单元3集成运放及其应用3剖析.ppt

输配电网络和输配电设备 电气工程系 孙士英 单元三 集成运放及其应用 通常把分散在各地区的发电厂及用户通过电力网联结起来组成高电压，大电流的电力系统进行集中管理，统一调度和分配电力。本任务将学习电力系的组成及概念 又称为坑口电厂或区域电厂）和热电厂（不仅向用户供电，还向用户供蒸汽和热水，一般建在城市或用户附近）。目前，我国火力发电厂一般是以煤炭为燃料的凝汽式发电厂为主。 2. 同相比例运算 （2）水力发电厂 水力发电厂简称水电厂，它是将江河水从上游到下游时形成的重力势能，转换为电能的电厂。 如图1-3所示为水力发电厂生产过程示意图。河水冲动水轮机旋转，将水的势能转化为机械能，然后又带动同轴的发电机发电，将机械能转化为电能。 基本运算电路 当 R1 = Rf 时， Auf = -1 反相器 反相器： 反相器 基本运算电路 因虚断，所以u+ = ui （1）电路组成 （2）电压放大倍数 uo RF ui R2 R1 + + – – + + ? – ? 因虚短，所以 u– = ui ， 反相输入端 “虚地”不存在 因要求静态时N、P对地电阻相同， 所以输入电阻R2=R1//RF u+ u– 基本运算电路 当 R1 = ?，Rf = 0 时， Auf = 1 跟随器 跟随器： 同相器 准备所需仪表、工具：常用电子组装工具一套、双通道示波器一台、直流稳压电源（正、负双电源）一台、低频信号发生器一台、万用表一只。所需电子元器件及材料见表3—1。 任务准备 1．对电路中使用的元器件进行检测与筛选。 2．按照装配电路原理图装配电路。 装配工艺要求： （1）电阻器均采用水平安装，要求贴紧电路板，电阻器的色环方向应一致。 （2）集成运放采用垂直安装，底部贴紧电路板，注意管脚应正确。 （3）布线正确，焊点合格，无漏焊、虚焊、短路现象。 任务实施 3．装配完成后应首先进行自检，正确无误后才能进行调试。 （1）焊接检查 焊接结束后，首先检查电路有无漏焊、错焊、虚焊等问题。检查时可用尖嘴钳或镊子将每个元件拉一拉，看有无松动，如果发现有松动现象，应重新焊接。 （2）元器件检查 检查集成运放管脚有无接错，用万用表欧姆档检查管脚有无短路、开路等问题。 （3）接线检查 对照装配电路原理图检查接线是否正确，有无接错、是否有碰线、短路现象。应重点检查 集成运放输出端、电源端和接地端，这几个端子 之间不能短路，否则将损坏器件和电源。发现问 题应及时纠正。 任务实施 3．电路调试 （1）经上述检查确认没有错误后，将稳压电源输出的正、负12V直流电源与电路的正、负电源端相连接，并认真检查，确保直流电源正确、可靠地接入电路，然后接通直流电源。 （2）将低频信号发生器“频率”调为100HZ，输出信号电压调为50mV，输入至测试电路的输入端。 （3）将双通道示波器Y轴输入分别与测试电路的输入、输出端连接，接通示波器电源，调整示波器使输入、输出电压波形稳定显示（1—3个周期）。 任务实施 （4）读取输入、输出电压波形的峰—峰值，计算电压放大倍数。将结果填入表3—2中。 （5）分别观察电压跟随器、同比例运算电路、反向比例运算电路和反相器的输出波形，观察输入、输出波形的相位变化。 任务实施 问题及防治 一般情况下，试结果均与理论估算值接近，误差很小。若测试结果与理论估算值产生较大误差，则其原因主要有： （1）集成运放的特性与理论值相差较多，主要是集成运放的开环增益不高，使实测输出电压值偏小。另外，共模抑制比比较低，也会引起同相运算电路的输出产生误差。 （2）运算电路外接元件的标称值与实际值有误差。 （3）调零没有调好或调零电位器发生变动。 （4）电路接错或测量点接错，电压表换挡误差或读数错误，电压表内阻较低等。 （5）输入信号过大，集成运放工作在非线性状态。 任务2 正弦波信号发生器的装配与调试 本任务主要介绍振荡的基本概念，RC串并联电路的选频特性，RC桥式正弦波振荡电路的组成及工作原理，RC桥式正弦波振荡电路的装配与调试方法，并能独立排除调试过程中出现的故障。 任务描述 任务分析 本任务要求根据电路原理图，按工艺要求装配与调试电路，通过RC桥式正弦波振荡电路的装配与调试，掌握振荡电路的特点，起振条件，元件参数对电路性能的影响。 装配电路的原理图 引导问题1：什么是正弦波振荡器？ 引导问题2：正弦波振荡电路的组成原则？ 引导问题3：集成运放构成的正弦波振荡电路中各元件有何作用？ 引导问题 正弦波振荡电路 正弦波振荡的概念 正弦波振荡电路的组成原则 放大电路在没有输入信号时，接通电源就有稳定的正弦波信号输出，这种电路称