中职教育二年级上学期《基本集成运算放大电路》教学设计.docVIP

基本集成运算放大电路

教学设计

学校名称：技工学校

部门：智能工程系

课题名称

项目四安装调试音频前置放大器

任务二仿真检测集成运算放大器

四集成运算的应用

所属课程

模拟电子技术基础

教材版本

《模拟电子技术基础》

北京理工大学出版社

教学对象

机电类专业二年级学生

学时

2学时

一、教学主要内容

一、基本集成运算放大电路的概念

二、反相比例运算电路

三、同相比例运算电路

四、反相加法运算电路

五、同相加法运算电路

六、减法运算电路

二、教学目标

素质目标

1.养成安全的行为规范，注重人身安全和设备安全；

2.注重职业责任心、职业情感、纪律意识的养成，逐步养成学生职业素养；

3.培养学生相互协作的团队意识，解决操作过程遇到的随机问题。

知识目标

1.掌握反相比例、同相比例、加法器和减法器的电路形式；

2.理解了反相比例、同相比例、加法器和减法器的工作原理；

技能目标

1.能计算集成运算电路输出电压和放大倍数。

2.能仿真检测集成运算电路的放大倍数。

三、教学重难点

（一）教学重点：反相比例放大器、同相比例放大器、加法器和减法器的电路形式和工作原理，计算输出电压和放大倍数。

（二）教学难点：反相比例放大器、同相比例放大器、加法器和减法器的电路形式和工作原理，

四、教法与学法

本着以“行动为导向，工学一体”的设计理念，采用“教学做一体”的教学形式。课堂采用行动导向六步法的项目教学法和仿真实验法，学法才用了自主探究法、分组实验法和任务驱动法。

教法：行动导向法、仿真实验法

学法：自主探究法、分组实验法、任务驱动法

五、教学资源及手段

本课程资料较完备，动画，作业，测试等模块均已实际运用；同时通过学习通进行课堂教学的应用，及新教学资源的生成；引导学生使用Multisim仿真软件，进行电路仿真。大力推荐学生主动利用发达的网络资源，获取更多的优质信息，如技工教育网，微信公纵平台等。

设备工具：电脑、手机，Multisim仿真软件，集成运放

学习平台：在一体化教室进行，老师使用多媒体讲解，学生分组使用电脑进行仿真操作

六、课程思政

集成运算电路是一种芯片技术，我们努力学习这种技术，就可以发展我国的芯片技术，自力更生，科技兴国。我们学习模拟电路，其实就使用电工基础的知识就可以较好理解计算集成运放了，所以改变学习思路，就可以较好掌握科技知识，更好为国效力。

七、教学内容

四、集成运算应用

集成运放常常用于基本运算放大电路，如比例运算放大器、加法运算、减法运算、积分和微分运算等。

（一）反相比例运算放大电路

1.电路结构

反相比例运算放大电路如图4.20所示，图中为反馈电阻。

图4.20反相比例运算放大电路

2.闭环电路放大倍数

根据“虚短”、“虚地”的特性，得；根据“虚断”的特性，得，因此通过R1的电流全部流过，即。由此可得：

（1）信号输入支路上：

（2）在反馈支路上：

因为，则有，整理得：

闭环电路放大倍数为

（4.9）

上式中的负号表示输出信号与输入信号反向，当R1＝时，反相比例放大器成为反相器。

（二）同相比例运算放大电路

1.电路结构

同相比例运算放大电路如图4.21所示，图中为反馈电阻。

图4.21同相比例运算放大电路

2.闭环电路放大倍数

根据“虚短”、的特性，得，根据“虚断”的特性，得，因此通过R1的电流全部流过，即。还得出R2上没有电流流过，因此。由此可得：

（1）信号输入支路上：

（2）在反馈支路上：，

因为，

则有，整理得：

（4.10）

闭环电路放大倍数为：（4.11）

可见，当R1开路或者时，同向比例放大器成为电压跟随器。

（三）加法电路

1.电路结构

加法电路是在反向比例运算电路基础上增加了若干输入回路构成的，如图4.22所示。

图4.22加法电路

2.工作原理

因为“虚断”，理想运放的输入电流为0，则i1

因为“虚短”，u-

整理得到

u0=-Rf

当R1＝R2＝R时，上式变为：

u0=-Rf

当R1＝R2＝Rf时，上式变为：

u0=-ui1+

由上面的分析运算可知，加法电路的输出电压与运放本身的参数无关，只要外加电阻精度足够高，就可以保证加法运算的精度和稳定性。该电路的优点是改变某一输入回路的电阻值时，只改变该支路输入电压与输出电压之间的比例关系，对其他支路没有影响，因此调节比较灵活方便。另外由于同相输入端与反向输入端“虚地”，因此在选用集成运放时，对其共模输入电压的指标要求不高，在实际工作中，反向加法电路得到广