1、学习必备 欢迎下载集成运放的应用-加法器的设计江苏省南京工程高等职业学校 XXX授课教师XXX教学对象应用电子技术专业二年级学生授课学时4教学内容加法器的设计教学目标通过设计一个加法器电路，掌握移集成运放的原理，了解位集成运放的应用，并能运用集成运放设计简单的电路。知识与技能目标过程与方法目标情感态度与价值观目标掌握集成运放的原理及应用并且能用集成运放设计简单电路,画处设计电路图并通过实验验证,并能够利用各种资源学习.通过设计基本的集成运放应用电路，实现做中学，学中做。实事就是团队合作团队协作。教学重点与难点教学重点：1、集成运放的原理。2、加法器电路的设计验证。教学难点：1、设计加法器电路并
2、验证。教学方法教法：任务驱动法、项目教学法、启发法等学法：小组讨论法、对比法、实践操作法等教学资源1、PPT课件、学生工作页2、电工电子综合实验台3、万用表、数字双踪示波器等教学设计说明一、教学内容分析1、教材分析 模拟电路，作为应用电子专业的专业基础课，有着非常重要的作用。它是电工基础的后续课程，只有学好模拟电路和数字电路这两门专业基础课，才能更好的学习专业课。为了适应职业教育改革理念，使得学生更好的学好专业知识，掌握专业技能。根据本校情况，本人参考一些书籍，按照课程标准要求，对教材中一些内容适当修改，而编制教学计划。主要参考书籍如下。 模拟电子技术 曾令琴 主编 本书根据高等职业教育电子信
3、息类贯通制教学实际需求，以培养技能型人才为教学目的。依据模块化专业课程体系的课程改革理念，结合模拟电子线路新课程的标准教学大纲编写的，供五年全日制高职高专教育使用。全书本着“以就业为导向，以能力为本位，以职业实践为主线，以项目课程为主体的模块化专业课程体系”的总体设计要求，以形成电路的制作、安装和调试能力为基本目标，紧紧围绕工作任务的需要来选择和组织课程内容，突出实践与理论知识的联系，让学生在职业实践活动的基础上掌握知识，提高学生的就业能力。电子技术综合应用创新实训教程 孔凡才 周良权等 本书是以知识的综合应用和实践动手能力培养为特征的实训教程，其中包括23个“模拟电子技术”综合应用项目、32
4、个“数字电子技术”综合应用项目和8个“电力电子技术”综合应用项目。这些项目均经过精心的挑选、反复的斟酌和实际的调试验证，其中除单元电子电路的研究外，还包括众多的电子产品电路的搭建、制作和调试，以及电子线路故障的查找、排除，电子技能竞赛，电子产品元器件采购清单的开列和电子产品说明书的撰写等。项目的重点放在“系统的配置集成调试排故性能测定性能改善”的工程要求上。2、任务分析本次课是模拟电子技术这门课程中“集成运算放大器”的一部分。“集成运算放大器”是模拟电子技术中非常重要的一部分，学生需要熟练掌握“基本放大电路”知识，才能够进行这部分内容的学习。本次课程采用项目教学，以“加法器电路的设计”为课题。
5、学生上次课中已经掌握了集成运算放大器的基本原理，本次课程，在课前让学生提前利用各种教学资源，初步画出设计图。本次采用任务驱动，由浅入深，激发学生学习兴趣，并能主动学习。两个任务是：“放大器的设计与测试”及“加法器电路的设计与测试”。这样的教学流程设计，可以突出集成运算放大器的线性应用这个重点，又化解了直接设计“加法器电路”的难点。使得学生能够积极思考。二、学情分析1、授课对象 高职应用电子技术专业二年级学生。2、学生特点 学生学习过电工基础的知识，模拟电子技术中的基本三极管放大电路的知识。 能够熟练使用示波器、万用表、电工电子综合实验台。 从认知能力上分析，高职学校的学生具有较好的形象思维能力
6、，但逻辑思维能力较差，自学能力和意志力比较薄弱，还没形成较好的自我分析和评价能力。 从心理特点上分析，高职学生，思维活跃，对生活中的各种事物都充满了兴趣好奇，对于本课程具有一定的学习兴趣，对纯理论的内容兴趣不高，但是却对专业实践兴趣满满。教学设计说明教学设计说明三、教学目标及重点难点分析1、教学目标分析根据以能力为目标，以学生为主体的主线，结合学生的具体情况，少些理论分析，多些动手操作。学生在制作加法器电路后通过测量和观察，可以获得直观的感性认识，理解了电路的工作原理并能对电路进行故障分析。通过分组教学使得学生有团队合作精神，有利于学生掌握知识和技能。不同层次的学生分到一组，一起合作，使得学生
7、互相学习。通过交流讨论，使得学生互相沟通，在学习的过程中活跃了思维也愉悦了心理。这样不只学会了专业知识和技能，也培养了良好的习惯和素养。2、重点难点分析1、教学重点分析学生已经基本掌握集成运算放大器的基本原理，因此本课还是要继续深化学生对其理解，当然更重要的是集成运算放大器的线性应用。 通过设计简单的电路，加深对集成运算放大器的理解。也培养学生运用所学知识解决实际问题的能力。2、教学难点分析难点是“设计加法器”。知识和技能容易掌握，当时运用所学知识解决问题就不太容易。本课难点也在于教会学生这个能力。能力培养不是一蹴而就，因此本次课通过两个任务，由浅入深。希望能够激发学生的自我思考，培养知识运用
8、能力。四、教学情境设计1、任务情境：上个任务留下的问题引入：集成运算放大器知识已经学过，请同学门查阅资料（可以利用互联网），设计10倍直流放大器。2、学习情境：学生2人一组，在电工电子综合实验室环境中进行学习。但小组的划分要兼顾各个层次学生的组合搭配，以保证强弱相随、强弱相融和强弱相长，小组之间也可以讨论。五、教学策略选择在教学中围绕“以能力为目标、以任务为驱动、以学生为主体”的主线，总体上采用了任务驱动法，以“加法器电路的设计”这一项目为依托和载体，将学生放在整个教学活动中的主体地位，以学生的“讨论、思考、学、练”为主体活动，配合多媒体教学以及讲授法、讨论、启发法等辅助的教学手段，充分调动学
9、生的主动性和积极性，创设了生动形象的探索情景，营造开放的学习环境和氛围，在老师的引导下，学生掌握自主、探究、合作的学习方法，提高学习兴趣，综合锻炼学生的知识能力、专业能力以及与他人协作进行项目动作的社会能力等几个方面，极大的提升了学生的自信心和成功感。在教学过程中注意两点：一是巡回指导时要引导学生多分析、多提问、多设疑，从而有了探究问题和学习的动力，而问题的解决恰好是建立新的知识结构的过程，从而培养了学生发现问题、分析问题、解决问题的能力；二是在让学生较深刻理解稳压电路的工作原理之后再找出有故障的电路，学生查找原因，排除故障，达到既定的教学目标。三、增加扩展任务，使得部分能力教强的同学充分利用
10、课堂时间，学习更多知识，实现分层次教学。六、课堂教学过程结构设计本任务以“加法器电路的设计”为载体，通过10倍直流放大器的计发现问题并讲解加法器的设计发现问题并讲解，引导学生探究式学习触发器的应用， 并配合分组讨论等交互手段，突出重点，分解难点，实现以学生为主体，老师为主导的理实一体化教学。整个课堂教学过程以学生的探索学习为主，教师的引导和答疑为辅，从实践中总结理论，将理论用回到实践。通过师生互评，了解学生对知识的接受情况和对教学的反馈，找到合适学生学习的教学方法。本课的主要环节设计为任务引入、任务实施、任务拓展、任务总结、任务评价。1、任务引入分析 根据上个任务留下的问题引入：集成运算放大器
11、知识已经学过，请同学门查阅资料（可以利用互联网），设计10倍直流放大器。 集成运算放大器的用途非常广泛，本课主要让学生掌握其中一种，重在培养运用只是解决问题的能力。设计时要注重分析，理论分析之后，再搭建电路进行验证。 2、任务实施根据我们所需电路完成的功能，选择出所需电路并进行设计，学生搭建电路，测试电路是否正确，使学生获得直观的感性认知，降低抽象思维的难度。教师抛出引导问题，学生围绕问题，利用手中的书籍进行自主学习，交流讨论，最后由教师进行总结补充，讲解新知识。点出本任务的重点所在。然后师生共同找出个别存在故障的电路，学生观测数码管显示结果，总结故障原因，并自己排除故障。将难点分解，达到预期
12、目标。这种由已知导向未知，脉络清晰，可以使新旧知识自然衔接，为“同化”新知识提供方便，并能使学生产生成功感，并为后续学习提供动力。3、知识拓展为了进一步提高学生对新知识的掌握能力和学习能力，实施分层教学，作为拓展内容，增加扩展任务,使得学习能力强的同学可以掌握更多知识提高能力。4、任务回顾 回顾本任务的知识点，突出重难点。5、任务评价 评价过程采取学生填写任务评价表的方式，各小组根据产品评价标准，进行自评和互评，教师和学生代表对各组产品进行总评。通过建立奖评机制，充分调动了学生积极性，提高了依据行业标准评价产品的职业素养，而且使学生在评价过程中对自我操作能力有了清楚认识。 6、清理操作现场认真
13、执行6S标准中的：整理、整顿、清洁、清扫、素养标准，强化岗前培训，养成良好的职业习惯、增强学生的职业修养，提升综合素质。七、 板书设计任务一: 10倍直流放大电路的设计任务二: 加法器的设计扩展任务： 思考用集成运算放大器设计一个减法器，并用搭建电路，验证结果。八、教学评价 注重过程评价和目标评价。在评价过程中，一般不做定量评价，只作定性评价。教学实践教学环节与主要内容具体教学目标教学活动一、任务导入 5min 根据上个任务留下的问题引入：集成运算放大器知识已经学过，请同学门查阅资料（可以利用互联网），设计10倍直流放大器。 集成运算放大器的用途非常广泛，本课主要让学生掌握其简单的应用，重在培
14、养运用只是解决问题的能力。设计时要注重分析，理论分析之后，再搭建电路进行验证。通过任务导入进行任分析，学生明确任务和学习目标，形成较为清晰的知识体系框架。教师带领学生分析任务要点，引导学生思考学生思考，分组讨论，发言二、任务实施，探究新知 150min集成运算放大器是一种高放大倍数的直接耦合放大器.在该集集成运算放大器是一种高放大倍数的直接耦合放大器.成电路的输入与输出之间接入不同的反馈网络,成电路的输入与输出之间接入不同的反馈网络,可实现不同用途的电路,途的电路,例如利用集成运算放大器可非常方便的完成信号放信号运算(对数,反对数,平方,大,信号运算(加,减,乘,除,对数,反对数,平方,开方信
15、号的处理(滤波,调制)以及波形的产生和变换.等),信号的处理(滤波,调制)以及波形的产生和变换，用途非常广泛。 目前常用的集成运算放大器种类很多，如OP07,MA741（单运放）,LM358（双运放）、LM324（四运放），LF356、LF355、LF347（四运放）等，本次项目采用OP07芯片.本次实验采用的集成运算放大器芯片为: OP07.任务一：10倍直流放大电路的设计50min1、分组讨论 通过讨论，发现分体，并讲解。给出正确设计方案。比较典型的集成运算放大器芯片有OP07。 OP07是高精度低失调电压的精密运放集成电路,用于微弱信号的放大,如果使用双电源.能达到最好的放大效果下面介绍
16、一下他的引脚图资料。OP07基本指标：1) 低的输入噪声电压幅度0.35 VP-P (0.1Hz 10Hz)2) 极低的输入失调电压10 V3) 极低的输入失调电压温漂0.2 V/ 4) 具有长期的稳定性0.2 V/MO5) 低的输入偏置电流 1nA6) 高的共模抑制比126dB7) 宽的共模输入电压范围14V8) 宽的电源电压范围 3V 22V9) 可替代725、108A、741、AD510 等电路集成运算放大器构成10倍放大电路的原理图：如上图，可以实现10倍直流反相放大。若虚正向放大只需把输入端和接地短互换。如下图2、实验验证 （1） 所用模块： 选用本试验台自带的AX9模块，R17模块
17、,R01模块,R04模块等. （2）接线要求： OP07的7脚接+12V,4脚接-12V,2脚接10k电阻，该10k电阻另一端接输入电压，3脚接另一10k电阻，该电阻另一端接地，5脚接地，6脚接6.8k电阻，该电阻另一端接地。 输入电压可通过直流稳压电源（调至12V），再经AX9上的两个10k电位器及RP5电位器分压获得。 （3）注意事项 输入电压要用万用表测量。 所有接地线要共地。 （4）测试并完成学生工作页 输入电压mV测量值计算值误差100200400 uo=-Rf/R1ui任务二：加法器的设计50min1、 分组讨论 在上一个任务的基础上，思考并按照本任务要求设计电路。 上一个任务已经
18、完成了放大器的设计，电路比较简单， 也为本任务的完成作出准备.加法器的设计,只需把放大倍数变为1,且增加输入端.本任务要求:用集成运算放大器设计电路,实现两个直流电的相加。 加法电路1 加法电路22、 实验验证 （1）所用模块： 选用本试验台自带的AX9模块，R17模块,R01模块,R04模块等 （2）接线要求： OP07的7脚接+12V,4脚接-12V,2脚接两个10k电阻，该10k电阻另一端分别接一个输入电压，3脚接另一10k电阻，该电阻另一端接地，5脚接地，6脚接6.8k电阻，该电阻另一端接地。 （3）注意事项 输入电压要用万用表测量。 所有接地线要共地。 输入电压不能过高。 （4）测试
19、并完成学生工作页 输入mV输出信号mVU1U2计算值测量值误差100200300100500300 学生听，思考学生讨论并绘制电路图学生思考，讨论， 学生独立完成电搭建并测试完成测试并记录学生讨论并绘出简单的原理图学生独立完成电搭建并测试测试验证并记录结果完成学生工作页 教师讲解教师巡回教师讲解要点教师巡回指导发现并讲解问题的解决办法教师总结提出实验中存在的问题，引出下一个任务。 教师巡回指导教师巡回指导教师总结提出实验中存在的问题三、任务延伸、知识拓展 50min 扩展任务：思考用集成运算放大器设计一个减法器，并用搭建电路，验证结果。任务解析：本任务只是在上两个任务基础上的延伸。难点主要在于
20、本任务是同相和反相两种放大器的组合。 下图是原理图。 大部分学生应该未完成任务部分完成任务的学生可以做这个实验 教师简单讲解巡回指导四、任务回顾，小结 15min1、任务回顾 本项目主要任务是集成运算放大器的应用。 完成了主要任务有： 10倍直流放大器的设计，加法器的设计，减法器的设计。 主要是前两个任务。第三个是扩展任务，为了分层次教学，让学习能力强学生能够学到更多知识。2、小结本课通过几个简单的实验验证集成运算放大器的应用。电路设计并不复杂，而且实验任务，从简单到复杂，并对个别学生提出新的要求。在实验过程中，学生电路连接中还是存在问题。尤其是对输入信号的使用上，这也是主要问题所在。 学生听
21、记学生讨论，总结，发言教师点评总结五、任务评价5min 完成评价表学生在评价过程中对自我操作能力有了清楚认识学生自评互评教师点评六、清理制作现场，布置作业 5min养成良好的职业习惯、增强学生的职业修养，提升综合素质学生动手清理制作现场教师布置作业教学后记1、知识拓展时根据学生的不同层次区别难易程度，体现因材施教，既尊重了学生的个体差异，又满足了学生的不同学习需求。 2、个别学生由于基础薄弱，动手操作能力有限，课堂任务不能及时完成，应利用课后时间进行单独的辅导，不放弃任何一个学生。 3、要重视学生进行故障的分析，让学生在碰到问题和解决问题中从而学习知识。 4、强化岗前培训，养成良好的职业习惯、
22、增强学生的职业修养，提升综合素质。学生工作页集成运放的应用班级： 姓名： 【任务目标】1、掌握集成运算放大器的原理及应用并且能用集成运算放大器设计简单电路并画处设计电路图并通过实验验证,并能够利用各种资源学习。2、学会使用万用表、示波器等测试工具。在作中学，在学中做。3、培养实事求是，团队合作，团队协作的素质【任务准备】 1、知识准备： 比较典型的集成运算放大器芯片有OP07。 OP07是高精度低失调电压的精密运放集成电路,用于微弱信号的放大,如果使用双电源.能达到最好的放大效果下面介绍一下他的引脚图资料。 OP07基本指标： 1) 低的输入噪声电压幅度0.35 VP-P (0.1Hz 10H
23、z) 2) 极低的输入失调电压10 V 3) 极低的输入失调电压温漂0.2 V/ 4) 具有长期的稳定性0.2 V/MO 5) 低的输入偏置电流 1nA 6) 高的共模抑制比126dB 7) 宽的共模输入电压范围14V 8) 宽的电源电压范围 3V 22V 9) 可替代725、108A、741、AD510 等电路 2、材料设备准备： 电工电子综合实验台，数字万用表，示波器等。 AX9模块, R17模块,R01模块,R04模块等。【实施过程】 接线要求： OP07的7脚接+12V,4脚接-12V, 5脚接地，6脚接6.8k电阻，该电阻另一端接地。 输入电压可通过直流稳压电源（调至12V），再经A
24、X9上的两个10k电位器及RP5电位器分压获得。 注意事项： 输入电压要用万用表测量, 所有接地线要共地, 断电接线。 任务一：10倍直流放大器的设计（必做） 1、10倍直流放大器的原理图2、10倍直流放大器的接线图3、测试数据输入电压mV测量值计算值误差100200400任务二：加法器的设计 （必做）1、画出加法器电路原理图2、画出加法器电路实验接线图3、测试数据输入mV输出信号mVU1U2计算值测量值误差100200300100500300扩展任务：思考用集成运算放大器设计一个减法器，并用搭建电路，验证结果。（选做） 1、画出设计原理图 2、画出实验接线图1、 测试数据输入mV输出信号mVU1U2计算值测量值误差100200300100500300学生评价表 移位寄存器的应用 完成人姓名： 评价项目评价内容分值自评M1小组评M2老师评M3得分MABCD电路设计分析逻辑电路所需完成功能，设计电路并画出相应电路图25201510电路搭建根据电路原理图搭建电路，操作规范10864波形观测电路的测试，正确使用示波器，明确波形观察的步骤，正确绘制电压波形25201510故障分析与排除根据故障电路，观测波形，分析产生的后果，能排除简单的故障30241812综合表现学习态度、学习纪律、团队精神、安全操作等10864总分100806040说明：得分M=M10.3M20.3M30.4
