下载文档原格式
集成放大器的课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解集成放大器的原理和分类，掌握不同类型放大器的特点和应用场景。
2. 使学生掌握集成放大器的电路组成、工作原理和主要参数，能够分析放大电路的性能。
3. 帮助学生掌握集成放大器的选型和调试方法，提高实际应用能力。
技能目标：1. 培养学生运用集成放大器设计简单放大电路的能力，能够进行电路仿真和实验操作。
2. 提高学生分析和解决集成放大器应用中常见问题的能力，如噪声、稳定性等。
3. 培养学生查阅相关资料，了解集成放大器的发展趋势和新型产品。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对电子技术的兴趣，培养认真、严谨的科学态度。
2. 培养学生的团队合作意识，学会与他人共同解决问题，提高沟通能力。
3. 使学生认识到集成放大器在现代社会中的重要作用，增强社会责任感和创新意识。
分析课程性质、学生特点和教学要求：1. 本课程属于电子技术领域，具有较强的理论性和实践性。
2. 学生为高中年级，具备一定的电子基础，求知欲强，喜欢动手实践。
3. 教学要求注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力和创新能力。
二、教学内容1. 集成放大器概述- 了解集成放大器的发展历程、分类和特点。
- 掌握常用集成放大器的型号和性能。
2. 集成放大器的工作原理- 学习放大器的基本工作原理，如放大倍数、输入输出阻抗等。
- 掌握差分放大电路、功率放大电路的组成和原理。
3. 集成放大器的电路设计- 学习集成放大器的选型方法和电路设计步骤。
- 掌握反馈电路的设计，分析闭环放大器的性能。
4. 集成放大器的应用实例- 分析典型应用电路，如音频放大器、测量放大器等。
- 学习集成放大器在实际应用中的调试和优化方法。
5. 集成放大器的发展趋势- 了解新型集成放大器的发展动态，如Class D放大器等。
- 探讨集成放大器在新能源、物联网等领域的应用前景。
教学内容安排与进度：1. 第1周：集成放大器概述、分类和特点。
《放大器》教案
放大器教案
教学目标
- 了解放大器的工作原理
- 能够区分放大器类型并了解其各自特点
- 掌握放大器电路的设计方法并能够实现放大器电路的布线- 能够测试放大器电路的性能并进行调整
教学内容
1. 放大器的基本概念和工作原理
2. 放大器类型的分类与特点
3. 放大器电路的设计方法
4. 放大器电路的布线与测试
教学步骤
第一步：放大器基本概念和工作原理
1. 讲解放大器的基本概念和工作原理
2. 演示放大器的工作过程
3. 补充放大器的基本元件和符号
第二步：放大器类型的分类与特点
1. 介绍放大器类型的分类与特点
2. 比较不同类型放大器的优缺点
第三步：放大器电路的设计方法
1. 讲解放大器电路的设计方法
2. 教授常用的放大器电路设计技巧第四步：放大器电路的布线与测试
1. 指导学生进行放大器电路的布线
2. 演示放大器电路的测试方法和步骤
3. 指导学生调整放大器电路的性能
教学评价
1. 给学生提供布置作业的机会，鼓励学生自主研究和发现
2. 对实验结果进行分析，帮助学生理解并纠正常见问题教具准备
1. 教师和学生电脑
2. 放大器电路实验板
3. 放大器电路元器件
4. 万用表
教学时间
2个课时。
2．声表面波滤波器声表面波滤波器具有工作频率高、通频带宽、选频特性好、体积小和重量轻等特点，并且可采用与集成电路相同的生产工艺，制造简单，成本低，频率特性的一致性好，因此广泛应用于各种电子设备中。
声表面波滤波器的结构示意图及符号如图2-2-8所示。
它是以石英、铌酸锂或锆钛酸铅等压电晶体为基片，经表面抛光后在其上蒸发一层金属膜，通过光刻工艺制成两组具有能量转换功能的交叉指型的金属电极，分别称为输入叉指换能器和输出叉指换能器。
当输入叉指换能器接上交流电压信号时，压电晶体基片的表面就产生振动，并激发出与外加信号同频率的声波，此声波主要沿着基片的表面与叉指电极垂直的方向传播，故称为声表面波，其中一个方向的声波被吸声材料吸收，另一方向的声波则传送到输出叉指换能器，被转换为电信号输出。
(a)基本结构 (b)电路符号图2-2-8 声表面波滤波器由此可见，在声表面波滤波器中，信号经过电-声、声-电两次转换，且由于基片的压电效应，使得当输入信号频率与叉指换能器固有频率相同时，激发的声波最强，信号传输效率最高；如果输入信号的频率与其固有频率不同，则激发的声波弱，信号传输效率低，偏差越大效率越低，可见叉指换能器具有选频特性。
显然，通过两个叉指换能器的共同作用，使声表面波滤波器的选频特性较为理想。
声表面波滤波器的中心频率、通频带等性能与压电晶体基片的材料，以及叉指电极的几何形状和指条数目有关。
只要设计合理，用光刻技术制造，可保证其有较高的精度，使用时不需调整。
图2-2-9所示为电视接收机中使用的声表面波滤波器的幅频特性。
可见它具有很好的选择性和较宽的频带宽度，但由于内部多次电声转换，插入损耗较大。
为了补偿这种损耗，通常在其前面加一级预中放电路。
-50图2-2-9 声表面波滤波器的幅频特性三、集成中频放大器电路实例集成宽带放大电路种类很多，而且常与其它功能电路一起集成在一块芯片上，大多数是由差动放大电路和能够展宽频带的组合电路构成的，例如共射-共基放大电路、共集-共基放大电路等。
任务二集中选频放大器任务引入在高频小信号谐振放大器中，为了获得更高的增益和较好的谐振特性，往往采用多级放大器级联，各级谐振回路的谐振频率参差错开，此种方式虽然也有较广泛的应用。
但受单调谐回路、双?餍郴芈纷陨硇阅艿南拗疲 薹ɑ竦媒咏 诶硐氲男痴裉匦浴４送猓 骷缎痴窕芈芬 直鸬餍常 髡 脑 隙啵 蚁嗷ビ杏跋欤 髡 下榉常桓骷毒 骞懿问 云湫痴窕芈返?和都有影响，这会影响到各级增益、通频带和选择性的稳定性。
随着无线通信技术的发展与应用，对放大器增益与选频特性、应用的方便性有了更高的要求。
从高频小信号放大器的基本功能而言，就是放大加选频，为此提出放大和选频能否分别设计，即引出了集中选频放大器。
任务分析近年来，随着电子技术的发展，出现了越来越多的高频线性集成电路，有的宽带运算放大器的增益带宽积可达几个吉赫（GHz），专用的高频集成放大器在几十兆赫上可以得到50dB 以上的增益，在一、二百兆赫上可以得到30～40dB的增益。
因此，在许多新的无线电设备中，越来越广泛地采用高频集成放大器。
与此同时，也出现了各种集中选择性滤波器，简称集中滤波器。
例如，LC集中选择滤波器、晶体滤波器、陶瓷滤波器和声表面波滤波器等。
高频集成放大器和集中滤波器的发展，为采用把放大和选频两个功能分开的集中选频中频放大器创造了条件。
集中选频中频放大器用高频放大器集中放大中频信号，用集中滤波器集中选频滤波，克服了调谐中频放大器分级选频的缺点，而被广泛地采用于要求增益高、频带宽、选频特性好的无线电设备中。
例如，用于要求较高的电视接收机、通信接收机中作中频放大器。
作为线路设计人员，设计集中选频中频放大器的任务：一是在了解器件（集成放大器和集中滤波器）性能的基础上，正确地选用满足性能要求的器件；另一任务是掌握器件间的接口技术，正确地进行相互连接，以发挥各器件的功能。
相关知识一、集中选频放大器的优点1．采用集中放大与集中滤波，把放大和选频两个任务分别由高频集成放大器和集中滤波器来担任。
放大器的教案教案标题：探索放大器的原理与应用教学目标：1. 了解放大器的基本原理和分类。
2. 掌握放大器的工作原理及其在电子设备中的应用。
3. 能够设计简单的放大器电路并进行实验验证。
4. 培养学生的实验设计和问题解决能力。
教学内容与步骤：1. 导入（5分钟）- 引入放大器的概念，让学生了解放大器在日常生活中的应用，如音响、电视等。
- 提问：你们知道放大器是如何工作的吗？它有哪些分类？2. 理论讲解（15分钟）- 介绍放大器的基本原理：信号放大、功率放大。
- 分类讲解：按输入信号类型分类（音频放大器、射频放大器等）、按工作原理分类（电压放大器、功率放大器等）。
- 引导学生思考：不同类型的放大器适用于不同的应用领域，如何选择适合的放大器？3. 实验设计与操作（30分钟）- 分组进行实验设计：要求学生设计一个简单的放大器电路，可使用常见的元器件如电阻、电容、晶体管等。
- 提供实验指导和材料：给予学生一定的实验指导，提供必要的电路图和元器件。
- 学生实验操作：学生根据设计要求，搭建电路并进行实验验证。
- 实验结果分析：学生观察实验结果，分析放大器的放大效果和性能。
4. 总结与拓展（10分钟）- 学生总结：学生分享实验结果和体会，归纳放大器的工作原理和应用特点。
- 拓展讨论：引导学生思考放大器在其他领域的应用，如音频放大器在音乐产业中的作用。
- 提问：你认为放大器在现代社会中的地位有多重要？为什么？5. 作业布置（5分钟）- 要求学生编写一份简单的放大器实验报告，包括实验步骤、实验结果和对放大器的理解。
教学辅助手段：1. 教学投影仪和幻灯片：用于展示放大器的相关图片和电路图。
2. 实验器材和元器件：提供给学生进行实验操作。
3. 实验报告模板：用于学生编写实验报告。
教学评估：1. 实验操作评估：观察学生实验操作的准确性和实验结果的合理性。
2. 口头回答评估：通过提问学生对放大器的理解和应用进行评估。
3. 实验报告评估：评估学生编写的实验报告的完整性和准确性。
关于放大器的课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解放大器的基本概念，掌握放大器的种类及工作原理。
2. 学生能描述放大器在电子电路中的应用，了解放大器参数对电路性能的影响。
3. 学生掌握放大器电路的分析与设计方法，能运用所学知识解决实际问题。
技能目标：1. 学生能运用放大器电路原理，搭建简单的放大器电路，并对其进行调试与优化。
2. 学生能通过实验，观察和分析放大器电路的性能，提高实验操作和数据分析能力。
3. 学生能运用所学知识，设计简单的放大器应用电路，培养创新意识和实际操作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生通过学习放大器知识，激发对电子技术的兴趣，培养探究精神和自主学习能力。
2. 学生在团队合作中，学会沟通交流，培养团队协作意识和责任感。
3. 学生了解放大器在科技发展中的应用，认识到电子技术对社会进步的重要性，增强社会责任感。
课程性质：本课程为电子技术基础课程，旨在让学生掌握放大器的基本原理和实际应用。
学生特点：学生具备一定的电子基础知识，对电子技术有一定兴趣，但缺乏实际操作经验。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力和创新意识。
通过课程学习，使学生能够达到上述课程目标，为后续相关课程打下坚实基础。
二、教学内容1. 放大器基本概念：介绍放大器的定义、功能、分类及其在电子电路中的应用。
- 教材章节：第一章 放大器概述- 内容：放大器的定义、放大器的作用、放大器的分类、放大器的应用领域。
2. 放大器工作原理：讲解各种放大器的工作原理，重点掌握晶体管放大器、运算放大器。
- 教材章节：第二章 放大器工作原理- 内容：晶体管放大器、场效应管放大器、运算放大器、功率放大器的工作原理。
3. 放大器电路分析与设计：学习放大器电路的分析方法，掌握放大器电路的设计步骤。
- 教材章节：第三章 放大器电路分析与设计- 内容：放大器电路分析方法、放大器电路设计步骤、放大器电路性能指标。
集成选频放大器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解集成选频放大器的基本原理，掌握其组成部分及功能。
2. 学生能掌握集成选频放大器的频率响应特性，了解影响放大器性能的因素。
3. 学生能了解集成选频放大器在实际电路中的应用，如信号处理、通信等领域。
技能目标：1. 学生能运用所学知识，设计简单的集成选频放大器电路，并进行仿真测试。
2. 学生能通过实验操作，熟练使用示波器、信号发生器等仪器，进行放大器性能测试。
3. 学生能分析实验结果，提出优化方案，提高集成选频放大器的性能。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对电子技术的兴趣，增强学习动力，提高自主学习能力。
2. 学生通过合作完成课程设计，培养团队协作精神，提高沟通能力。
3. 学生在学习过程中，培养解决问题的能力，增强自信心，形成严谨的科学态度。
课程性质：本课程为电子技术课程的一部分，旨在让学生掌握集成选频放大器的基本原理和设计方法，提高学生的实际操作能力。
学生特点：学生为高二年级学生，具有一定的电子技术基础，对实验操作感兴趣，但需提高理论知识与实际应用相结合的能力。
教学要求：结合课程性质和学生特点，注重理论与实践相结合，强调动手实践，引导学生通过自主学习和团队合作，完成课程设计任务。
在教学过程中，关注学生个体差异，提供个性化指导，确保学生能够达到预期的学习成果。
二、教学内容1. 理论知识：（1）集成选频放大器原理：介绍放大器的工作原理、频率响应特性、增益等基本概念。
（2）集成选频放大器电路设计：讲解放大器电路的组成部分，包括晶体管、电容、电感等元件的作用及选型。
（3）影响放大器性能的因素：分析温度、电源电压等参数对放大器性能的影响。
2. 实践操作：（1）电路仿真：利用Multisim等软件，进行集成选频放大器电路的仿真设计，观察并分析电路性能。
（2）实验操作：搭建实际电路，使用示波器、信号发生器等仪器进行性能测试，掌握实验操作技巧。
3. 教学大纲：第一周：集成选频放大器原理及电路设计第二周：影响放大器性能的因素及优化方法第三周：电路仿真及实验操作4. 教材章节：《电子技术基础》第四章第三节：集成选频放大器《电子技术实验》第七章：集成选频放大器实验教学内容安排和进度：每周一次课，共计三次课。
中频放大器课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握中频放大器的基本原理，理解其在通信系统中的作用；2. 使学生了解中频放大器的类型、特点及适用场合；3. 帮助学生掌握中频放大器的主要性能指标及其影响因素；4. 引导学生掌握中频放大器的设计方法和步骤。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识分析和解决实际中频放大器问题的能力；2. 提高学生动手实践能力，能独立完成中频放大器的搭建和调试；3. 培养学生运用现代电子设计工具进行中频放大器设计和仿真。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对电子技术的兴趣，培养其创新意识和团队合作精神；2. 培养学生严谨的科学态度和良好的工程素养，注重实践与理论相结合；3. 引导学生关注中频放大器在现实生活中的应用，认识到科技对社会发展的作用。
课程性质：本课程为中频放大器原理与设计，结合理论教学与实践操作，注重培养学生的实际应用能力。
学生特点：学生为高年级电子及相关专业，具备一定的电子技术基础，具有较强的求知欲和动手能力。
教学要求：结合学生特点和课程性质，以实际应用为导向，注重理论与实践相结合，提高学生的综合能力。
在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 中频放大器基本原理：介绍中频放大器的工作原理、分类及其在通信系统中的应用。
- 教材章节：第二章“中频放大器原理”- 内容列举：放大器的基本概念、中频放大器的工作原理、分类及其性能特点。
2. 中频放大器性能指标：分析中频放大器的关键性能指标，如增益、带宽、线性度、噪声等。
- 教材章节：第三章“中频放大器性能分析”- 内容列举：增益、带宽、线性度、噪声等性能指标的定义、计算及影响因素。
3. 中频放大器设计方法：讲解中频放大器的设计方法和步骤，包括晶体管选型、偏置电路设计、匹配网络设计等。
- 教材章节：第四章“中频放大器设计”- 内容列举：晶体管选型原则、偏置电路设计方法、匹配网络设计原理及实践。
中等专业学校2024-2025-1教案
教学内容图3.1.1 扩音机框图
图3.1.2 放大器的框图
3.1.2 放大器的放大倍数
放大器的框图如图3.1.2所示。
左边是输入端，外接信号源，v i、i i分别为输入电压和输入电流；右边是输出端，外接负载，v o、i o分别为输出电压和输出电流。
一、放大倍数的分类
1．电压放大倍数
i
o
V
V
A
v
= (3.1.1)
2．电流放大倍数
i
o
I
I
A
i
= (3.1.2)
3．功率放大倍数
i
o
P
P
A
p
= (3.1.3)
三者关系为
v i P A A V I V I P P A ⋅===i
i o
o i o (3.1.4)
二、放大器的增益
增益G ：用对数表示放大倍数。
单位为分贝(dB)。
1．功率增益
G P = 10lg A P (dB ) (3.1.5)
2．电压增益
G v = 20lg A v (dB ) (3.1.6)
3．电流增益
G i = 20lg A i (dB ) (3.1.7)
增益为正值时，电路是放大器，增益为负值时，电路是衰减器。
例如，放大器的电压增益为20 dB ，则表示信号电压放大了10倍。
又如，放大器的电压增益为-20 dB ，这表示信号电压衰减到1/10，即放大倍数为0.1。
三、课堂练习
试求例3.1.1中放大器的电压增益、电流增益和功率增益。
实验二集成选频放大器一、实验目的1.熟悉集成放大器的内部工作原理2.熟悉陶瓷滤波器的选频特性3.掌握自动增益控制电路（AGC）的基本工作原理二、实验内容1.测量集成选频放大器的增益。
2.测量集成选频放大器的通频带。
3.测量集成选频放大器的选择性。
三、集成选频放大器基本原理1.集成选频放大器的原理图见下图R7 2.7R62.7TH31TP1图2-1 集成选频放大器电路原理图由上图可知，本实验中涉及到的集成选频放大器是带AGC（自动增益控制）功能的选频放大器，放大IC用的是Motorola公司的MC1350。
2.MC1350放大器的工作原理图2-2为MC1350单片集成放大器的电原理图。
这个电路是双端输入、双端输出的全差动式电路，其主要用于中频和视频放大。
图2-2 MC1350内部电路图四、实验步骤1.根据电路原理图熟悉实验板电路，并在电路板上找出与原理图相对应的的各测试点及可调器件（具体指出）。
2.按下面框图（图2-3）所示搭建好测试电路。
图2-3 集成选频放大器测试连接框图3. 打开集成选频放大器的电源开关4. 测量电压增益A v0将4.5M 左右的高频信号从J2输入，调整频率使J3输出幅度最大，用示波器分别观测输入和输出信号的幅度大小，则Av0即为输出信号与输入信号幅度之比。
5. 测量放大器通频带对放大器通频带的测量有两种方式：其一是用频率特性测试仪（即扫频仪）直接测量。
其二则是用点频法来测量即用高频信号源作扫频源，然后用示波器来测量各个频率信号的输出幅度，最终描绘出通频带特性，具体方法如下：通过调节放大器输入信号的频率，使信号频率在4.5Mz 左右变化，并用示波器观测各频率点的输出信号的幅度，然后就可以在如下的“幅度－频率”坐标轴上标示出放大器的通频带特性。
描述放大器选择性的的最主要的一个指标就是矩形系数，这里用K r0.1和K r0.01来表示： 7.01.01.022f f K r ∆∆=7.001.001.022f f K r ∆∆= 式中，7.02f ∆为放大器的通频带；1.02f ∆和01.02f ∆分别为相对放大倍数下降至0.1和0.01处的带宽。
小信号调谐放大器虽然有增益高、矩形系数好等优点而应用较广，但也还存在着一些缺点：如多级放大器中因谐振回路多，每级都要调谐，故调整不方便；回路直接与有源器件相联，其频率特性会受到来自晶体管参数、分布参数变化的影响，使其不能满足某些特殊频率特性的要求，如频带很窄，或者要求通频带外衰减很大的场合。
随着集成电路技术的飞速发展，许多具有不同功能特点的新的集成放大电路不断出现，给电子电路开发与应用提供了极为有利的条件。
对干采用集成放大电路构成高频选频放大器来说，通常是采用集中滤波和宽频带集成放大电路相结合的方式来实现，它被称为集中选频式放大器。
因多用于中频段，故又称为集成中频放大器。
目前，宽频带集成放大电路的型号很多，各自的性能和适应范围也有所不同。
使用时可根据放大器的技术指标要求查阅有关的集成电路手册，选用合适的集成电路。
对干集中滤波器可选用频率特性合适的陶瓷滤波器、晶体滤波器、声表面波滤波器或LC 滤波器。
一、集成中频放大器的组成
图2-2-1是集中选频式放大器的组成示意框图。
它是由线性宽带放大器和集中滤波器组成，宽带放大器多用集成宽频带放大器，它体积小，性能好，可靠性高。
由于集中滤波器通常是固定频率的，所以其宽放的频带也只需比滤波器的通频带宽些就可以了，如接收机的中频放大器。
图(a)中，集中滤波器接在高增益宽带放大器的后面。
这里宽带放大器只是表示放大器本身的频带宽度比放大的信号频带以及集中滤波器的频带更宽一些。
(a)(b) 前放大 宽放大 集滤波
(a)(b)
图2-2-1 集成中频放大器组成框图
当集成选频式放大器用于接收机中放时，为了避免有用信号频率附近的干扰信号在宽带放大器中产生的非线性作用，通常将集中滤波器放在高增益放大器之前，如图(b)所示。
若集中滤波器衰减较大时，为避免使中放噪声系数加大，可在集中滤波器前加低噪声的前置放大器，以补偿滤波器的损耗。
起选频作用的部件是一个具有高选择性的集中滤波器，常用的有LC 带通滤波器、晶体滤波器、陶瓷滤波器、声表面波滤波器等等。
目前，这些滤波器已得到广泛应用。
因晶体滤波器特性与陶瓷滤波器相似，下面简单介绍陶瓷滤波器和声表面波滤波器。
