课题三 集成运算应用电路的装配与调试. 课件 广东2022中职《电子技术基础》

任务 １　比例运算电路的装配与调试 任务 ２　正弦信号发生器的装配与调试 任务 ３　矩形波—三角波发生器的装配与调试 课题三 集成运算应用电路的装配与调试 １． 掌握集成运算放大器及其特性。 ２． 掌握比例运算、加减运算电路的组成及工作分析。 ３． 能正确识读比例运算应用电路的原理图、接线图和布置图。 ４． 能按照工艺要求正确焊装比例运算应用电路。 ５． 能熟练掌握比例运算电路的装配与调试方法，并能独立排除调试过程中出现的故障。 学习目标 任务 １　比例运算电路的装配与调试 运算放大电路是一种具有高放大倍数的直接耦合放大器。 本次任务的主要内容如下： 根据给定的技术指标，按照电路图装配并调试比例运算电路； 同时能独立解决调试过程中出现的故障。 任务引入 相关知识 运算放大电路最初主要用于模拟电子计算机中的数学运算，故称为运算放大器。从电子技术的发展到集成电路的出现，形成了集成运算放大器，简称集成运放。 一、集成运放的基本结构与符号 １． 集成运放的基本结构 集成运放实际上是一个高增益的带有深度负反馈的多级直接耦合放大器。集成运放的种类很多，电路各不相同，但其内部结构相似，通常都由四部分组成，即输入级、中间级、输出级和偏置电路。 （１） 输入级 输入级是集成运放最关键一级，其直接影响集成运放的性能，要求输入级电阻尽可能高，静态电流尽量小。 （２） 中间级 中间级是电路中起放大作用的主要电路，要求中间级有足够大的电压放大倍数，一般可达千倍以上。 （３） 输出级 输出级直接与负载相接，为功率放大级。一般要求输出级具有输出电压线性范围宽、输出电阻小、失真小等特点，通常采用互补对称输出电路。 （４） 偏置电路 偏置电路决定整个电路的直流工作状态，用于为以上各级提供合适的静态工作点。 ２． 集成运放的符号 “ ＋ ” 号为同相输入端，表示集成运放的输出信号与该输入端所加信号极性相同； “ － ” 号为反相输入端，表示集成运放的输出信号与该输入端所加信号极性相反。“ ▷” 表示信号的传输方向，“ ∞ ” 表示理想开环电压放大倍数为无穷大。 二、集成运放的主要性能指标 集成运放的主要技术指标是选择和使用集成运放的依据，了解各项技术指标的含义，对于正确选择和使用集成运放是非常必要的。 １． 开环差模电压放大倍数 Aod ２． 输入失调电压 Uos 及其温漂 dUos ／ dt ３． 输入失调电流 Ios 及其温漂 dIos ／ dt ４． 输入偏置电流 IB ５． 差模输入电阻 rid ６． 输出电阻 ro ７． 共模抑制比 ８． 最大差模输入电压 Uidm ９． 最大共模输入电压 Uicm 三、理想集成运放的技术指标及其基本特性 在分析集成运放组成的各种电路时，将实际集成运放作为理想运放来处理，并分清它的工作状态是线性区还是非线性区，这是十分重要的。 １． 理想集成运算放大器的技术指标 理想集成运算放大器满足以下各项技术指标： （１） 开环差模电压放大倍数 Aod →∞ 。 （２） 输入电阻 rid →∞ 。 （３） 输出电阻 rod →０。 （４） 共模抑制比 KCMR→∞ 。 （５） 失调电压、失调电流以及它们的温漂均为零。 （６） 带宽 fh →∞ 。 ２． 集成运放的电压输出特性 将集成运放的输出电压随输入电压的变化而变化的特性称为电压传输特性。 ３． 理想运放工作在线性放大区时的特性 理想运放引入深度负反馈时，工作在线性放大状态，其特性如下： （１） 同相输入端电位与反向输入端电位相等 （２） “ 虚断” 是指集成运放两个输入端的输入电流趋近于零，而不是输入端真的断开。 四、基本运算电路 集成运放外加不同的反馈网络 （ 反馈电路） ，可以实现比例、加法、减法、积分、微分、对数、指数等多种基本运算。 １． 比例运算电路 （１） 反相比例运算电路 反相比例运算电路又称为反相输入放大器。 反相比例运算电路 （２） 同相比例运算电路 同相比例运算电器的基本电路形式 ２． 加法运算电路 加法运算电路可分为同相加法运算电路和反相加法运算电路。 （１） 反相加法运算电路 反相加法运算电路是反相输入端有三个输入信号的加法电路，是利用反相比例运算电路实现的。 反相加法运算电路 （２） 同相加法运算电路 同相加法运算电路是同相输入端有两个输入信号的加法电路，是利用同相比例运算电路实现的。 同相加法运算电路 ３． 减法运算电路 减法运算电路 任务实施 一、任务准备 实施本任务教学所使用的实训设备及工具、材料可参考下表。 实训设备及工具、材料 实训设备及工具、材料 二、电路装配 １． 绘制电路的元器件布置图 ２． 元器件的检测 对电路中使用的元器件进行检测与筛选，确定 CF741 集成运放各引脚的名称。 ３． 元器件的成型 将所用元器件按插装工艺要求