中职高一劳保版《电工电子技术（任务驱动型）》模块二模拟电路技术 任务3 集成运算放大电路设计与装调 课件

1、会对集成运放进行简单的识别与检查 2、设计温度测量电路 3、能对温度测量电路的进行连接、调试与检修 任务3 集成运算放大电路设计与装调 模块二 模拟电路技术 任务提出 集成运算放大器是一种具有极高增益的电压放大器，经由恰当选取的外部元件，就能构成各种运算电路，如放大、加、减、微分和积分等。在掌握常用集成运放电路的功能及使用方法的基础上，用集成运放等电路元件设计一个实用的温度测量电路，该电路测量温度从0°~500°C，输出电压0~5V。设计并验证电路的功能，要能正确连接电路，并能排除电路中出现的故障。 模块二 模拟电路技术 任务分析 环绕一个运算放大器连接上外部元件，就构成了运算放大器电路。一片单纯的运算放大器是作为运算放大器电路中的一个部件来使用的，就如同一个电阻、电容一样。理想运算放大器概念的确立，为研究和使用运算放大器提供了极大的方便。温度测量电路是用用集成运放加上外接电路元件设计而成，其关键的元器件是热敏电阻(温度传感器)和基础运放。 模块二 模拟电路技术 一、集成运放 1．集成运放的电路符号及含义 图(a)是国际标准符合，图(b) 为习惯通用画法。“-”符号代表反相输入端，“+”代表同相输入端，他们对地的电压分别用和表示，输出电压为，“△”代表信号从输入端向输出端流动，“∞”代表运算放大器开环增益理想情况下可以看成无穷大的。 模块二 模拟电路技术 2．理想集成运放大器组成 集成运算放大器内部电路包括差动输入级、电压放大级、输出级以及偏置电路等。 模块二 模拟电路技术 3．理想集成运放工作于理想状态具有两个重要特点： （1）虚短：由于两输入端之间的电压为零，相当于两输入端短路，但又不是真正的短路，故称为“虚短”。虚短实际上指的是两输入端的电压相同，即。 （2）虚断：由于差模输入电阻为无穷大，所以两输入端的电流为零，相当于断开，但又不是真正的断开，故称为“虚断”。虚断表明两输入端不取电流，即: 模块二 模拟电路技术 二、集成运算放大器构成的基本运算电路 （1）同相放大器 输出电压通过接到反相输入端，且R2=R1//Rf。这里Rf引入的是电压串联负反馈。 模块二 模拟电路技术 （2）一种特殊的同相放大器—电压跟随器 同相放大器中，现令同相放大器中的 模块二 模拟电路技术 （3）反相放大器 如图2-3-5所示为反向放大器电路。 模块二 模拟电路技术 （4）差分放大器 差分放大器有两个输入端和一个输出端，其中Ui1加在运放的反相，Ui2加在运放的同相,如图2-3-6所示。 模块二 模拟电路技术 （5）求和放大器 求和放大器有两个或多个输入及一个输出，由于输入电压之间正、负号组合的不同，求和运算加法运算、剪发运算和加减运算等几种类型 ,下以反相加法运算电路为例： 模块二 模拟电路技术 三、温度传感器 热敏电阻器是敏感元件的一类，按照温度系数不同分为正温度系数热敏电阻器（PTC）和负温度系数热敏电阻器（NTC）。热敏电阻器的典型特点是对温度敏感，不同的温度下表现出不同的电阻值。正温度系数热敏电阻器（PTC）在温度越高时电阻值越大，负温度系数热敏电阻器（NTC）在温度越高时电阻值越低，它们同属于半导体器件。 模块二 模拟电路技术 任务实施 一、工具器材准备 1．集成运放器741、热敏电阻铂电阻Pt100，200Ω电位器一个，4kΩ电阻两个，100kΩ电阻两个，300kΩ电阻两个。 2．+2.5V直流电源 3．数字万用表，温度计 4．空调房，实验电路板 模块二 模拟电路技术 二、电路设计 模块二 模拟电路技术 三、电路调试 1、检查电路板，接通+2.5V电压源； 2、通过电位器来调整0°C时的输出电压，使得输出电压。 3、调零之后，改变环境测试温度,热敏电阻的阻值不等于电阻值，电桥输出一个压差信号，这个压差信号送到差分放大器A进行放大，以此来检测环境温度的变化。由于环境的测试温度改变比较有限，所以通常考虑温度测量范围在16℃~26℃的较为易得的环境温度下可测即表示电路设计基本合理。 模块二 模拟电路技术 任务评价 序号 考核内容 评分标准 配分 得分 1 测试仪器准备 准备好测试仪器并会使用 10 2 器件准备 会准备器件并会检测器件 15 3 电路设计 会用给定与非门器件设计三人表决器电路 30 4 电路连接 会根据设计电路搭建电路 20 5 电路调试 会分析故障并排除简单故障 20 6 工作总结 会根据操作进行总结 5 合计总分 100 返回 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 模块二 模拟电路技术 1、掌握功率放大电路的基本工作原理和电路特性 2、会设计简单的集成功放