“集成运算放大电路”教学设计
集成运算放大器教案
集成运算放大器教案课程名称：集成运算放大器课程主题：集成运算放大器的基本概念与应用课时安排：2课时教学目标：1. 了解集成运算放大器的基本原理和特性。
2. 掌握集成运算放大器的基本电路连接方法。
3. 能够应用集成运算放大器解决简单的电路问题。
教学准备：1. 教师准备：课件、投影仪、黑板、粉笔、实验板、示波器等。
2. 学生准备：笔、纸。
教学过程：第一课时：一、导入（10分钟）1. 教师利用黑板或投影仪呈现一组基本的电路图，并向学生提问：你们了解这些电路吗？这些电路中是否使用了什么元件？2. 学生回答后，教师引导学生思考集成运算放大器在电路中的作用。
二、讲解集成运算放大器的基本概念（20分钟）1. 教师通过课件或黑板介绍集成运算放大器的定义、特点和分类。
2. 教师讲解集成运算放大器的电压放大倍数、输入阻抗、输出阻抗等重要参数，并与学生进行互动讨论。
三、讲解集成运算放大器的基本电路连接方法（20分钟）1. 教师通过课件或黑板讲解集成运算放大器的虚拟地点、反馈电阻、电压放大电路的连接方法。
2. 教师利用实验板和示波器进行实验演示，向学生展示集成运算放大器的基本工作原理。
第二课时：四、讲解集成运算放大器的应用领域（20分钟）1. 教师通过课件或黑板介绍集成运算放大器在电子电路中的常见应用，如比较器、积分器、微分器等。
2. 教师与学生一起分析和探讨这些应用的原理和特点。
五、练习与巩固（20分钟）1. 学生分组进行小组讨论，设计一种基于集成运算放大器的特定电路应用。
2. 学生向全班展示他们的设计思路和实验结果，并进行讨论。
六、总结与评价（10分钟）1. 教师进行总结，强调本节课的重点和难点。
2. 教师通过提问和讨论了解学生的掌握情况，并进行评价。
教学反思：通过本次教学，学生能够初步了解集成运算放大器的基本概念、特性和应用领域。
本节课注重理论知识的讲解与实践应用的结合，通过实验演示和小组讨论，增强了学生对集成运算放大器的理解能力和创新思维能力。
集成运算放大器教案
集成运算放大器教案一、引言集成运算放大器（Integrated Operational Amplifier，简称IOA）是现代电子电路中常用的集成电路设备之一。
它具有高增益、低失调电压和低输入偏置电流等特点，广泛应用于模拟信号处理、数据转换和信号放大等领域。
本教案将介绍集成运算放大器的基本原理、电路结构和常见应用。
二、基本原理1. 集成运算放大器的定义集成运算放大器是一种高增益、差分输入、单端输出的电压放大器，具有良好的线性特性和稳定性。
2. 差动放大器差动放大器是集成运算放大器的核心部分，由电流镜、差动对、差动放大级和输出级组成。
差动放大器具有高增益、抗干扰能力强等特点，是实现放大器功能的关键。
3. 集成运算放大器的运算模式集成运算放大器有多种运算模式，包括非反相放大、反相放大、求和、积分、微分等。
不同的运算模式适用于不同的电路设计和信号处理需求。
三、电路结构1. 内部电路结构集成运算放大器内部由放大器级、输入级、输出级等电路组成。
放大器级负责增益放大，输入级负责输入电阻和共模抑制，输出级负责输出电阻和驱动能力。
2. 典型引脚功能集成运算放大器的引脚包括非反相输入端、反相输入端、输出端、电源引脚等。
通过连接不同的引脚可以实现不同的功能和应用。
四、常见应用1. 模拟信号放大集成运算放大器广泛应用于模拟信号放大领域，如音频放大、传感器信号处理等。
通过调节电路参数和连接方式，可以实现不同增益、频率响应和功率输出的放大器电路。
2. 数据转换集成运算放大器可用于模拟信号到数字信号的转换，如模数转换、数据采集等。
借助集成运算放大器的高增益和低噪声特点，可以实现精确的信号转换和数据处理。
3. 信号滤波集成运算放大器结合滤波电路可以实现信号的滤波功能。
通过选择合适的滤波器类型和参数，可以滤除噪声、去除杂散信号，提高信号质量和可靠性。
4. 比较器集成运算放大器还可以作为比较器使用，用于比较两个信号的大小或状态。
集成电路运算放大器实验教案
集成电路运算放大器实验教案0. 前言集成电路运算放大器（Operational Amplifier，简称Op Amp）是一种非常重要的电子元器件，由于其方便的使用和高性能，成为学习电子技术的必备件之一。
在工程实践中，Op Amp被广泛应用于斯密特触发器、积分与微分电路、滤波器等电路中，因此掌握Op Amp的基础知识和实验技能对于电子信息专业的学生非常重要。
本次实验的目的是帮助学生掌握Op Amp的基本操作，理解阻容耦合放大器、反相放大器、非反相放大器、比例放大器和积分放大器等Op Amp的基础电路，并通过实际的电路组装和测试来加深对Op Amp的理解和应用。
1.实验名称集成电路运算放大器实验教案2.实验目的(1) 了解Op Amp的原理与基本电路。
(2) 掌握Op Amp放大电路的组装方法。
(3) 掌握Op Amp放大电路的测试与分析方法。
(4) 提高学生实验操作能力和实践能力。
3.实验器材（1）直流电源（5V、+12V、-12V）（2）信号发生器（正弦波、矩形波、三角波）（3）万用表（4）面包板及连线（5）集成电路运算放大器（OP27、LM741、TL081等）（6）小型陶瓷电容（0.1μF、0.22μF等）（7）小型金属膜电阻（1kΩ、10kΩ等）4.实验步骤(1) 实验前准备：将面包板上的信号发生器、万用表、电源及Op Amp等器件连通，保证电源正极与电源标记对应，信号输入口与信号发生器对应，输出端口与万用表对应，Op Amp的正负电源和信号输入和输出对应。
(2) 阻容耦合放大器：阻容耦合放大器是指由Op Amp和若干个电阻、电容组成的电路。
将Op Amp的正电源连接到+12V，负电源连接到-12V，电容C1连接到Op Amp的负输入端，C2连接到Op Amp的输出端，R1连接到Op Amp的正输入端和电源的+12V端，R2连接到Op Amp的正输入端和C1的另一端。
分别通过正弦波和矩形波输入信号，观察输出信号。
集成电路运算放大器教学教案
• 双端输出的共模电压增益： • 单端输出的共模电压增益：
简化：
• 共模抑制比： • 共模抑制比分贝表示：
• 单端输出共模抑制比： • 单端输出时总的输出电压为：
集成电路运算放大器
运算放大器符号
简单运算放大器电路
741型集成运算放大器电路
741型集成运算放大器简化电路
集成运放的主要参数
集成电路运算放大器
集成运放中的电流源
多路电流源
差分式放大电路
基本差分式放大电路
基本差分式放大电路的增益： 接负载电阻 RL 后：
• 双端输入、单端输出的差模电压增益：
单端输入差分式放大电路的交流通路
基本差分式放大电路在共模输入时的交流通路
（1）输入失调电压 VIO （2）输入偏置电流 IIB （3）输入失调电流 IIO （4）温度漂移
（5）最大差模输入电压 Vidmax （6）最大共模输入电压 Vicmax （7）最大输出电流 Iomax （8）开环差模电压增益AVO （9）开环带宽BW （10）单位增益带宽BWG
集成运算放大器课程设计
集成运算放大器课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握集成运算放大器的组成、工作原理和主要性能指标。
2. 使学生了解集成运算放大器在实际电路中的应用，如放大器、滤波器、比较器等。
3. 引导学生理解集成运算放大器的线性区和非线性区，并掌握相应的分析方法。
技能目标：1. 培养学生能够正确使用集成运算放大器进行电路设计的能力。
2. 提高学生分析、解决实际电路问题的能力，能运用集成运算放大器优化电路性能。
3. 培养学生运用所学知识，动手搭建和调试集成运算放大器相关电路。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对电子技术的兴趣，培养其创新意识和实践能力。
2. 培养学生具备团队协作精神，能够在小组合作中发挥个人优势，共同完成任务。
3. 引导学生认识集成运算放大器在科技发展中的重要作用，提高其社会责任感和使命感。
课程性质：本课程为电子技术基础课程，以理论教学和实践操作相结合的方式，使学生掌握集成运算放大器的相关知识。
学生特点：学生已具备一定的电子技术基础知识，具有较强的求知欲和动手能力。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，强调实际操作，提高学生的实践能力和创新能力。
通过课程学习，使学生能够将所学知识应用于实际电路设计和分析中。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 集成运算放大器基础知识：- 集成运算放大器的组成、符号及主要参数- 集成运算放大器的工作原理- 集成运算放大器的线性区和非线性区分析2. 集成运算放大器在实际电路中的应用：- 放大器电路的设计与分析- 滤波器电路的设计与分析- 比较器电路的设计与分析3. 集成运算放大器的性能优化：- 负反馈对集成运算放大器性能的影响- 电压偏置电路的设计- 电路的稳定性分析4. 实践操作：- 搭建和调试基本放大器电路- 搭建和调试滤波器电路- 搭建和调试比较器电路教学内容依据教材相关章节进行组织，具体安排如下：1. 集成运算放大器基础知识（第1章）2. 集成运算放大器在实际电路中的应用（第2-4章）3. 集成运算放大器的性能优化（第5章）4. 实践操作（第6章）在教学过程中，注意引导学生掌握基本概念、分析方法，并结合实践操作，提高学生的实际应用能力。
集成运算放大器教案
集成运算放大器教案课程名称：集成运算放大器学段：高中学科：物理教学目标：1. 了解集成运算放大器的基本原理和结构。
2. 理解集成运算放大器的电压放大特性和输入输出特性。
3. 掌握集成运算放大器的基本运算电路。
4. 能够运用集成运算放大器解决实际问题。
教学内容：1. 集成运算放大器的基本原理a. 介绍集成运算放大器的定义和作用。
b. 解释运算放大器的反馈回路的作用和原理。
c. 介绍集成运算放大器的输入阻抗、输出阻抗和增益特性。
2. 集成运算放大器的电压放大特性a. 研究运算放大器的输入和输出之间的关系。
b. 介绍集成运算放大器的放大倍数和输入信号的范围。
c. 讨论集成运算放大器的输出范围和饱和特性。
3. 集成运算放大器的基本运算电路a. 探究集成运算放大器的反向比例放大电路。
b. 研究集成运算放大器的加法电路和减法电路。
c. 介绍集成运算放大器的积分电路和微分电路。
4. 应用集成运算放大器解决实际问题a. 分析集成运算放大器在电压测量和电流测量中的应用。
b. 讨论集成运算放大器在仪器放大器和信号调理中的应用。
c. 引导学生设计和搭建简单的集成运算放大器电路。
教学步骤：1. 导入：利用一个实际问题，如温度测量、声音放大等，引起学生对集成运算放大器的兴趣。
2. 知识讲解：结合多媒体展示，讲解集成运算放大器的基本原理、电压放大特性和基本运算电路。
3. 实验演示：展示一些实验演示装置，如比例放大电路、积分电路等，帮助学生直观理解集成运算放大器的工作原理。
4. 讨论与实践：分组讨论集成运算放大器在实际问题中的应用，并引导学生设计和搭建相应电路。
5. 总结与评价：引导学生总结本堂课所学的知识点，并进行评价和互动。
教学资源和评估：1. 多媒体设备和教学演示装置。
2. 实验器材和电路元件。
3. 学生小组讨论和设计集成运算放大器电路。
4. 课后作业和自主学习材料。
评估方式：1. 教师观察和记录学生的参与度和表现。
2. 学生小组设计的集成运算放大器电路的功能和效果。
集成运放应用课程设计
集成运放应用课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解集成运放的基本工作原理和特点。
2. 学生能掌握集成运放电路的基本组成部分及其功能。
3. 学生能掌握集成运放在模拟信号处理中的应用，如放大、滤波、积分和微分等。
技能目标：1. 学生能运用所学知识，设计简单的集成运放电路。
2. 学生能通过实验操作，验证集成运放电路的功能和性能。
3. 学生能运用仿真软件，对集成运放电路进行模拟和调试。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对电子技术的兴趣，增强学习动力。
2. 学生树立团队协作意识，提高沟通与协作能力。
3. 学生养成严谨的科学态度，注重实验数据的准确性和可靠性。
课程性质：本课程为电子技术专业课程，旨在让学生掌握集成运放的基本原理和应用，提高学生的实践操作能力和创新能力。
学生特点：学生已具备一定的电子技术基础知识，具有较强的学习能力和动手能力，但对集成运放的了解较少。
教学要求：注重理论与实践相结合，通过课堂讲解、实验操作和仿真设计，使学生全面掌握集成运放的应用。
同时，注重培养学生的团队协作能力和科学素养。
在教学过程中，将目标分解为具体的学习成果，以便进行教学设计和评估。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 集成运放基础知识：介绍集成运放的基本原理、组成部分、类型及主要参数。
- 教材章节：第3章“集成运算放大器”2. 集成运放的线性应用：讲解集成运放在模拟信号放大、滤波、积分和微分等方面的应用。
- 教材章节：第4章“运算放大器的线性应用”3. 集成运放的非线性应用：介绍集成运放的非线性应用，如比较器、方波发生器等。
- 教材章节：第5章“运算放大器的非线性应用”4. 集成运放电路设计：结合实际案例，教授如何设计集成运放电路。
- 教材章节：第6章“运算放大器电路设计”5. 仿真与实验：利用仿真软件和实验设备，对集成运放电路进行模拟、调试和验证。
- 教材章节：第7章“运算放大器的仿真与实验”教学内容安排与进度：1. 基础知识学习（2课时）2. 线性应用学习（4课时）3. 非线性应用学习（2课时）4. 电路设计学习（4课时）5. 仿真与实验操作（4课时）教学内容科学性和系统性相结合，注重理论与实践相结合，使学生在掌握理论知识的基础上，提高实践操作能力。
集成运放的基本运用教案
集成运放的基本运用教案【教案】集成运放的基本运用教学目标:1.了解集成运放的基本原理和特点；2.掌握集成运放的电路连接和基本运用；3.学会使用集成运放构建放大器、比较器等电路；4.能够分析和设计使用集成运放的电路。
教学内容:1.集成运放的基本原理和特点；2.集成运放的电路连接和基本运用；3.集成运放的放大器电路设计；4.集成运放的比较器电路设计。
教学过程:一、集成运放的基本原理和特点(20分钟)1.1什么是集成运放？-集成运放是一种集成电路芯片，具有高增益、高输入阻抗和低输出阻抗的特点。
-集成运放通常包括一个差分输入级、一个差分放大级、一个输出级和一个反馈网络。
1.2集成运放的特点-高增益：集成运放的增益通常在几千到几十万倍之间。
-高输入阻抗：集成运放的输入阻抗达到几兆欧姆，几乎不对外部电路造成负载。
-低输出阻抗：集成运放的输出阻抗很低，可以驱动各种负载。
二、集成运放的电路连接和基本运用(40分钟)2.1集成运放的电源连接和引脚功能介绍-集成运放通常需要双极电源，常用的电源电压为正负15V。
-常用的集成运放引脚包括非反转输入、反转输入、输出、电源正极和电源负极等。
2.2集成运放的反向放大电路设计-反向放大电路是集成运放最基本的应用，可以实现电压的放大功能。
-通过选择合适的电阻比例，可以得到不同的放大倍数。
2.3集成运放的非反向放大电路设计-非反向放大电路可以实现电压的放大和电阻的匹配功能。
-非反向放大电路通常使用一个电阻和一个集成运放组成。
三、集成运放的放大器电路设计(30分钟)3.1集成运放的非反向放大器设计-非反向放大器是一种常用的放大器电路，输入信号为正弦波或直流信号，输出信号为放大后的信号。
3.2集成运放的反向放大器设计-反向放大器是一种常用的放大器电路，通过选择合适的放大倍数，可以实现输入信号的放大。
3.3集成运放的电压跟随器设计-电压跟随器是一种输出和输入电压一致的放大器电路，可以将低电阻负载连接到集成运放输出端。
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Ⅰ组织教学
集中学生注意力，做好平时考勤工作。
Ⅱ新课引入
1、直接耦合放大电路静态工作点的设置；
2、多级放大电路的动态分析方法；
Ⅲ新课讲授
3.6 集成运算放大电路
1、集成运算放大电路的组成及各部分的作用
集成运算放大器是一个高增益直接耦合放大电路，它的方框图如下图所示。
运算放大器方框图
1）输入级要使用高性能的差分放大电路，它必须对共模信号有很强的抑制力，而且采用双端输入、双端输出的形式。
2）中间放大级要提供高的电压增益，以保证运放的运算精度。
中间级的电路形式多为差分电路和带有源负载的高增益放大器。
3）互补输出级由PNP和NPN两种极性的三极管或复合管组成，以获得正负两个极性的输出电压或电流。
具体电路参阅功率放大器。
4）偏置电流源可提供稳定的几乎不随温度而变化的偏置电流，以稳定工作点。
2、集成运算放大器的引线和符号
1）集成运算放大器的符号中有三个引线端，两个输入端，一个输出端。
一个称为同相输入端，即该端输入信号变化的极性与输出端相同，用符号…+‟或…IN+‟表示；另一个称为反相输入端，即该端输入信号变化的极性与输出端相异，用符号“-”或“IN-”表示。
输出端一般画在输入端的另一侧，在符号边框内标有…+‟号。
实际的运算放大器通常必须有正、负电源端有的品种还有补偿端和调零端。
2）集成运算放大器的符号
按照国家标准符号如下图所示。
（a）国家标准符号(b)原符号
模拟集成放大器的符号
1、F007通用集成运放电路简介
3、 集成运放的主要性能指标
运算放大器的技术指标很多，其中一部分与差分放大器和功率放大器相同，另一部分则是根据运算放大器本身的特点而设立的。
各种主要参数均比较适中的是通用型运算放大器，对某些项技术指标有特殊要求的是各种特种运算放大器。
（1） 运算放大器的静态技术指标
1）输入失调电压V IO (input offset voltage) ：输入电压为零时，将输出电压除以电压增益，即为折算到输入端的失调电压。
V IO 是表征运放内部电路对称性的指标。
2）输入失调电流I IO (input offset current)：在零输入时，差分输入级的差分对管基极电流之差，用于表征差分级输入电流不对称的程度。
3）输入偏置电流I B (input bias current)：运放两个输入端偏置电流的平均值，用于衡量差分放大对管输入电流的大小。
4）输入失调电压温漂T V d d IO ：在规定工作温度范围内，输入失调电压随温度的变化量
与温度变化量之比值。
5）输入失调电流温漂
T I d d IO ：在规定工作温度范围内，输入失调电流随温度的变化量
与温度变化量之比值。
6）最大差模输入电压idmax V (maximum differential mode input voltage)：运放两输入端能承受的最大差模输入电压，超过此电压时,差分管将出现反向击穿现象。
7）最大共模输入电压icmax V (maximum common mode input voltage)：在保证运放正常工作条件下，共模输入电压的允许范围。
共模电压超过此值时，输入差分对管出现饱和，放大器失去共模抑制能力。
（2）运算放大器的动态技术指标
1)开环差模电压放大倍数d v A
(open loop voltage gain) ：运放在无外加反馈条件下，输出电压与输入电压的变化量之比。
2)差模输入电阻r id (input resistance) ：输入差模信号时，运放的输入电阻。
3)共模抑制比K CMR (common mode rejection ratio) ：与差动放大电路中的定义相同，是差模电压增益d v A 与共模电压增益c v A 之比，常用分贝数来表示。
K CMR =20lg(A v d / A v c ) (dB)
4)－3dB 带宽f H (—3dB band width) ：运算放大器的差模电压放大倍数d v A 在高频段
下降3dB 所定义的带宽f H 。
5)单位增益带宽f C (BW •G)(unit gain band width)：d v A 下降到1时所对应的频率，
定义为单位增益带宽f C 。
6)转换速率R S (压摆率)(slew rate)：反映运放对于快速变化的输入信号的响应能力。
转换速率R S 的表达式为 max o
R d d t V S
7)等效输入噪声电压V n (equivalent input noise voltage)：输入端短路时，输出端的噪声电压折算到输入端的数值。
这一数值往往与一定的频带相对应。
2、 集成运放电路的低频等效电路
3、 集成运放的电压传输特性
1、 理想运放的性能指标
1) A od ＝∞
2) R id ＝∞
3) R o ＝0
4) K CMR ＝∞
5) f H ＝∞
6) U OI 、I OI 及其温漂均为零，且无任何内部噪声。
2、 理想运放的两个工作区
1) 线性工作区特点
特点为
（1）u o ＝A od （u P －u N ）
（2）具有虚短（即u P =u N ）、虚断（即i P =i N =0）的特点。
2) 非线性工作区
特点为
（1）当u P ＞u N 时u o 正向饱和，当u P ＜u N 时u o 负向饱和。
（2）具有虚断的特点。
Ⅳ 课堂小结
集成运放的组成及各部分的作用，正确理解主要指标参数的物理意义及其使用注意事项。
集成运算放大电路的选择和使用。
Ⅴ 作业设置。