電子技術(shù)實訓(xùn)項目教程（含工作活頁） 教案 .任務(wù)五　集成運算電路模塊與應(yīng)用 教學(xué)設(shè)計

《電子技術(shù)實訓(xùn)項目教程》教學(xué)設(shè)計第40頁課題：項目五任務(wù)五集成運算電路模塊與應(yīng)用授課教師：授課日期：授課班級：教學(xué)目標1.掌握智能環(huán)保路燈控制電路的調(diào)試技能；2.能夠分析光敏電阻狀態(tài)對路燈控制電路性能的影響； 3.掌握智能環(huán)保路燈控制電路的裝配（設(shè)計、成型、插裝、焊接）與調(diào)試方法；4.熟悉常用電子測量儀器的綜合使用方法。工作任務(wù)掌握智能環(huán)保路燈控制電路電路的裝配與調(diào)試技能。實訓(xùn)器材工具、儀器、材料見表5-5-2。表5-5-2工具、材料、儀器工具、儀器材料數(shù)字式萬用表一臺連接導(dǎo)線若干電烙臺、鑷子、斜口鉗各一臺（把）焊錫絲若干螺絲刀元器件見表5-5-1實踐操作基礎(chǔ)知識基礎(chǔ)知識（一）集成運算放大器基礎(chǔ)知識集成運算放大器是將高放大倍數(shù)、高輸入電阻、低輸出電阻的直接耦合放大電路集成化的種器件。它的應(yīng)用十分廣泛，已成為通用性很強的集成增益器件。1.集成運算放大器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)雖然集成運算放大器具有多種型號且內(nèi)部構(gòu)造各異，但是其基本電路架構(gòu)通常都包含四個主要部分，分別是：輸入級、中間級、輸出級以及偏置電路，如圖5-5-1所示。5-5-1集成運算放大器的基本組成2.集成運算放大器的主要參數(shù)（1）開環(huán)電壓放大倍數(shù)（2）差模輸入電阻（3）開環(huán)輸出電阻（4）共模抑制比KCMR3.理想狀態(tài)下的集成運算放大器若運放工作在線性放大區(qū)，便可得出如下兩個重要結(jié)論。結(jié)論1：理想運算放大器兩輸入端的電位相等—“虛短”。結(jié)論2：理想運算放大器輸入電流等于零—“虛斷”。（二）智能環(huán)保路燈控制電路工作原理1.LM324四運放集成電路的特點、引腳功能以及參數(shù)智能環(huán)保路燈控制電路是廣東省中等職業(yè)技術(shù)教育專業(yè)技能課程考試中《電子》類課程的考核電路之一。該電路的核心元件是LM324四運放集成電路，它采用14腳雙列直插塑料封裝，這款集成電路的內(nèi)部包含四組形式完全相同的運算放大器，除了電源部分是共用的之外，這四組運放相互獨立工作。每一組運算放大器可以用圖5-5-2所示的符號來表示。這個符號通常包括一個三角形（代表放大器），輸入和輸出引腳等元素。其中“+”、“-”為兩個信號輸入端，“vO”為輸出端。兩個信號輸入端中，vN（-）為反相輸入端，表示運放輸出端vO的信號與該輸入端的相位相反,vP（+）為同相輸入端，表示運放輸出端vO的信號與該輸入端的相位相同。LM324引腳接線如圖5-5-3所示，在分析電路時將每個運算放大器視為一個獨立的單元，根據(jù)需要連接成各種不同的電路結(jié)構(gòu)以實現(xiàn)特定的功能，比如比較、濾波或增益調(diào)整等。圖5-5-2運算放大器符號圖5-5-3LM324引腳接線圖2.光敏電阻工作原理光敏電阻是一種使用半導(dǎo)體材料制成的光電元件，其工作原理是利用光照射在半導(dǎo)體材料上時改變其電導(dǎo)率。當有光線照射到光敏電阻上時，其阻值通常會變小，而且光照強度越強，光敏電阻的阻值就越低。一旦入射光消失，光敏電阻的阻值就會逐漸恢復(fù)到原來的值。3.智能環(huán)保路燈控制電路原理圖5-5-4智能環(huán)保路燈控制電路實訓(xùn)電路圖圖5-5-4所示的智能環(huán)保路燈控制電路，其工作原理是利用光敏電阻RG來檢測環(huán)境光線強度，并根據(jù)這個信號來控制LED燈的工作狀態(tài)。在亮暗兩種狀態(tài)下，光敏電阻RG會讓集成運算放大器的輸入端形成明顯的電位差異。（二）電路元器件明細表技能訓(xùn)練1.清點檢測元器件對照元器件檢測表，檢查測試元器件功能是否正常，將檢測完畢的元器件實物放置在檢測表5-5-3對應(yīng)位置，檢測過程中如有元器件損壞或者缺漏請及時更換。2按線路板絲印面符號正確放置并焊接元器件焊接完成的實物圖如所圖5-5-5所示。圖5-5-5智能環(huán)保路燈控制電路實物圖3.智能環(huán)保路燈控制電路功能測試（1）接入+6V電源，調(diào)節(jié)RP1使IC1引腳3的電壓為3V。（2）在正常日光下，光敏電阻RG不遮光，觀察LED1發(fā)光狀態(tài)。（3）用黑色膠布掩蓋發(fā)光敏電阻RG，觀察LED1發(fā)光狀態(tài)。（4）將以上觀察結(jié)果填入表5-5-4中。表5-5-4LED1發(fā)光狀態(tài)實驗操作正常光照遮光LED1發(fā)光狀態(tài)4.在步驟3測量電路功能正常保證焊接正確的前提下，測量IC1各引腳電壓（1）接入+6V電源，調(diào)節(jié)RP1使IC1引腳3的電壓為3V。使用萬用表測量IC1各引腳電壓并填入表5-5-5中。表5-5-5正常光照下IC1各引腳電壓IC1引腳1234567測得電壓（V）IC1引腳891011121314測得電壓（V）（2）用黑色膠布掩蓋發(fā)光敏電阻RG，使用萬用表測量IC1各引腳電壓并填入表5-5-6中。表5-5-6遮光狀態(tài)下IC1各引腳電壓IC1引腳1234567測得電壓（V）IC1引腳891011121314測得電壓（V）技能評價和問題探究技能評價路燈控制電路的裝配與調(diào)試技能訓(xùn)練評價表，如表5-5-7所示。表5-5-7路燈控制電路的裝配與調(diào)試技能訓(xùn)練評價表班級姓名學(xué)號得分考核時間實際時間：自時分起至?xí)r分項目考核內(nèi)容配分評分標準扣分靜電防護環(huán)境管理檢查訓(xùn)練進行人員、設(shè)備、物料、方法、環(huán)境五方面的核查10對照EDS靜電管控檢查標準，不規(guī)范，每項扣2分元器件成型及插裝配1.正確使用常用工具。2.元器件明細表對元器件引線成型。3.元器件裝配完整，不能錯裝和缺裝，導(dǎo)線連接正確。101.常用工具使用不正確，扣5分。2.元器件引線加工不符合工藝要求，每個扣1分～3分。印制板焊接1.元器件插裝符合工藝要求。2.無錯裝、漏裝現(xiàn)象。3.焊點大小均勻、有光澤、無毛刺、無假焊現(xiàn)象。4.印制導(dǎo)線不能斷裂，焊盤不能蹺起。201.元器件插裝不符合要求，每個扣2分。2.焊點不符合要求，每點扣3分。3.印制導(dǎo)線斷裂、焊盤蹺起扣5分。調(diào)試（1）在正常日光下，光敏電阻RG不遮光，調(diào)節(jié)RP1，使IC1引腳3的電壓為3V，使LED1不亮。（2）光敏電阻RG遮光，LED1點亮。（3）測量電路功能正常保證焊接正確的前提下，測量IC