電子技術技能與實訓電子教案05 搭建集成運放uA741應用電路

電子技術技能與實訓實訓教案05搭建集成運放uA741應用電路55.1訓練目標一、學習目標（一）掌握集成運放的功能和集成運放簡單電路的設計。（二）學會使用示波器對電路波形進行檢測。（三）學會搭建反相輸人電路，并會測量其相關參數。（四）學會搭建同相輸人電路，并會測量其相關參數。二、素養(yǎng)目標（一）了解集成運放的發(fā)展史和我國近年來電子技術行業(yè)迅猛發(fā)展的現狀（二）安全用電、愛護儀器設備，保持實訓室環(huán)境整潔（三）通過分組合作完成實訓，提高學生發(fā)現問題、分析問題、解決問題的能力，培養(yǎng)探索精神，養(yǎng)成團隊意識和協(xié)作意識55.2知識鏈接一、運算放大器的歷史：運算放大器最早被設計出來的目的是用來進行加、減、微分、積分的模擬數學運算，因此被稱為“運算放大器”。同時它也成為實現模擬計算機的基本建構單元。然而，理想運算放大器在電路系統(tǒng)設計上的用途卻遠超過加減等的計算?，F在的運放不在只能做簡單的運算，還具有各種特殊功能，但本質離不開對信號的運算和放大。例如：電流檢測放大器、儀表放大器、程控增益放大器等功能放大器。1960年代晚期，仙童半導體推出了第一個被廣泛使用的集成電路運算放大器，型號為uA709，設計者則是鮑伯·韋勒（BobWidlar）。但是709很快地被隨后而來的新產品uA741取代，741有著更好的效能，更為穩(wěn)定，也更容易使用。741運算放大器成了微電子工業(yè)發(fā)展歷史上的一個里程碑式，歷經了數十年的演進仍然沒有被取代，很多集成電路的制造商至今仍然在生產741。但事實上后來仍有很多效能比741更好的運算放大器出現，利用新的半導體器件，如1970年代的場效晶體管或是1980年代早期的金氧半場效晶體管等。這些器件常常能直接使用在741的電路架構中，而獲得更好的效能。二、電路搭建（一）反相輸入電路的搭建：1.查閱資料，繪制uA741集成運算放大器的引腳圖，并說明每個引腳的功能。2.根據反相輸入電路的電路圖指導學生按照電路圖連接電路，并確保正確的電源接入和接地。3.提供關于電路連接和線路布局的建議，以確保信號的穩(wěn)定和減少干擾。4.反相輸入電路的參數測量：（1）測量反相輸入電路的增益。（2）指導學生使用函數發(fā)生器提供輸入信號，并使用示波器測量輸入和輸出信號的幅度。（3）解釋如何計算反相輸入電路的增益，并指導學生記錄測量結果。（二）同相輸入電路的搭建：1.根據同相輸入電路的電路圖，指導學生按照電路圖連接電路，并確保正確的電源接入和接地。2.提供關于電路連接和線路布局的建議，以確保信號的穩(wěn)定和減少干擾。3.同相輸入電路的參數測量：（1）測量同相輸入電路的增益。（2）指導學生使用函數發(fā)生器提供輸入信號，并使用示波器測量輸入和輸出信號的幅度。（3）解釋如何計算同相輸入電路的增益，并指導學生記錄測量結果。55.3訓練要求本任務以小組為單位，通過知識點的學習能夠識別uA741的歷史及引腳識別，熟練進行電路搭建和故障排除。能夠利用示波器完成電路中各部分波形檢驗，做好記錄、畫出各部分波形圖。整個過程要求團隊協(xié)作、嚴謹細致、主動探索、嚴格規(guī)范。一、掌握集成運放的功能原理二、集成運放簡單電路的設計三、學會使用示波器對電路波形進行檢測四、學會搭建反相輸人電路五、學會搭建同相輸人電路六、并會測量其相關參數七、掌握電路搭建時元器件的再判斷八、電路通電前應由實習指導教師或現場工程師檢驗九、熟練實訓步驟和數據記錄及任務評價的填寫55.4訓練分組采用撲克牌分組法，4人一組，對班級學生進行分組，4人分別擔任項目經理（組長）、電子設計工程師、電子安裝員和項目驗收員角色，萬用表檢測三極管項目實施過程。分組完成后，有序坐好，小組討論制訂組名、組訓和小組LOGO，營造小組凝聚力和文化氛圍，并確定任務分工，項目經理完成的填寫。55.5元器件清單表5-2元器件清單表名稱型號數量備注雙蹤示波器Mos640fg1個萬用表MF4701個模擬電路實驗臺1臺元器件uA741套件1套面包板MB-1021個55.6訓練實施一、了解uA741集成運算放大器結構。二、查閱資料，繪制uA741集成運算放大器的引腳圖，并說明每個引腳的功能。（一）在下框中繪制uA741集成運算放大器的引腳圖（二）在【表5-3】表格中寫出uA741集成運算放大器的引腳的功能表5