《电工电子技术》课程电子教案
教师：韩振花 序号：15 教学项目 （任务）名称 集成运算放大电路 主要知识点 教学内容 重点、难点 矩形波发生器 矩形波发生器的结构、工作原理，波形及主要参数；调整矩形波发生器的占空比 课时数 1 专业能力 教学目标 方法能力 社会能力 学生情况分析 高职高专学生 能够完成矩形波发生器的设计 学生利用动画、实操等掌握矩形波发生器 提高逻辑思维能力，锻炼理性思维。 教学环境要求 多媒体教室与实训室 教学方法 教学手段 理论与实操相结合，即学即练 多媒体教学，小组协作训练 教学过程设计 教学步骤 教学内容 学生活动 时间分配 明确任务 矩形波发生器 矩形波信号常用来作为数字电路的信号源或模拟电子开关的控制信号，它也是其他非正弦波发生电路的信号基础。能产生矩形波信号的电路称为矩形波发生器。因为矩形波中含有丰富的谐波成分，所以矩形波发生器也称为多谐振荡器。 观看图片、动画、仿真 5 教学步骤 教学内容 学生活动 时间分配 矩形波发生器： 1. 电路组成及工作原理 图1所示为有运算放大器组成的多谐振荡器。其中，运算放大器与R1，R2，R3，VDz组成了双向限副的迟滞电压比较器，其基准电压是Ｕ+，与输出有关。当输出为+Ｕz时，有 （1） 当输出为—Ｕz时，有 （2） 知识引导 图1 矩形波发生器电路 R，C组成电容充、放大电路，,运算放PPT、动画演示、图片 30 大器的输出处于正饱和值还是负饱和值是随机的。设此时输出处于处于正饱和值，则基准电压为。比较器的。通过R给C充电，按指数规律。当时，运算放。 上升，上升的速度取决于时间常数时，不变，当上升略大于大器由正饱和迅速转换为负饱和，输出电压跃为当时，比较器的基准电压为。此时C经R放电，逐渐下降至0，进而反向充电，按指数规律下降，变化的速度仍取决于时间常数RC。 当下降到略小于时，运算放大器由负饱和匀速。 转换为正饱和，输出电压跃变为 如此不断重复，形成震荡，使输出端形成矩形波。与的波形如图2所示。容易推出，输出矩形波的周期为 (3) 则输出频率为 (4) 显然，改变R或C的数值，可以改变波形的频率。 知识引导 PPT、动画演示、图片 图2 矩形波发生器波形 2.波形分析及主要参数 由于图中所示电路正向充电和反向充电的时间常数均为RC，而且充电的总幅值也相等，因而在一个周期内Uo=+Uz的时间与Uo=-Uz的时间相等，Uo为对称的方波，所以也称为该电路为方波发生电路。电容上电压Uc（即集成运放反相输入端电位Un）和电路输出电压Uo波形如图所示。矩形波的宽度Tk与周期T之比称为占空比，因此Uo是占空比为1/2 的矩形波。 根据电容上电压波形可知，在1/2周期内，电容充电的起始值俄日-Ut，终了值为+Ut，时间常数为R3C；时间t趋于无穷时，Uc趋于+Uz，利用一阶RC电路的三要素法可列出方程
电子教案-《模拟电子技术》(冯泽虎)教学课件知识点15：矩形波发生器-电子教案 电子课件
