auf二uo/ui二Rf/Rl

（2）同相放大器（利用“虚短”特性）

P80图4-3反相放大器分析

放大器电压放大倍数Auf二uo/ui二1+Rf/Rl

电压跟随器概念

5分钟

【课堂小结】

集成运放的主要参数集成运放的工作特点集成运放的两种基木电路

【布置作业】

教材P901、2、3、4、5、6、7、8

学

科

电了电路基础

第四章

第2节

课题

§4-2信号运算电路

授课时数

累计时间

授课日期

10.23

授课班级

技电子081

教学目的

与要求

掌握比例、加减电路的T作原理及运算关系；了解微分、积分电路的工作原理及运算关系；能运用“虚断”和“端短”的概念分析上述运算电路输出与输入关系；

能按输出电压与输入电压的关系式要求，绘制集成运放电路图，并确定电阻值；

教学重点和难点

掌握比例、加减电路的工作原理及运算关系

按输出电压与输入电压的关系式要求，绘制集成运放电路图，并确定电阻值

授课方法

讲授

教具

投影仪、PPT

执行后摘记

5分钊i

师生互动

5分钊|

20分钟

【复习提问】

1、集成运放冇哪些主要参数？

2、集成运放的工作特点冇哪些？

【导入新课】

求和电路的输出量反映多个模拟输入量相加的结果。

用运放实现求和运算时，可以采用反相输入方式，也可采用同相输入方式。

【讲授新课】

§4-2信号运算电路

一、加法运算电路

为了保证集成运放两个输入端对地的电阻平衡，同相输入端电阻F阻值应为

R'=RJIRJIRJIRf

由于“虚断”，［=0,因此

z,=z2=z3=iF

乂因集成运放的反相输入端“虚地”，故上式可写为

\.UI2._Uo

11=

&R2R3Rf

则输出电压为

RFUly+Rf“I2+心U/3）

可见，电路的输出电压叫反映了输入电压un>ui2和心相加所得的结果，即电路能够实现求和运算。

如果电路中电阻的阻值满足关系R{=R2=R3=Rf则上式成为

按照同样的原则，可以将求和电路的输入端扩充到三个以

上，电路的分析方法是相同的。

当必单独作用时

当/?

.=/?

；,RF=RrF时，，整理上式可求得减法运算电路的电压放大倍数为

u严亠亠

uj_ui&

在电路元件参数对称的条件下，减法运算电路的差模输入电阻为

Ry~2R\

由式上述可知，电路的输出电压与两个输入电压之差成正比，实现了加法运算。

其比值||决定于电阻心和&之比,而与集成运放的内部各项参数无关。

20分钟

三、积分运算电路

积分电路是一种应用比较广泛的模拟信号运算电路。

它是组成模拟计算机的基本单元，用以实现对微分方程的模拟。

同时，积分电路也是控制和测量系统屮常用的重要单元，利用英充放电过程可以实现延时、定时以及各种波形的产生。

电容两端的电压唤与流过电容的电流-Z间存在着积分关系，即叭=丄总力如能使电路的输出电压叫与电容两端的电压叫成正比，而电路的输入电压Ui与流过电容的电流°成正比，则知与均Z间即可成为积分运算关系。

利用理想运放工作在线性区时“虚短”和“虚断”的特点可以实现以上要求。

在图中，输入屯压通过屯阻/?

加在集成运放的反相输入端，并在输出端和反相输入端之间通过电容C引冋一个深度负反馈，即可组成基木积分电路。

为使集成运放两个输入端对地的电阻平衡，通常使同相输入端的电阻为R'=R

由于集成电路运放的反相输入端“虚地”，故叫=-代可见输出电压与电容两端电压成正比。

又由于“虚断”，运放反相输入端的电流为零，则<；=「•，故

u：

=iiR=i,Ru——u—dt—fwjdt

11c°cCJRCJ

式中电阻与电容的乘积为积分时间常数，通常用符号厂表示，即厂=RCo

如果在开始积分Z前，电容两端已经存在一个初始电压,则积分电路将的一个初始的输出电压〃0（0）,此时

Uo=_点\Uidt+4）（°）

（一）输入电压为矩形波

如果在基木积分电路的输入端加上一个矩形波电压，如图6.3.2所示，则由式（6.3.3）可知，当t

此时叫将随着时间而向负方向直线增长，如图6.3.2所示，增长的速度与输入电压的幅度S成止比，与积分时间常数厂=RC成反比。

（6.3.3）可知,此时叫将保持2心时的输出电压值不变。

（二）输入电压为正弦波

若u.=Umsincot,贝！

J由式（6.3.3）可得

uft-———[u,sincotdt-coscot

RCJa）RC

此时积分电路的输出电压是一个余弦波。

20分钟

四、微分运算电路

微分是积分的逆运算。

将积分电路中R和C的位置互换,即可组成基木微分电路

rtr丁“虚断”,流入运放反相输入端的电流为零，则匚=iR,又因反相输入端“虚地”，

可得

uo=-iRR=-i（R=-RC^~=-RC^~

°Rdtdt

可见，输出电压正比于输入电压对时间的微分。

微分电路可以实现波形变换，例如将矩形波变换为尖脉冲。

此外，微分电路也可以移相作用，例如，当输入电压为正弦波时,即u.=UmsinM，则微分电路的输出电压为

un--RC^---UmcoRCcqscot

°dtm

5分钟

叫成为余弦波，它的波形将比％滞后9（r,此吋微分电路也实现移相作用。

【课堂小结】

加法、减法运算电路输出电压的计算

积分、微分运算电路输出电压的计算

【布置作业】教材P909、10

学

科

电子电路基础

第四章

第3节

课题

§4-3电压比较器与方波发生器

授课时数

累计吋间

授课日期

10.26

授课班级

技电子081

教学目的

与要求

了解电压比较器和方波发生器的工作原理和波形分析；

教学重点

和难点

电压比较器和方波发生器的工作原理和波形分析

授课方法

讲授

教具

投影仪、PPT、示波器、实验装置等

执行后摘记

5分钟

师生互动

5分钊|

20分钟

【复习提问】

1、加法运算与减法运算的输出电压如何计算?

2、积分运算与微分运算的输出电压如何计算?

【导入新课】正反馈的应用信号发生器的作用

【讲授新课】

§4-3电压比较器与方波发生器

一、单门限电压比较器

单限比较器原理：

只有一个阈值电压，输入电压等于阈值电压时，输出电压发生跃变。

电路特点：

（1）同相端接地；

（2）输入信号与参考电压同时加在反相端，当二者作用的结果使时，输出产生跳变。

P83图4-11单门限电压比较器分析

P84图4-12利用比较器实现波形变化分析

利用比较器可以实现波形变化

20分钟

二、双门限电压比较器

双门限电床比较器又称施密特触发器

P84图4-13双门限电压比较器分析

利用双门限电压比较器可以人人提高抗干扰能力

P85图4-14双门限电压比较器的抗干扰作用

20分钟

三、方波发生器

由双门限电压比较器加上RC负反馈电路，组成方波发生器。

P85图4-15方波发生器分析

1、工作原理

2、振荡周期及调节

T=2RCln（1+2R2/R1）

改变R、C或Rl、R2即可改变方波周期。

Dzi

SIjzi

DZ2

LTJ

稳压管

双向限

15分钟

5分钟

演示实验【课堂小结】

单限比较器原理与特点

双门限电压比较器原理与特点

方波发生器原理与特点

【布置作业】

教材P9211、12、13、14、15

学

科

电子电路基础

第四章

第4、5节

课题

§4-4使用集成运放应注意的问题§4-5集成运放应用举例

授课吋数

累计吋间

授课丨丨期

10.27

授课班级

技电子081

教学目的与要求

能止确识读集成运放的引脚，掌握集成运放的简易测试方法；

掌握集成运放应用电路的安装于调试方法，初步具备排除集成运放电路常见故障的能力；

教学重点

和难点

集成运放应用电路的安装于调试方法初步具备排除集成运放电路常见故障的能力

授课方法

讲授

教具

投影仪、PPT

执行后摘记

5分钟

师生互动

5分钊|

30分钟

【复习提问】

1、单门限电压比较器与双门限电压比较器的特点？

2、方波发生器的震荡周期如何计算？

【导入新课】

集成运放的基本用途

集成运放使用中存在的问题

【讲授新课】

§4-4使用集成运放应注意的问题

一、熟悉管脚

P86表4-2集成运放主要引脚排列分析

常见集成运放以双列直插式居多

二、简易测试

P86图4-16集成运放简易测试分析

使用力用表RX100或RX1K电阻扌肖测量集成运放同相输入端与反相输入端的正反向电阻、各引脚对输出端正反向电阻、各脚对止电源及负电源的止反向电阻。

三、调零

为补偿由输入失调电压引进的误并，需要对集成运放进行调零。

常用的调零方法是先将两输入端短路接地，调整外接调零电位器，如图4-17所示，使输出电压为零。

P87图4-17集成运放外接线图分析

四、消除自激振荡

避免接线过长，接好阻容补偿网络，注意应先消振后调零。

五、保护电路

1、防止电源接反保护

利用二极管单相导电特性在电源中接入二极管

P87图4-18防止电源接反保护电路分析

2、输入保护

利用二极管限制输入信号幅度

P87图4-19输入保护电路分析

3、输出保护

利用双向稳压管在输出端保护

P87图4-20输出保护电路分析

30分钟

§4-5集成运放应用举例

一、仪表用放大器

P88图4-21仪表用放大器分析

二、电压监视器

P88图4-22电压监视器分析

三、立体声消声电路

P89图4-23立体声消声电路分析

20分钟

【课堂小结】

本章小结结合作业分析

【布置作业】

教材P9216、17

展开阅读全文