教学过程 3.输入失调电压 UIO 4.输入失调电流 IIO 5.输入偏置电流 IIB 6.共模输入电压范围 UICM 六、理想运算放大器及其分析依据 1.理想化的主要条件： (1)开环电压放大倍数 ：Auo?? (2)开环输入电阻：rid?? (3)开环输出电阻ro?0 (4)共模抑制比：KCMRR?? 由于实际运算放大器的技术指标接近理想化条件，用理想运算放大器分析电路可使问题大大简化, 为此,后面对运算放大器的分析都是按其理想化条件进行的。 2.电压传输特性 uo= f (ui) 3.理想运放工作在线性区的特点 因为 uo = Auo(u+– u– ) (1) 差模输入电压约等于 0即 u+= u– ,称―虚短‖ (2) 输入电流约等于 0 即 i+= i– ? 0 ,称―虚断‖ (3)Auo越大，运放的 线性范围越小，必须加负反馈才能使其工作于线性区。 4.理想运放工作在饱和区的特点 (1) 输出只有两种可能 u+> u– 时， uo = + Uo(sat) u+< u– 时， uo = – Uo(sat) 不存在 “虚短”现象 (2) i+= i– ? 0,仍存在―虚断‖现象 练习设计 教学反思 注：1.每2学时至少制定一个教案。2.课型包括新授课、练习课、复习课、讲评课、实验课等。3.上新课和新上课的教师要求写详案。4.要求教师每学期上交教案。
教 案
授课时间 2014年 3月 24 日/ 授课学时： 2 学时 课型 新授课 教学内容（章节） 16.2 运算放大器在信号运算方面的运用 教学目标 教学重、难点 掌握理想运算放大器比例运算和加法、减法运算；了解积分和微分运算 理想运算放大器比例运算和加法、减法运算； 教学方法及手段 多媒体教学 教学准备 网上视频学习 一、 运算放大器在信号运算方面的运用 集成运算放大器与外部电阻、电容、半导体器件等构成闭环电路后，能对各种模拟信号进行比例、加法、减法、微分、积分、对数、反对数、乘法和除法等运算。 运算放大器工作在线性区时，通常要引入深度负反馈。所以，它的输出电压和输入电压的关系基本决定于反馈电路和输入电路的结构和参数，而与运算放大器本身的参数关系不大。改变输入电路和反馈电路的结构形式，就可以实现不同的运算。 1. 比例运算 (1) 电压放大倍数 因虚断，i+= i– = 0 ， 所以 i1 ? if i1?u?uoui?u? if?? RFR1因虚短, 所以u– = u+= 0， 称反相输入端―虚地‖— 反相输入的重要特点 教学过程 uo??uRFRui Auf?o??F R1uiR1结论： (1) Auf为负值，即 uo与 ui 极性相反。因为 ui 加在反相输入端。 (2) Auf 只与外部电阻 R1、RF 有关，与运放本身参数无关。 (3) | Auf | 可大于 1，也可等于 1 或小于 1 。 (4) 因u–= u+= 0 ， 所以反相输入端“虚地”。 2. 加法运算电路 (1) 反相加法运算电路 因虚断，i– = 0 所以 ii1+ ii2 = if ui1?u?ui2?u?u??uo?? Ri1Ri2RFuui1ui2RR???o uo??(Fui1?Fui2) Ri1Ri2RFRi1Ri2因虚短, u–= u+= 0 故得 教学过程 (2) 同相加法运算电路 方法1: 根据叠加原理 ui1单独作用(ui2＝0)时， ??u?RRi2Ri2R? ?(1?F)u?? ?(1?F)ui1 uoui1 R1Ri1?Ri2Ri1?Ri2R1RFRi1RRi2Ri1)ui2 uo?(1?F)(ui1?ui2) R1Ri1?Ri2R1Ri1?Ri2Ri1?Ri2?? ?(1?uo反相加法运算电路的特点：当改变某一路输入电阻时， 对其它路无影响； uo??(RFRui1?Fui2) Ri1Ri2同相加法运算电路的特点：当改变某一路输入电阻时， 对其它路有影响； uo?(1?RFRi2Ri1)(ui1?ui2) R1Ri1?Ri2Ri1?Ri23. 减法运算电路 由虚断可得： u??R3uo?ui1 ； u?u?uu ?u?R1 i1i2?i1R1 R1?RFR2?R3由虚短可得： u?? u? ； uo?(1?R3RFR)ui2?Fui1 R1R2?R3R1RF(ui2?ui1) R1 如果取 R1 = R2 ，R3 = RF 则：uo? 如 R1 = R2 = R3 = RF 则：uo?ui2?ui1 输出与两个输入信号的差值成正比。 4. 积分运算电路 由虚短及虚断性质可得 i1=if uo??1uidt ?R1CF5. 微分运算电路 由虚短及虚断性质可得 i1 = if uo??RFC1 练习设计 教学反思 dui dt注：1.每2学时至少制定一个教案。2.课型包括新授课、练习课、复习课、讲评课、实验课等。3.上新课和新上课的教师要求写详案。4.要求教师每学期上交教案。
授课时间 教学内容（章节） 教学目标 教学重、难点 2014年 3月 27 日/ 授课学时： 2 学时 16.3 运算放大器在信号处理方面的运用 16.5 使用运算放大器应注意的几个问题 课型 新授课和习题 了解集成运算放大器作为电压比较器时的工作原理和使用时的注意事项 了解集成运算放大器作为电压比较器时的工作原理 教学方法及手段 多媒体教学 教学准备 网上视频学习 一、 运放在信号处理方面的应用 1.电压比较器的功能： 电压比较器用来比较输入信号与参考电压的大小。当两者幅度相等时输出电压产生跃变，由高电平变成低电平，或者由低电平变成高电平。由此来判断输入信号的 大小和极性。 2.用途： 数模转换、数字仪表、自动控制和自动检测等技术领域，以及波形产生及变换等场合 。运放工作在开环状态或引入正反馈 3.电压比较器的类型 基本电压比较器 当 u+>u– 时，uo= +Uo (sat) u+