电子技术项目4教案

教学项目名称项目4制作温度控制器教学内容一、集成运放电路构成上课时间及班级授课时数2课时教学目标知识目标：了解集成运算放大器的电路组成及各部分的特点了解差分放大器的组成及工作特点教学重点1.零漂及温漂的含义；2.运放的组成及各部分的特点3.差分放大器的工作原理及工作特点教学难点差分放大器的工作原理及工作特点教学过程设计步骤内容教学方法1.引入复习项目三单管放大器知识，指出三极管放大电路存在的缺陷，如静态工作点需要调试，存在零漂现象，放大倍数不好确定，体积过大等，引出集成电路及集成运放。集成运算放大器是一种内部为直接耦合、具有高放大倍数的线性集成电路。讲授2.认识运放展示集成运放实物，介绍其优越性能和广泛用途讲授演示3.运放的基本组成画出集成运放的组成框图，讲解每一部分的功能、特点及电路特征。输入级：为了能抑制零点漂移和共模干扰信号，输入级一般都采用具有恒流源的差动放大电路。中间级：常用多级共发射极放大电路组成,主要作用是提供足够大的电压放大倍数，因为硅片不能制作大电容，所以级间采用直接耦合方式。输出级：一般是射极跟随器，以降低输出电阻，提高带负载的能力。偏置电路：偏置电路一般是由各种恒流源电路组成,用于设置各级放大电路的静态工作点。此外，还有一些辅助环节，如过载保护电路等。讲授4.零点漂移现象分析零点漂移产生的原因和危害：当直接耦合放大器的输入电压（ui）为零时，输出电压（uo）不为零且缓慢变化，这种现象称为零点漂移。产生零点漂移的因素很多，如电源电压波动、讲授元件老化、半导体元件随温度变化而产生的变化都会产生输出电压的漂移，且逐级放大，当待测信号是直流信号或缓慢变化的交流信号时，在输出端很难区分什么是有用信号，什么是漂移电压，影响了放大电路正常工作。采用高质量的稳压电源和使用抗老化的元件可以大大减小由此而产生的漂移，所以温度变化成了零点漂移的主要原因，因而零点漂移也称为温度漂移，简称温漂。抑制温漂的措施很多，其中一个最有效的措施是应用差分放大电路。5.差分放大电路的组成画出差分放大电路，分析其电路组成特点，由公式推导出其抑制零漂的原因：当环境温度发生变化时，两管的工作点发生变化，由于电路的对称性，两只管子输出电压的变化量也应相同，显然变化后的输出电压也相等，即uc1＝uc2，使放大器输出电压uO＝uC1－uC2＝0，两个管子的零点漂移相互抵消，从而有效地抑制了整个放大电路输出端的零点漂移。6.差分放大器的参数介绍差分放大器的共模放大倍数、差分放大倍数、共模抑制比，讨论以上参数的数值大小与差分放大器性能优劣的关系讲授讨论7.总结引导学生总结课程内容提问讲授课后练习1.课后作业2.上网查找常用运放的型号教学总结教学项目名称项目4制作温度控制器教学内容二、集成运放使用常识上课时间及班级授课时数2课时教学目标知识目标：了解集成运放的符号及引脚功能了解集成运放的常用参数掌握集成运放的工作特点能力目标识读集成运放掌握集成运放的使用常识教学重点集成运放的符号、引脚功能及工作特点教学难点集成运放的工作特点教学过程设计步骤内容教学方法1.引入复习运放的工作特点，介绍集成电路的发展简史，展示各种型号及封装的集成运放讲授演示2.集成运放的符号介绍集成运放的电路符号及引脚名称、含义、功能讲授演示3.集成运放的分类可以按供电方式、集成度、制造工艺、工作原理、可控性、性能指标等标准来进行分类讲授4.集成运放的主要参数集成运放的参数分为极限参数和电气参数，极限参数是器件生产厂家规定的最大允许使用条件，电气参数是集成运放在典型工作条件（温度、电源电压及负载等）下的性能指标。集成运放参数可根据集成运放的型号从产品说明书等有关资料中查阅参考，使用时根据相关参数结合信号源、负载的性质、精度、温度等要求进行选择。讲授5.理想集成运放的参数开环电压增益Aud→∞；（2）差模输入电阻rid→∞；（3）差模输出电阻rod→0；（4）共模抑制比KCMR→∞；（5）输入偏置电流IB+＝IB-＝0讲授6.理想运放特有的工作特点虚短：对于理想运算放大器，其开环电压增益Aud→∞，而输出电压uo总是一个有限值，则输入端电压0oiduduuA，即u+=u-，相当于两输入端之间短路。虽然两输入端电位相等有短路特征，但并不是真正的短路，所以称为“虚短”。虚断：对于理想运算放大器，由于其差模输入电阻rid→∞,则有iid＝0，电流为零相当于两个输入端断开，有断路特征但并不是真正的断路，所以称为“虚断”。5.集成运放的使用常识1）辨认集成运放的引脚2）参数测量3）调零4）接入补偿电容5）采取安全措施，接入各种上保护电路，保护集成运放讲授6.集成运放的选择原则1）信号源的性质。2）负载的性质。根据负载的大小，确定所需运放的输出电压和电流的幅值。3）精度要求。根据对信号的处理精度要求选择合适的运放。4）环境条件。根据温度选择温漂系数，根据所能提供的电源选择运放的供电方式等。讲授7.总结引导学生总结课程内容讲授讨论课后练习1.课后作业教学总结教学项目名称项目4制作温度控制器教学内容三、放大电路中的反馈上课时间及班级授课时数2课时教学目标知识目标：掌握反馈的含义及必要性了解反馈的分类及判别方法了解负反馈对电路性能的影响能力目标能识读反馈电路，判别正、负反馈教学重点反馈的含义及必要性反馈电路识读，正、负反馈判别教学难点正、负反馈判别教学过程设计步骤内容教学方法1.引入由商家、企业产品营销反馈网络改进生产经营，收音机里的音量自动调节等实例引入反馈的概念：在基本放大电路中，信号从输入端加入，经放大电路后由输出端取出，这是信号的正向传输方向，反馈就是将部分或全部信号从输出端反方向送回输入端，用来影响其输入量的措施。讲授演示2.反馈的分类反馈可以按反馈极性、反馈信号成分、在输入端的连接方式、在输出端的连接方式四种分类来分类讲授对比3.反馈类型的判别判断电路反馈类型步骤如下：1.电路中是否存在反馈；如果有反馈，其性质是正反馈还是负反馈；2.从输出回路看，反馈信号取自于输出电压还是输出电流，判断它是电压反馈还是电流反馈；3.从输入回路看，反馈信号是与原输入信号相串联还是相并联，以判断它是串联反馈还是并联反馈。讲授4.课堂练习通过常见的反馈电路实例来讲解反馈的判别，并根据练习中遇到的问题重点讲解练习5.总结引导学生总结课程内容讲授讨论课后练习1.课后作业教学总结教学项目名称项目4制作温度控制器教学内容四、集成运放的常用电路1.运放的线性应用上课时间及班级授课时数2课时教学目标知识目标：掌握运放工作于线性区的特点识读运放构成的各种电路，会估算输出电压教学重点运放工作于线性区的特点运放构成的各种电路教学难点估算各种运放电路的输出电压教学过程设计步骤内容教学方法1.引入复习运放的工作特点，介绍集成运放的广泛用途讲授2.集成运放的线性应用集成运放用于线性时的特点：（1）输入端满足虚短与虚断。（2)引入负反馈，保证输出与输入为线性关系。讲授3.集成运放的典型应用电路介绍反相输入比例运算、同相输入比例运算、加法电路、减法电路的电路形式及特征，输入输出信号的关系，电路特例讲授举例4.课堂练习画出稍微变化的电路，让学生判断是电路类型，计算输出电压讨论练习5.总结引导学生总结课程内容讲授讨论课后练习1.课后作业教学总结教学项目名称项目4制作温度控制器教学内容四、集成运放的常用电路2.运放的非线性应用上课时间及班级授课时数2课时教学目标知识目标：掌握运放工作于非线性区的特点识读运放构成的各种电路，会估算输出电压教学重点运放工作于非线性区的特点运放构成的各种电路教学难点滞回电压比较器教学过程设计步骤内容教学方法1.引入复习运放工作于线性区的工作特点，引出非线性区，介绍集成运放的广泛用途讲授2.集成运放的非线性应用集成运放用于非线性时的特点：（1）输入端只满足虚断。（2）集成运放处于开环状态或引入正反馈，输出输入没有线性关系，输出电压只有两种情况，分别为±UOM，当u＋＞u-时，uO＝+UOM，当u＋＜u-时，uO＝-UOM。讲授3.集成运放的典型应用电路介绍单限电压比较器、滞回电压比较器电路形式及特征，输入输出信号的关系讲授举例4.课堂练习画出稍微变化的电路，让学生判断电路类型，计算输出电压讨论练习5.运放电路识图通过识读简单的实际应用电路，加深学生对运放的理解讲授讨论5.总结引导学生总结课程内容讲授课后练习1.课后作业教学总结教学项目名称项目4制作温度控制器教学内容技能训练1集成运放的基本应用上课时间及班级授课时数2课时教学目标能力目标运放的优劣检测搭接运放构成的各种电路及验证功能教学重点搭接运放构成的各种电路及验证功能教学难点教学过程设计步骤内容教学方法1.引入复习运放的工作特点及各种典型电路，提出技能训练的内容和要求提问讲授2.集成运放的检测搭接电压跟随器验证运放的好坏实验3.集成运放的典型应用电路搭接运放的典型应用电路并验证功能实验5.总结结合实验中的问题，总结运放的应用和使用注意事项讨论讲授课后练习填写实验报告教学总结教学项目名称项目4制作温度控制器教学内容五、继电器上课时间及班级授课时数2课时教学目标知识目标：掌握继电器的结构及工作原理掌握继电器的符号及参数能力目标：会检测继电器优劣及管脚功能识读继电器电路教学重点掌握继电器的符号及参数继电器的检测教学难点继电器的检测教学过程设计步骤内容教学方法1.引入通过实例分析，引入继电器的控制功能讲授演示2.认识继电器展示继电器实物，介绍继电器的结构和工作原理、引脚功能、电路符号讲授演示3.继电器的参数介绍继电器的主要参数，对照实物，讲解继电器铭牌的识读方法讲授举例演示4.继电器的检测介绍检测方法，带领学生检测继电器演示练习5.总结讲授课后练习课后作业教学总结教学项目名称项目4制作温度控制器教学内容技能训练2继电器的检测上课时间及班级授课时数2课时教学目标能力目标掌握继电器的优劣及管脚功能检测掌握继电器各项参数的检测及动作状态变化教学重点掌握继电器的优劣及管脚功能检测教学难点掌握继电器各项参数的检测教学过程设计步骤内容教学方法1.引入复习继电器的各种知识，提出技能训练的内容和要求提问讲授2.继电器标识识读识读继电器上的标识提问3.继电器优劣及管脚判别用万用表检测继电器的好坏，判别各管脚功能实验4.继电器参数测量用仪器测量继电器的主要参数，观察继电器的动作状态变化实验5.总结结合实验中的问题，总结继电器的应用和使用注意事项讨论讲授课后练习填写实验报告教学总结教学项目名称项目4制作温度控制器教学内容实训：制作温度控制器上课时间及班级授课时数4课时教学目标知识目标：理解温度控制器电路工作原理能力目标：能选用温度控制器所用的元器件并检测能够焊接装配温度控制器电路并调试能排除常见的故障教学重点电路的装配与调试教学难点电路的故障排除教学过程设计步骤内容教学方法1.引入.展示样品，介绍电路的工作原理及器件演示2.工艺介绍参观实训室的电子产品，介绍焊接及电子产品装配规程讲授参观3.制作产品引导学生在万能板上搭接电路实训4.产品调试调试电路，排除故障，使产品正常工作，填写工作任务书实训5.自评及互评小组讨论，交流实训体会。讨论6.教师评价老师对每个学生制作的电子产品按照任务书进行打分考核7.总结学生代表及老师对本次实训进行总结讲授课后练习学生总结实训过程及体会，书写实训报告教学总结