中职高教版《电子基本电路安装与测试》项目3.1反相输入比例运算电路的安装与测试教案

《电子基本电路安装与测试》电子教案 项目3 集成放大电路的安装与测试 【项目目标】 1. 了解集成运算放大器的特点、功能。 2. 会安装、检测和调试集成放大电路。 【参考学时】 15学时 任务1 反相输入比例运算电路的安装与测试 【教学目标】 1. 具有集成电路插装的能力。 2. 具有焊接集成电路的能力。 3. 能根据反相输入比例运算电路的特点、功能进行应用。 4. 会安装、检测和调试反相输入比例运算电路。 【教学重点】 安装、检测和调试反相输入比例运算电路 【教学难点】 反相输入比例运算电路的特点、功能进行应用 【参考学时】 5学时 【教学过程】 一、任务导入 从时代的发展讲到电子技术的发展，从晶体管时代讲到集成时代，导入课题，集成运放。 二、任务准备 1.理想集成运放 理想运放就是集成运放特性理想化，即理想运放的性能指标为： ①差模开环电压增益Avd=∞； ②差模输入电阻Rid=∞； ③输出电阻RO=0； ④共模抑制比 KCMR=∞； 当理想集成运放工作在线性区时,具有两个重要特性： ①理想运放两输入端电位相等，即。 这种特性称为“虚短”特性。 ②理想运放输入电流等于零，即=0 。 这种特性称为“虚断”特性。 2.反相输入比例运算电路的理论知识 从图4-2中可见，反相输入电路中，输入电压经电阻从集成运放的反相输入端加入，同相输入端经电阻接地，在输出端和反相输入端之间接有负反馈电阻。 电阻为外接电阻，将输入电压信号转换成电流信号，电阻为反馈电阻，将输出电压反馈到反相端，为平衡电阻，必须满足//。 图4-2 反相输入比例运算电路 根据理想运放“虚断”和“虚短”结论。 u- = u+ = 0 输出电压与输入电压成比例关系,且相位相反。此外,由于反相端和同相端的对地电压都接近于零,所以集成运放输入端的共模输入电压极小,这就是反相输入电路的特点。 3.集成运算放大器LM324的基本知识 图4-3 LM324管脚图 图4-4 LM324四运放外引线排列图 LM324管脚排列如图4-3所示，LM324内部结构图如图4-4所示。 各管脚功能说明： 3 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 1脚：A运放输出端 2脚：A运放反相输入端 3脚：A运放同相输入端 4脚：正电源端 5脚：B运放同相输入端 6脚：B运放反相输入端 7脚：B运放输出端 8脚：C运放输出端 9脚：C运放反相输入端 10脚：C运放同相输入端 11脚：负电源端 12脚：D运放同相输入端 13脚：D运放反相输入端 14脚：D运放输出端 三、任务实施 1.准备工具和器材 （1）工具 本次任务所需要的常用工具，具体见表4-1。 表4-1常用仪器及工具 编号 工具名称 规格 数量 1 双踪示波器 可选择 1台 2 直流稳压电源 可选择 1台 3 低频信号发生器 可选择 1台 4 万用表 可选择 1只 5 焊接工具 可选择 1套 (2)器材 本次任务所需要的器材，具体见表4-2。 表4-2 器材 编号 器材名称 规格 数量 1 集成芯片 LM324 1套 2 固定电阻 20KΩ 1只 3 固定电阻 1KΩ 2只 4 万能板 5CM*10CM 1块 5 导线 若干 2. 环境要求与安全要求 (1) 环境要求 ①带漏电保护的单相交流电源。 ②安装平台不允许放置其他器件、工具与杂物，要保持整洁。 ③在操作过程中，工具与器件不得乱摆乱放，注意规范，在万能板上安装元件时，要注意前后、上下位置。 ④操作结束后，要将工位整理好，收拾好器材与工具，清理台面和地上的杂物，关闭电源等。 (2)安装工艺要求 ①正确选用连接导线。 ②电路各连接点要可靠、牢固。 ③ 同一接线端子的连接导线不能超过2根。 (3)安装过程的安全要求 安装过程必须做到“安全第一”，具体要遵守以下要求。 ①正确使用测电笔、螺丝刀、尖嘴钳，防止在操作过程中出现安全事故。 ②正确连接电源，同时接好地线，为此先用万用表检测好之后才能通电，以免烧坏。 ③使用仪表带电测量时，一定要按照仪表使用的安全规程进行。 ④安装时，不得用工具敲击安装器件，以防造成器材或工具的损坏。 3.完成安装测试的步骤与方法 电路图见学生工作页（1）。 在万能板上进行安装、测试，具体步骤如图4-5。 1.按工艺要求对元器件进行处理。 2. 在万能板上进行插件。 3.管脚进行焊接、剪去管脚并进行连接。 4. 接上信号线和电源线。 ( 5. 接上直流稳