《模拟电子技术》课程单元设计

《模拟电子技术》课程之“差分式放大电路”单元教学设计学校：柳州职业技术学院设计者：学习内容/工作任务/项目差分式放大电路分析所属课程电气自动化课时3授课时间第8周授课地点图书馆707授课班级2012级电气自动化技术1班教学目标方法能力目标社会能力目标专业能力目标能对数据资料进行判断、归纳和分析；有较强的人际沟通能力；有独立分析问题和解决问题的能力；能够进行团队合作。掌握差分放大电路的作用掌握共模抑制比的定义教学重点分析差分放大电路的作用教学难点分析差分放大电路的作用学情分析本次课是模拟电子技术第七章中的内容，学生在本节内容中必须完成差分式放大电路静态和动态的分析。本次授课对象是2012级电气自动化技术1班的学生，该班学生对课程兴趣很高，学习态度端正，课堂气氛比较活跃，与老师互动频繁。他们有较好的电工电子技术基础，上个学期上过《电工电子》，对电路有基本的了解。但是该专业同学的电路分析能力较差，测量速度较慢。教学方法项目教学法；任务驱动法；演示法；小组讨论法教材《模拟电子技术》.翟丽芬.机械工业出版社,2011年.教学材料分析教学材料有教材、PPT、视频和网站。本课程使用的教材与本人授课思路一致，并且对电路有较多讲解，电路分析内容较多，比较适合电气自动化技术专业的学生。PPT和视频均为老师自己制作。教学过程设计教学步骤教学内容教师活动学生活动时间分配任务导入课堂讨论：抑制零漂的措施之一是采用差分放大电路，那么差分放大电路结构上有什么特点呢？布置本次课程的任务教师提出问题，组织课堂讨论通过讨论引出本节课内容参与讨论、发言10分钟基础知识讲授差分放大电路的作用讲授、演示（网站查询页面）学习、思考20分钟联合国商品贸易数据库应用（重难点）对共模信号有抑制作用演示学习、体会10分钟对差模信号有放大作用任务讲解、指导、点评操作练习15分钟差分放大电路抑制零漂的原理提出问题、播放视频、组织讨论、点评小组讨论、发言15分钟完成小组任务差分式放大电路的输入和输出方式，差模信号和共模信号任务讲解、指导学生操作、小组讨论35分钟点评/总结对小组完成情况进行总结总结思考10分钟调整/反馈完成差分式放大电路的静态分析和差分式放大电路的动态分析指导小组讨论、填写报告5分钟教学内容：差分式放大电路的组成差分式放大电路是由对称的两个基本放大电路，通过射极公共电阻耦合构成的如图所示。对称的含义是两个三极管的特性一致，电路参数对应相等。即：1=2=VBE1=VBE2=VBErbe1=rbe2=rbeICBO1=ICBO2=ICBO差分式放大电路的输入和输出方式差分式放大电路一般有两个输入端：a)同相输入端b)反相输入端根据规定的正方向，在一个输入端加上一定极性的信号，如果所得到的输出信号极性与其相同，则该输入端称为同相输入端。反之称为反相输入端。信号的输入方式：若信号同时加到同相输入端和反相输入端，称为双端输入；若信号仅从一个输入端对地加入，称为单端输入。差分式放大电路可以有两个输出端，一个是集电极C1，另一个是集电极C2。从C1和C2输出称为双端输出，仅从集电极C1或C2对地输出称为单端输出。差模信号和共模信号差模信号：是指在两个输入端加上幅度相等，极性相反的信号共模信号：是指在两个输入端加上幅度相等，极性相同的信号。差动放大电路仅对差模信号具有放大能力，对共模信号不予放大。温度、干扰等对三极管电流的影响相当于加入了共模信号。差动放大电路是模拟集成运算放大器输入级所采用的电路形式。电路抑制零点漂移的原理在差动放大电路中，无论是温度变化，还是电源电压波动都会引起两管集电极电流以及相应的集电极电压相同的变化，其效果相当于在两个输入端加了共模信号，由于电路的对称性，在理想情况下可使输出电压不变，从而抑制零点漂移。差分式放大电路的静态分析分析方法与基本放大电路基本相同。为了稳定每个管子的静态工作点，提高单端输出抑制共模干扰能力，将Re从接地改为接负电源－ＶEE。由于接入负电源，所以偏置电阻Rb可以取消，改为－ＶEE和Re提供基极偏置电流。基极电流为:esBEEEB2)1(=RRVVI，ECCEEEeCEcCCCCBC=2===VVVVRIVRIVVII由IB的计算式可知，Re对一半差分电路而言，只有2Re才能获得相同的电压降。差分式放大电路的动态分析如果输入信号极性相同，幅度也相同，则是纯共模信号。如果极性相同，但幅度不等，则可以认为既包含共模信号，又包含差模信号，应分开加以计算。Ui1=Uic1+Uid1Ui2=Uic2+Uid2Uid1=－Uid2=(Ui1–Ui2)/2Uic=(Ui1+Ui2)/2差模式放大电路的动态分析差分式放大电路的差模工作状态分为四种:双端（单端）输入，双端输出双端（单端）输入，单端输出主要讨论的问题有：差模电压放大倍数差模输入电阻输出电阻双端输入差放电路，负载电阻接在两集电极之间，vi接在两输入端之间，也可看成±vi/2各接在两输入端与地之间。板书设计：差分放大电路一差分式放大电路的组成二差分式放大电路的输入和输出方式三电路抑制零点漂移的原理四差分式放大电路的静态分析五差模式放大电路的动态分析教学反思：双入双出电路抑制共模信号的能力极强，理想情况下，零点漂移现象不会发生，放大电路性能很好。双入单出电路的共模抑制比由REE控制，增加REE，可以提高共模抑制比，从而抑制零点漂移。