不要只是坐在那里!构建的东西! ! |
学习数学分析电路需要学习和实践。通常,学生通过大量的实践工作示例问题与那些课本提供的检查他们的答案或老师。虽然这是好的,有一个更好的方法。
你会学到更多构建和分析实际电路,让您的测试设备提供“答案”,而不是一本书或另一个人。成功circuit-building练习,遵循这些步骤:
避免使用741型运放,除非你想挑战你的电路设计能力。有更多的通用运算放大器模型一般适用于初学者。我推荐LM324直流和低频交流电路和TL082涉及音频或更高频率的交流项目。
像往常一样,避免极高和极低电阻的值,以避免测量误差引起的计“加载”。我建议1 kΩ至100 kΩ电阻值。
一个方法你可以节省时间和减少错误的可能性逐步开始从一个非常简单的电路和添加组件增加其复杂性分析后,而不是为每个实践构建一个全新的电路问题。另一个节省时间的技巧是重用相同的组件在各种不同的电路配置。这种方式,你不需要测量任何组件的价值不止一次。
让电子本身给你答案你自己的“实践问题”!
我的经验,学生需要多练习与电路分析成为精通。为此,教师通常为学生提供大量的工作实践问题,并为学生提供答案检查自己的工作。虽然这种方法使学生精通电路理论,它未能完全教育他们。
学生不需要数学练习。他们也需要真实的,动手实践构建电路和使用的测试设备。所以,我建议以下替代方法:学生应该构建自己的“实践问题”与真正的组件,并尝试数学预测不同的电压和电流的值。这种方式,数学理论“活着,”和学生获得实际能力他们不会获得仅仅通过求解方程。
这种方法的练习后的另一个原因是教学生科学的方法:测试一个假设的过程(在这种情况下,数学预测)通过执行一个真正的实验。学生也将发展真正的故障排除技巧,因为他们偶尔使电路结构错误。
花几分钟时间和你的类来回顾一些“规则”的构建电路之前就开始了。讨论这些问题和你的学生在同一个苏格拉底的方式你通常会讨论工作表的问题,而不是简单地告诉他们他们应该和不应该做什么。总是令我惊讶差学生掌握指令时呈现在一个典型的讲座(教师独白)格式!
写给那些教练可能会抱怨“浪费”时间需要学生建立真正的电路,而不只是数学分析理论电路:
你的课程学生的目的是什么?
如果你的学生将与实际电路,然后他们应该学习尽可能在实际电路。如果你的目标是教育理论物理学家,那么坚持抽象分析,通过各种方法!但是我们大多数人计划为我们的学生做一些在现实世界中与我们给他们的教育。beplay网页版本“浪费”时间建立真实电路将支付巨额红利的时候为他们将他们的知识应用到实际问题。
此外,让学生建立自己的练习教他们如何执行的问题主要研究,从而让他们继续他们的电气/电子自主教育。beplay网页版本
在大多数科学、现实的实验更加困难和昂贵的比电路设置。核物理学、生物学、地质学和化学教授就希望能够有学生高等数学应用到实际实验带来不安全隐患和花费不到一本教科书。他们不能,但你能。你的科学利用固有的便利,得到你的这些学生练习他们的数学很多真正的电路!
写传递函数(输入/输出方程)的运算放大器的开环电压增益100000和反相输入连接到一个分压器在其输出端(反相输入收到确切的一半输出电压)。换句话说,写一个方程描述这个运放的输出电压(V出)在非反相输入对于任何给定的输入电压(V在(+)):
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然后,一旦你有一个方程,求出输出电压,如果非反相输入电压为-2.4伏特。
V出= 100000 (V在()−1/2V出)
(我把它由你来执行代数简化这里!)
-2.4伏特的输入电压,输出电压-4.7999伏。
后续问题:你注意到该电路的输出电压吗?是什么值很接近,与输入电压?这种模式适用于其他输入电压吗?
你的学生应该看到一个明确的模式,因为他们计算不同输入电压的输出电压水平。与你的学生讨论这一现象,要求他们尽他们所能解释它。
发电机在蓄电池充电系统必须使用监管为了不过度充电电池(ies)连接。这是一个粗糙,基于继电器电压调整器直流发电机:
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简单的机电式继电器电路如这一个非常常见的汽车电气系统在1950年的,1960的,1970的。他们操作的基本原则为基础负面的反馈:一个系统采取行动反对任何变化在一个特定的变量。在这种情况下,变量是发电机输出电压。解释继电器工作防止发电机电池过度充电和过度的电压。
如果电池电压变得过度,打开继电器断开磁场绕组。电压凹陷回落到一个可接受的水平时,继电器re-closes和重振磁场绕组,以便再次发生器可以产生电压。
挑战问题:我们必须改变在这个电路改变发电机的电压调整设定点(“目标”的电压发生器的输出应该是监管)?
电路画非常类似于真正的发电机调节器电路用于美国汽车出现之前的便宜,可靠的半导体电路。我这里显示它不仅为历史背景,但也证明相对原油电路仍然能够执行某些任务相当不错。
“负反馈”是一个电子和电气工程的基本原则。这样一个简单的系统提供了一个好办法轻轻地向学生介绍这一至关重要的概念。
机械有一个主意升级汽车的电气系统最初设计6伏操作。他想升级6 volt车前灯,起动电机,电池,等12伏特,但希望保留原来的6伏发电机和监管机构。这里显示的是原来的6伏电气系统:
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机械的计划是将所有12伏的6伏加载负载,并使用两个串联的6伏电池,与原(6伏)调节器感应电压的电池只有一个:
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解释这个系统是如何运作的。你认为机械的计划是可行的,或有什么问题吗?
只要发电机能输出12伏的电压,该系统将工作!
挑战问题:识别因素可能足够防止发电机输出电压调节器连接最后一个图所示。
在这个问题中,我们看到一个运算放大器理论的铺垫,与监管机构的负面反馈应用于什么本质上是一个分压器(两个equal-voltage电池充电的发电机)。调节电路的感觉只有6伏,但发电机输出12伏。
从根本上说,这个问题的焦点负面的反馈和它的一个许多电气工程方面的实际应用。你讨论这个概念的深度会有所不同根据学生的意愿,但这是你至少应该提到在讨论这个问题。
这个想法来自于我的课本系列的读者之一
在电路课程。他试图升级车辆从12伏24伏,但原理是相同的。他的计划的一个重要区别是,他还打算有12伏装载在车辆(仪表盘仪表,起动机电磁阀等),与完整的24伏只提供大功率负载(如起动电动机本身):
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挑战你的学生,问他们如何思考这系统是可行的。有点比系统中显示复杂的问题,由于两种不同的加载银行。
计算的总电压增益放大器电路(一个V),一个比例,单位的分贝(dB)的图。同时,编写一个通用方程计算这样一个放大器的电压增益,由于电阻R的值1和R2:
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一个V= 2 = 6.02 dB
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后续问题:解释如何修改这个特定电路的电压增益(比率)3,而不是2。
这里没什么特别的,只是一些练习和电压增益的计算。
计算所有电压降和电流电路,完成对当前箭头方向和极性电压极性标记。然后,计算整体电压增益的放大器电路(一个V),比例,图中单位的分贝(dB):
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一个V= 1.468 = 3.335 dB
计算所有电压降和电流电路,完成对当前箭头方向和极性电压极性标记。然后,计算整体电压增益的放大器电路(一个V),比例,图中单位的分贝(dB):
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一个V= 4.704 = 13.449 dB
后续问题:-2.35伏特多少输入阻抗源“看到”驱动放大电路吗?
运算放大器电路提供一个很好的机会来检查直流回路的基本概念:电压下降,极性,电流方向,欧姆定律、基尔霍夫电压定律,基尔霍夫电流定律,等等。这条赛道也不例外。强调这样一个事实:许多opamp电路可能全面分析仅仅了解这些基本原则和理想的特点opamp(零输入电流,无限的开环增益,无限的输出电压摆幅,零电压输入端子之间当负面反馈效果)。
后续的问题很重要,因为它展示了使用非反相的优势之一opamp放大器电路电压信号放大器:非常高输入阻抗。这将是一个好机会回顾典型为运算放大器输入阻抗值,通过展示一些典型的放大器和一些非定型的数据(例如MOSFET的输入)放大器。beplay无法取钱
确定在这个电路输入和输出电压:
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V在= 10 V V出V = 46
问问你的学生他们如何解决这个问题,共享技术和策略来帮助其他学生知道从哪里开始,从那里继续。
什么将会改变在这个电路来提高其整体电压增益?
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分压器将不得不改变,发送一个小比例的输出电压反相输入。
问问你的学生解释如何修改分压器在这个电路实现更小的目标电压比率。这应该是微不足道的,但它总是好的审查的基本原则电力即使“深度”到一个更高级的主题。
电压增益方程(AV)在一个典型的非反相、单端opamp电路如下:
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在那里,
R1反馈电阻(连接输出反相输入)
R2是另一个电阻器(反相输入连接到地面)
假设我们希望改变以下电路的电压增益从5至6.8,但只有改变电阻R的自由2:
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代数操作获得方程解出R2,然后确定必要的R值2在这个电路电压增益为6.8。
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所示的电路,R2必须设置Ω等于810.3。
只不过一个代数获得这个问题的答案!
计算必要的电阻器(R值1)在本电路给它30的电压增益:
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R1= 1.345 kΩ
问问你的学生他们如何解决这个问题,特别是因为它是相当安全的说,他们没有发现方程直接求解R1在任何的书。代数操作是必要的标准电压增益方程,把它变成一种适合回答这个问题。
计算必要的电阻器(R值1)在这个电路,给它一个电压增益为10.5:
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R1= 76.95 kΩ
问问你的学生他们如何解决这个问题,特别是因为它是相当安全的说,他们没有发现方程直接求解R1在任何的书。代数操作是必要的标准电压增益方程,把它变成一种适合回答这个问题。
预测这个运算放大器电路的操作会影响以下错误的结果。考虑每个故障独立(即一次,没有多个错误):
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对于每个这些条件,解释为什么由此产生的影响将发生。
这个问题的目的是接近的电路故障诊断领域的角度认识错误是什么,而不是只知道症状是什么。虽然这并不一定是现实的角度来看,它可以帮助学生建立诊断所必需的基础知识从经验数据断电路。这样的问题应遵循(最终)由其他问题让学生识别可能基于测量的缺点。
计算每个阶段的电压增益的放大器电路(分贝)的比例和单位,然后计算总电压增益:
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这个问题不仅回顾计算反相放大器电路的电压增益,但它也评论分贝计算(单和多级放大器)。讨论如何分贝每一阶段添加数据等于总分贝增益,而比例相乘。
计算每个阶段的电压增益的放大器电路(分贝)的比例和单位,然后计算总电压增益:
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多少的影响将改变运放的开环电压增益对吗整体这样的负反馈电路的电压增益?
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如果运算放大器的开环增益变化从100000年到200000年,例如,有多大的影响会对电压增益测量的相输入端到输出?
不同的整体电压增益将微不足道。
后续的问题:有什么优势在构建电压放大器电路以这种方式,将负面反馈应用于一个“核心”放大器具有很高固有利益?
与你的学生计算几个示例场景,与旧的开环增益和新开环增益。有学生与数字验证他们的结论!
负面的反馈是一个非常有用的工程原理和一个允许我们使用不精确的组件构建非常精确的放大器。这个想法功劳哈罗德·黑一个电气工程师,1920年。布莱克先生正在寻找一种方式来提高放大器的线性和稳定性在电话系统中,和(传说)来到他灵光一现,通勤渡船。
一个有趣的历史附注是黑色的1928年专利申请最初拒绝了,理由是他试图提交一个永动机时!负反馈的概念在一个放大器电路是如此相反建立工程思想,黑色的有经验的重大阻力在工程理念。美国专利局,另一方面,淹没了欺骗性的“永动机”,所以被黑的发明一见钟情。
假设一个技术员检查以下电子电路的操作:
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她决定测量电阻R1的两侧电压参考,并获得这些数据:
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在R1, -5.04伏特电压与参考地。底部一侧R1, -1.87伏特电压与参考地。电阻器R1的颜色代码是黄色,紫色,橙色,黄金。从这个信息,确定以下几点:
此外,解释这个技术会使每一个决定。电路的规则或法律她会申请吗?
后续问题:计算可能的电流范围,考虑到指定公差电阻器R1(67.45μA假设0%的误差)。
挑战的问题:如果你识别电路的类型(零件号的IC芯片:TL082),确定销3和地面之间的电压。
这是一个很好的例子,基尔霍夫电压定律不仅仅是一个抽象的数学分析工具,它也是一个强大的技术为实际电路诊断。学生必须在任一瞬间适用于确定R1的电压降,然后用欧姆定律计算当前。
如果学生经历难以想象如何在任一瞬间起到了很重要的作用在这个问题的解决方案,向他们展示这幅图:
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顺便说一下,挑战问题的答案只能意识到如果学生认识这个电路作为一个非反相opamp电压放大器。电压在销3(非反相输入)将在销2一样的电压(反相输入):-1.87伏特。
跟踪在这个电路电流的方向,并计算的值在输出电压(V出)和测试点1 (VTP1输入电压(V)几个值在):
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然后,从表中计算值,确定电压增益(V这个放大器电路)。
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后续问题:重点标记“TP1”在这个电路通常被称为虚地。解释为什么这是基于电压数字显示在上面的表。
一些文字描述一个反相电压放大器的电压增益为负的数量。我不会看东西的方式,把所有收益,积极的数量和依赖我的电路知识的行为来判断信号是否倒。在我的教学经验,我发现学生倾向于盲目地追随方程而不是想想他们计算,并且严格遵守增益值的数学符号只会鼓励这种不良行为(如果获得的符号告诉我电路是否反相,我可以输入电压乘以增益和答案永远是对的!”)。
这种策略类似于问题解决在电磁学,常见的方法是用数学来解决量的绝对值(潜力,感应电压、磁通),然后使用知识的物理原则(楞次定律,右手定则)来求解极性和方向。替代——试图保持适当的符号惯例——不仅在所有计算复杂数学但也鼓励学生over-focus计算和忽视基本原则。
计算的总电压增益放大器电路(一个V),一个比例,单位的分贝(dB)的图。同时,编写一个通用方程计算这样一个放大器的电压增益,由于电阻R的值1和R2:
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一个V= 1 = 0分贝
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后续问题# 1:有时这种类型的放大器的电压增益方程给出了以下形式:
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什么是在这个方程负号的意义吗?这真的是必要的,还是交流的一个重要的概念?
后续问题# 2:操纵这个放大电路的增益方程求解电阻R的值1。
反相放大器的收益是否表示为消极的或积极的数量似乎是一种品味,从测量入门教材。我宁愿坚持绝对的(积极的)增益值,考虑信号分别反演。
计算所有电压降和电流电路,完成对当前箭头方向和极性电压极性标记。然后,计算整体电压增益的放大器电路(一个V),比例,图中单位的分贝(dB):
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一个V= 0.468 = -6.594 dB
运算放大器电路提供一个很好的机会来检查直流回路的基本概念:电压下降,极性,电流方向,欧姆定律、基尔霍夫电压定律,基尔霍夫电流定律,等等。这条赛道也不例外。强调这样一个事实:许多opamp电路可能全面分析仅仅了解这些基本原则和理想的特点opamp(零输入电流,无限的开环增益,无限的输出电压摆幅,零电压输入端子之间当负面反馈效果)。
一些学生可能得出错误的获得数字,因为他们盲目地跟着一个公式与R1和R2显示为变量,插入这个电路的R值1和R2不考虑哪个是电阻器(R1反馈电阻或者是R2吗?)设计就是这样的,我想让学生学习认为对他们所做的,而不是草率地遵循指令。
确定在这个电路输入和输出电压:
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V在= -10 V V出= 24 V
后续的问题:我们怎么知道这个电路的输入电压是负输出电压是积极的吗?
问问你的学生他们如何解决这个问题,共享技术和策略来帮助其他学生知道从哪里开始,从那里继续。
电压增益方程(AV)在一个典型的反相、单端opamp电路如下:
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在那里,
R1反馈电阻(连接输出反相输入)
R2是另一个电阻器(连接反相输入电压信号输入终端)
假设我们希望改变以下电路的电压增益从3.5到4.9,但只有改变电阻R的自由2:
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代数操作获得方程解出R2,然后确定必要的R值2在这个电路电压增益为4.9。
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所示的电路,R2必须设置kΩ等于1.571。
只不过一个代数获得这个问题的答案!
计算必要的电阻器(R值1)在本电路给它的电压增益15:
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R1= 1.467 kΩ
问问你的学生他们如何解决这个问题,特别是因为它是相当安全的说,他们没有发现方程直接求解R1在任何的书。代数操作是必要的标准电压增益方程,把它变成一种适合回答这个问题。
计算必要的电阻器(R值1)在这个电路,给它一个电压增益为7.5:
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R1= 62.25 kΩ
问问你的学生他们如何解决这个问题,特别是因为它是相当安全的说,他们没有发现方程直接求解R1在任何的书。代数操作是必要的标准电压增益方程,把它变成一种适合回答这个问题。
预测这个运算放大器电路的操作会影响以下错误的结果。考虑每个故障独立(即一次,没有多个错误):
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对于每个这些条件,解释为什么由此产生的影响将发生。
这个问题的目的是接近的电路故障诊断领域的角度认识错误是什么,而不是只知道症状是什么。虽然这并不一定是现实的角度来看,它可以帮助学生建立诊断所必需的基础知识从经验数据断电路。这样的问题应遵循(最终)由其他问题让学生识别可能基于测量的缺点。
这个放大电路有问题。注意输入和输出信号的相对振幅以一个示波器:
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该电路用于功能完美,然后开始以这种方式故障:产生一个“剪”过度振幅的输出波形。确定输出电压波形的振幅近似应该这个电路的组件值给定,然后识别问题的可能原因和电路的元素,你知道不能在错。
V出(理想的)= 1.01伏特RMS
我会让你确定电路中可能的错误!从我们看到的,我们知道电源运行rails (V - V),有很好的信号opamp的非反相输入。
肯定是有超过一个可能导致观察到的问题。与学生讨论备选方案,包括他们的诊断过程。问他们为什么我们知道电路的某些元素发挥其应有功能?可能的原因,更有可能的是,为什么?
计算这个运放电路的输出电压(使用负面反馈):
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另外,计算电路的直流电压增益。
V出= -8.1伏
一个V= 5.4
后续问题:分压器的中点(连接到放大器的反相输入)通常被称为一个虚地在这样的电路。解释为什么。
很重要的是,学生学习分析运放电路的电压降为每个电阻和电流,而不是使用增益公式计算输出。详细,运放电路的欧姆定律分析更复杂的电路进行分析是必要的。
“虚地”问题是一个重要的人为了快速分析。一旦学生理解如何以及为什么存在这么一个“虚地”这样一个运放电路,运放电路的分析将更有效。
计算每个阶段的电压增益的放大器电路(分贝)的比例和单位,然后计算总电压增益:
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这个问题不仅回顾计算反相放大器电路的电压增益,但它也评论分贝计算(单和多级放大器)。讨论如何分贝每一阶段添加数据等于总分贝增益,而比例相乘。
计算每个阶段的电压增益的放大器电路(分贝)的比例和单位,然后计算总电压增益:
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这个问题不仅回顾计算反相放大器电路的电压增益,但它也评论分贝计算(单和多级放大器)。讨论如何分贝每一阶段添加数据等于总分贝增益,而比例相乘。
有什么可能的好处增加电压缓冲器的前端一个反相放大器,如下示意图所示?
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电压缓冲提高了放大器的输入阻抗不改变电压增益。
与你的学生讨论如何这是很常见的:用一个电压(或缓冲作为阻抗变换隔离)设备,这样一个弱(高阻抗)源能够驱动一个放大器。
运算放大器电路采用负反馈有时也被称为“电子手段,”因为他们的电压增益可通过机械理解类比的杠杆。解释这个比喻用你自己的话,确定如何杆的长度和支点的位置与一个运放电路的组件值:
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杠杆运作良好的类比来解释一个运放电路的输出电压与输入电压的大小和极性。电阻的值对应于力臂长度,而杠杆运动方向(向上和向下)对应于极性。支点的位置代表地面反馈网络中潜在的位置。
我发现这个比喻在我读过的最好的书之一在运放电路:约翰。史密斯的现代操作电路设计
。不幸的是,这本书是绝版的,但如果你能得到一份对你的图书馆,我强烈推荐它!
比较和对比反相而非反相放大器使用运算放大器电路构造:
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怎么这两个一般形式的opamp电路比较,特别是对输入阻抗和电压增益调整的范围?
非反相配置的展品更大比反相放大器的输入阻抗,但更有限范围的电压增益:总是大于或等于团结。
只是一个简单的比较放大器配置,仅此而已。问问你的学生详细说明反相放大器的增益调节范围:它如何不同于非反相配置?
预测输入阻抗(Z在)反相运算放大器电路的影响由于以下的缺点。考虑每个故障独立(即一次,没有多个错误):
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对于每个这些条件,解释为什么输入阻抗的变化一样。
这个问题的目的是接近的电路故障诊断领域的角度认识错误是什么,而不是只知道症状是什么。虽然这并不一定是现实的角度来看,它可以帮助学生建立诊断所必需的基础知识从经验数据断电路。这样的问题应遵循(最终)由其他问题让学生识别可能基于测量的缺点。
计算每个阶段的电压增益的放大器电路(分贝)的比例和单位,然后计算总电压增益:
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后续问题:这是电路反相或非反相,整体吗?
这个问题不仅回顾计算反相放大器电路的电压增益,但它也评论分贝计算(单和多级放大器)。讨论如何分贝每一阶段添加数据等于总分贝增益,而比例相乘。
这里是两个不同的电压放大器电路相同的电压增益。他们有更大的输入阻抗,为什么?尽可能给每个电路的输入阻抗的具体答案。
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非反相放大电路具有非常高的输入阻抗(最有可能数百万欧姆),而反相放大器电路只有5 kΩ的输入阻抗。
如果学生有困难抓住输入阻抗的概念,以及如何图,这样的电路,提醒他们,输入阻抗根本上是由以下方程:
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有鉴于此,鼓励他们建立一个“思想实验”,他们认为一个给定的输入电压和分析电路逐步使用欧姆定律、基尔霍夫定律、闭环的基本规则,负面反馈opamp行为。“思想实验”最终的结果证明,电路输入阻抗越大。
一个简单的“跟随者”电路,提高非反相放大电路的电流输出能力是一组双极结晶体管,连接在一起以“推拉”的方式是这样的:
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然而,如果连接如图所示,将会有重大的错误引入opamp的输出电压。不再将最终的输出电压(测量在负载)的精确3:1多个输入电压,由于0.7伏特下降了晶体管活跃模式:
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有一个非常简单的方法完全消除这种误差,在不增加任何额外的组件。修改相应的电路。
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如果你理解为什么这个电路的工作原理,拍拍自己的背:你真正了解负反馈所具有的自我修正的特性。如果没有,你有更多的研究要做!
答案不应该劝阻那些不懂的学生你的解决方案是如何工作的。它只是一个“试金石”,你的学生是否真正理解负反馈的概念。虽然变化的电路很简单,原理是一个概念上的飞跃对某些人。
它可能帮助你的学生理解如果你标签新连接词感觉,表明它的目的从电路的输出,提供反馈回opamp所以它可以接收多少电压负载。
一个学生希望构建一个可变增益放大器电路使用一个运算放大器和电位计。这个电路的目的是作为一个小型扬声器的音频放大器,所以他可以听数字音频播放器的输出,而无需使用耳机:
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在确定形式构建项目之前,学生在无焊料的原型试验板,以确保它的功能。这是一件好事,他决定这样做浪费时间在一个最终版本之前,因为它听起来太可怕了!
当演奏一首歌,学生可以通过耳机听到声音,但它是非常扭曲。把电路老师寻求帮助,老师建议补充如下:
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电路添加这些组件之后,伟大的工作。现在,音乐可以听到演讲者没有明显的失真。
解释的额外组件执行什么功能,电路不工作,最初建立的原因。
音频播放器的输出是正确的交流(正面和负面的极性交替),但最初的电路只能处理输入电压从0伏特到V,没有什么负面的。
这个问题说明了opamp电路设计和使用的一个常见问题:学生很容易忽视的重要性,考虑到电源电压。尽管rails标记“V”和“V”opamp芯片终端,输入信号实际上是参考电源的消极的一面,这意味着每一个负著重的输入电压超出了- V供电干线电压、和opamp不能处理。
老师解决这个问题应该非常类似于一个单晶体管分压器偏压电路,提供一个很好的机会与你的学生复习这一概念。
一些学生可能会问第二个演讲者,立体声。如果他们这样做,告诉他们,这个电路只代表一个通道的放大,和其他通道的电路一样。如果一个音量控制所需的控制增益的放大器电路,一个dual-ganged电位器可以使用(另一个讨论的学生!)。
这个放大电路有问题。尽管正常的音频信号振幅检测测试点1 (TP1),没有在音频信号输出测量”杰克:
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接下来,你决定检查的好信号测试点3 (TP3)。那里,你找到0伏特AC和DC不管设置的音量控制。
从这个信息,制定一个计划本电路故障排除,回答下列问题:
正确的电压信号在TP3应该与重大交叉音频波形失真(具体地说,一个垂直的“跳”波形跨越零伏特每一点,约1.4伏特峰间)。我会让你找出自己另一个问题的答案,或与同学。
我发现故障场景总是有利于促进课堂讨论,学生提出策略隔离故障(s)和纠正另一个逻辑错误。没有足够的资料这个问题,以确保一个正确答案。讨论这个与你的学生,帮助他们使用他们的知识理论和放大器电路制定良好的诊断策略。
两者之间的连接电阻和运算放大器的反相输入通常被称为虚地,它和地面之间的电压(几乎)广泛的电路条件:一分之零
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如果运算放大器驱动到饱和,不过,“虚地”将不再是在地面的潜力。解释这是为什么,什么条件(s)可能会导致这样的事情发生。
提示:分析所有下列电路电流和电压下降,假设一个opamp摇摆它的输出电压轨到轨的能力。
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任何输入信号导致运算放大器输出电压超出供应的rails将导致“虚地”节点大幅偏离从地面的潜力。
学生能回答这个问题前,他们必须了解饱和意味着对一个运算放大器。这就是“暗示”场景。学生未能掌握这个概念来计算电压降和洋流的“提示”电路根据标准程序和假设,并到达一个输出电压超过15伏。解决这一悖论将导致见解,希望一个更实际的组计算。
同样的问题输入偏置电流影响opamp电压精度的缓冲电路也影响非反相opamp电压放大器电路:
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在缓冲电路的电压解决这个问题,我们添加了一个“补偿”电阻:
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解决同一问题的非非反相电压放大器电路,我们必须仔细选择电阻R1和R2所以,他们的并联等效等于电源电阻:
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当然,我们还必须确保R的值1和R2使电路的电压增益是我们想要的。
确定值R1和R2给7时的电压增益补偿电阻1.45 kΩ来源。
R1R = 1.692 kΩ2= 10.15 kΩ
学生必须运用代数求解这两个电阻的值。代数的解决方案是一个应用程序替换,值得研究和在课堂上一起讨论。
讨论如何解决偏置电流问题是戴维宁定理的实际应用:看着这两个分压器电阻网络,可能是Thevenized作为补偿电阻以及必要的电路增益的分压器。
的条款和条件下出版知识共享归因执照