1、单元单元3集成运放及其应用集成运放及其应用32/10/2023任务任务1信号运算电路的装配与调试信号运算电路的装配与调试2/10/2023任务二任务二引导问题引导问题1：什么是正弦波振荡器？：什么是正弦波振荡器？引导问题引导问题2：正弦波振荡电路有几部分组成？：正弦波振荡电路有几部分组成？引导问题引导问题3：集成运放构成的正弦波振荡电路中各元件有何作用？：集成运放构成的正弦波振荡电路中各元件有何作用？数字逻辑电路第三章 组合逻辑电路的分析与设计2/10/2023电能的传输与分配过程电能的传输与分配过程 工厂所需电能是有发电厂生产的，但发电厂往往建在能源基地附近，远离负荷中心，这就引起了大容量、
2、远距离输送电力的问题。当电流在线路中流过时，会造成电压降落、功率损耗。为了减少这些损耗，发电厂出的电力一般要经过发电厂内的升压变压器升压后输送，然后再经降压变压器降压分配到用户，如图1-1所示。由于电能的生产、输送、分配及使用过程，几乎是在同一瞬间完成的，所以为了提高供电的可靠性及经济性，任务导入任务导入2/10/20232/10/2023数字逻辑电路第三章 组合逻辑电路的分析与设计2/10/2023一、基本概念一、基本概念相关知识相关知识从图1-1中，可了解到电力系统的基本概念。电力系统。由发电、送电、变电、配电及用电组成的统一体，称为电力系统。电力网。电力系统中各种电压等级的输配电线路及其
3、联系的变电所组成的部分，及电力系统中除发电厂及电力用户以外的中间环节，称为电力网。动力系统。电力系统加上发电厂的动力部分（如锅炉、汽轮机、核反应堆、水库、水轮机及热力装置等）所构成的整体称为动力系统。数字逻辑电路第三章 组合逻辑电路的分析与设计2/10/2023二、电力系统的组成二、电力系统的组成1.发电厂 发电厂是将自然界蕴藏的各种一次能源（如水力、煤炭、石油、天然气、风力、地热、太阳能和核能等）转换为电能（二次能源）的特殊工厂。按其所用一次能源形式不同，发电厂可分为火力发电厂、水力发电厂、核能发电场、风力发电场、潮汐发电厂、地热发电厂、太阳能发电厂等；按其规模和供电范围又可分为区域性发电厂
4、、地方性发电厂和自备发电厂等。数字逻辑电路第三章 组合逻辑电路的分析与设计2/10/2023（1）火力发电厂）火力发电厂 火力发电厂简称火电厂，他是将煤、石油、天然气等燃料储存的化学能转换为电能的电厂。如图1-2所示，为一火力发电厂外貌。火力发电厂生产过程为：燃料在锅炉中燃烧释放出热能将水加热变成具有一定压力及温度的蒸汽，蒸汽由推动汽轮机旋转，将热能转化为机械能，带动同轴的发电机，将机械能转换为电能。迄今为止，世界上大多数国家的电能都是又火力发电厂提供的。火力发电厂可分为凝气式电厂（仅向用户供电，一般建在燃料基地附近，2/10/2023 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
5、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。2/10/2023 图1-2 火力发电厂2/10/2023 图1-2 火力发电厂数字逻辑电路第三章 组合逻辑电路的分析与设计2/10/2023（2）水力发电厂）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。数字逻辑电路第三章 组合逻辑电路的分析与设计2/10/2023基本运算电路基本运算电路当当 R1=Rf 时，时
6、，Auf =-1反相器反相器反相器：反相器：反相器反相器数字逻辑电路第三章 组合逻辑电路的分析与设计2/10/2023基本运算电路基本运算电路2.同相比例运算oF11uRRRu 因因虚断，虚断，所以所以u+=ui i1Fo)1(uRRu （1）电路组成）电路组成（2）电压放大倍数）电压放大倍数1Fiof1RRuuAu uoRFuiR2R1+因因虚短，虚短，所以所以 u=ui，反相输入端反相输入端“虚地虚地”不存在不存在 因要求静态时因要求静态时N、P对地电阻相同，对地电阻相同，所以输入电阻所以输入电阻R2=R1/RFu+u数字逻辑电路第三章 组合逻辑电路的分析与设计2/10/2023基本运算电
7、路基本运算电路当当 R1=，Rf =0 时，时，Auf =1跟随器跟随器跟随器：跟随器：同相器 代号 名称 规格 代号 名称 规格 R1 碳膜电阻 300 R9 碳膜电阻 2 k R2 碳膜电阻 1k R10 碳膜电阻 1k R3 碳膜电阻 1k IC 集成运放 CF741 R4 碳膜电阻 10 k 8 脚集成电路插座（一个）R5 碳膜电阻 2 k 万能电路板 R6 碳膜电阻 1k 0.8mm 镀锡铜丝 R7 碳膜电阻 12 k 焊料、助焊剂 R8 碳膜电阻 2 k 多股软导线 任务任务2正弦波信号发生器的装配与调试正弦波信号发生器的装配与调试数字逻辑电路第三章 组合逻辑电路的分析与设计2/1
8、0/2023 本任务主要介绍振荡的基本概念，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，串并联电路的选频特性，RC桥式正弦波振荡电路的组桥式正弦波振荡电路的组成及工作原理，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。障。本任务要求根据电路原理图，按本任务要求根据电路原理图，按工艺要求装配与调试电路，通过工艺要求装配与调试电路，通过RC桥桥式正弦波振荡电路的装配与调试，掌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，元件握振荡电路的特点，起振条件，元件参数对电路
9、性能的影响。参数对电路性能的影响。装配电路的原理图装配电路的原理图2/10/2023引导问题引导问题1：什么是正弦波振荡器？：什么是正弦波振荡器？引导问题引导问题2：正弦波振荡电路的组成原则？：正弦波振荡电路的组成原则？引导问题引导问题3：集成运放构成的正弦波振荡电路中各元件有何作用？：集成运放构成的正弦波振荡电路中各元件有何作用？数字逻辑电路第三章 组合逻辑电路的分析与设计2/10/2023正弦波振荡电路正弦波振荡电路 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，这种电路称为正弦波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，这种电路称为正弦波振荡电路。振荡电路
10、。（1 1）放大电路）放大电路放大电路是维持振荡电路连续工作的主要环节，没有放大，不可能产生持续的振荡。要求放放大电路是维持振荡电路连续工作的主要环节，没有放大，不可能产生持续的振荡。要求放大电路必须有能量供给，结构合理，静态工作点合适，具有放大的作用。大电路必须有能量供给，结构合理，静态工作点合适，具有放大的作用。数字逻辑电路第三章 组合逻辑电路的分析与设计2/10/2023正弦波振荡电路正弦波振荡电路（2）反馈网络）反馈网络反馈网络的作用是形成反馈（主要是正反馈）信号，为放大电路提供维持振荡的输入信号，是振反馈网络的作用是形成反馈（主要是正反馈）信号，为放大电路提供维持振荡的输入信号，是振
11、荡电路维持振荡的主要环节。荡电路维持振荡的主要环节。（3）选频网络）选频网络选频网络的主要作用是保证电路能产生单一频率的振荡信号，一般情况下这个频率就是振荡电路选频网络的主要作用是保证电路能产生单一频率的振荡信号，一般情况下这个频率就是振荡电路的振荡频率。在很多振荡电路中，选频网络和反馈网络结合在一起。的振荡频率。在很多振荡电路中，选频网络和反馈网络结合在一起。（4）稳幅电路）稳幅电路稳幅电路的作用主要是使振荡信号幅值稳定，以达到稳幅振荡。稳幅电路的作用主要是使振荡信号幅值稳定，以达到稳幅振荡。代号 名称 规格 代号 名称 规格 R1 碳膜电阻 6.2K 集成运放 CF741 R2 碳膜电阻
12、4.3k 8 脚集成电路插座（一个）RW 可调电阻 22k 万能电路板 R 碳膜电阻 8.2k（两只）0.8mm 镀锡铜丝 C 无极性电容 0.01F（两只）焊料、助焊剂 V1 二极管 1N4007 多股软导线 V2 二极管 1N4007 问题及防治问题及防治1调试中若无振荡信号输出，可检查直流电源是否可靠接入，调试中若无振荡信号输出，可检查直流电源是否可靠接入，RC选频电路接入是否正确，选频电路接入是否正确，集成运放是否完好等，或负反馈太强，应适当加大集成运放是否完好等，或负反馈太强，应适当加大RF进行故障排除。进行故障排除。2调试中若波形失真严重，则应适当减小调试中若波形失真严重，则应适当
13、减小RF。任务任务3矩形波矩形波三角波发生器的装配与调试三角波发生器的装配与调试引导问题引导问题1：矩形波和三角波发生器的作用？：矩形波和三角波发生器的作用？引导问题引导问题2：集成运放构成的矩形波和三角波发生器电路中各元件有何作用？：集成运放构成的矩形波和三角波发生器电路中各元件有何作用？数字逻辑电路第三章 组合逻辑电路的分析与设计2/10/2023 本任务主要介绍电压比较器、具有滞迴特性的电压比较器工作原理及特点，矩形波本任务主要介绍电压比较器、具有滞迴特性的电压比较器工作原理及特点，矩形波三角三角波发生器的组成及工作原理分析。矩形波波发生器的组成及工作原理分析。矩形波三角波发生器的组装与
14、调试方法，并能独立排除调三角波发生器的组装与调试方法，并能独立排除调试过程中出现的故障。试过程中出现的故障。本任务要求根据电路原理图，按工艺要求装配与调试电路，通过矩形波本任务要求根据电路原理图，按工艺要求装配与调试电路，通过矩形波三角波发生器的三角波发生器的装配与调试，掌握矩形波装配与调试，掌握矩形波三角波发生器的特点，各元件的作用、元件参数对电路性能的影响。三角波发生器的特点，各元件的作用、元件参数对电路性能的影响。数字逻辑电路第三章 组合逻辑电路的分析与设计2/10/2023矩形波矩形波三角波发生器三角波发生器数字逻辑电路第三章 组合逻辑电路的分析与设计2/10/2023矩形波矩形波三角
15、波发生器三角波发生器CRRRT5244 代号 名称 规格 代号 名称 规格 R1 碳膜电阻 5.6K A2 集成运放 CF741 R2 可调电阻 20k V1 稳压管 2CW53 R3 碳膜电阻 2k V2 稳压管 2CW53 R4 碳膜电阻 8.2k 8 脚集成电路插座（一个）R5 碳膜电阻 15 k 万能电路板 R6 碳膜电阻 15 k 0.8mm 镀锡铜丝 C 无极性电容 0.1F 焊料、助焊剂 A1 集成运放 CF741 多股软导线 问题及防治问题及防治 调试中若无振荡信号输出，可检查直流电源极性是否正确，积分电容是否可靠接入，调试中若无振荡信号输出，可检查直流电源极性是否正确，积分电容是否可靠接入，集集成运放是否完好等，进行故障排除。成运放是否完好等，进行故障排除。谢谢！
