Litar OpAmp Open-Loop

#140: Basics of an Op Amp Summing Amplifier (Jun 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Litar OpAmp Open-Loop

Litar Bersepadu Analog


soalan 1

Tentukan apa yang magnitud dan polaritas indikator voltmeter akan dalam setiap kes:

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Nota:

Di sini, pelajar mesti memohon Undang-undang Voltan Kirchhoff untuk menentukan apakah petunjuk voltmeter itu. Persoalan ini berfungsi dengan baik sebagai permulaan untuk menentukan polariti keluaran pembanding (opamp gelung terbuka).

Soalan 2

Tentukan polaritas voltan keluaran op-amp ini (dengan merujuk kepada tanah), dengan syarat syarat berikut:

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Dalam ilustrasi ini, saya telah menyamakan aksi op-amp itu dengan satu tiang tunggal, suis double throw, menunjukkan "sambungan" yang dibuat di antara terminal bekalan kuasa dan terminal output.

Nota:

Menentukan yang "cara" output pemacu op-amp di bawah keadaan voltan masukan yang berbeza membingungkan kepada ramai pelajar. Bincangkan ini dengan mereka, dan mintalah mereka untuk membentangkan apa-apa prinsip atau analogi yang mereka gunakan untuk mengingati "dengan cara yang mana."

Soalan 3

Tentukan polaritas voltan keluaran op-amp ini (dengan merujuk kepada tanah), dengan syarat syarat berikut:

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Dalam ilustrasi ini, saya telah menyamakan aksi op-amp itu dengan satu tiang tunggal, suis double throw, menunjukkan "sambungan" yang dibuat di antara terminal bekalan kuasa dan terminal output.

Nota:

Menentukan yang "cara" output pemacu op-amp di bawah keadaan voltan masukan yang berbeza membingungkan kepada ramai pelajar. Bincangkan ini dengan mereka, dan mintalah mereka untuk membentangkan apa-apa prinsip atau analogi yang mereka gunakan untuk mengingati "dengan cara yang mana."

Soalan 4

Tentukan polaritas voltan keluaran op-amp ini (dengan merujuk kepada tanah), dengan syarat syarat berikut:

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Dalam ilustrasi ini, saya telah menyamakan aksi op-amp itu dengan satu tiang tunggal, suis double throw, menunjukkan "sambungan" yang dibuat di antara terminal bekalan kuasa dan terminal output.

Nota:

Menentukan yang "cara" output pemacu op-amp di bawah keadaan voltan masukan yang berbeza membingungkan kepada ramai pelajar. Bincangkan ini dengan mereka, dan mintalah mereka untuk membentangkan apa-apa prinsip atau analogi yang mereka gunakan untuk mengingati "dengan cara yang mana."

Soalan 5

Walaupun simbol berikut umumnya ditafsirkan sebagai penguat operasi ("op-amp"), ia juga boleh digunakan untuk mewakili komparator :

Apakah perbezaan antara komparator seperti model LM319, dan penguat operasi yang benar seperti model LM324 "# 5"> Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Pembanding direka bentuk untuk operasi gelung terbuka sahaja (tiada maklum balas), manakala penguat operasi direka untuk berfungsi dengan baik dengan maklum balas. Walau bagaimanapun, bagi banyak aplikasi yang mudah, op-amp benar melakukan pekerjaan yang wajar sebagai pembanding.

Nota:

Jawapan untuk soalan ini memetik beberapa istilah yang mungkin tidak biasa oleh pelajar anda: "gelung terbuka" dan "maklum balas". Bincangkan istilah ini dengan pelajar anda, minta mereka terlebih dahulu jika mereka dapat mencapai definisi untuk mereka.

Soalan 6

Dalam litar ini, sel suria menukar cahaya ke dalam voltan untuk opamp untuk "membaca" pada input bukan penyongsangan. Input pembalik opamp menyambung kepada pengelap potensiometer. Di bawah syarat-syarat apa tenaga LED?

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Lampu LED bertenaga di bawah keadaan cahaya cerah, de-tenaga apabila cahaya menurun di bawah ambang yang ditetapkan oleh potensiometer.

Persoalan susulan: tentukan apa yang perlu diubah dalam litar ini untuk membuat giliran LED apabila sel suria menjadi gelap .

Nota:

Terdapat lebih daripada satu cara untuk menyelesaikan tugas yang ditimbulkan oleh soalan susulan. Pastikan anda meminta pelajar anda untuk idea mereka tentang bagaimana untuk membalikkan operasi LED!

Soalan 7

Apakah ungkapan frasa terbuka gelung frasa bermakna dengan merujuk kepada penguat operasi "# 7"> Menerangkan jawapan Sembunyikan jawapan

"Keuntungan voltan gelung terbuka" hanya merujuk kepada keuntungan voltan pemboleh ubah penguat, tanpa sebarang sambungan "memberi makan" isyarat keluaran penguat kepada satu atau lebih inputnya. Angka keuntungan yang tinggi bermakna voltan kebezaan yang sangat kecil mampu memacu penguat ke dalam ketepuan.

Nota:

Perkataan "tepu" sering digunakan dalam bidang elektronik, terutamanya merujuk kepada penguat. Bincangkan makna dan kepentingan istilah ini dengan pelajar anda, terutamanya merujuk kepada litar komparator, di mana opamp digunakan hanya untuk dibandingkan dengan voltan dan memberitahu mana yang lebih besar.

Soalan 8

Seorang pelajar sedang menjalankan litar pembanding yang mudah dan mendokumenkan hasil dalam jadual:

MMMMMMMMMMMMMMMM
V dalam (+)V dalam (-)V keluar
3.00 V1.45 V10.5 V
3.00 V2.85 V10.4 V
3.00 V3.10 V1.19 V
3.00 V6.75 V1.20 V

V dalam (+)V dalam (-)V keluar
2.36 V6.50 V1.20 V
4.97 V6.50 V1.21 V
7.05 V6.50 V10.5 V
9.28 V6.50 V10.4 V

V dalam (+)V dalam (-)V keluar
10.4 V9.87 V10.6 V
1.75 V1.03 V10.5 V
0.31 V1.03 V10.5 V
5.505.65 V1.19 V

Salah satu pembacaan voltan output adalah anomali. Dengan kata lain, ia tidak nampak "betul". Ini sangat pelik, kerana angka-angka ini adalah pengukuran sebenar dan bukan ramalan! Tertarik, pelajar mendekati instruktur dan meminta bantuan. Pengajar melihat bacaan voltan anomali dan mengatakan dua kata: selak . Dengan itu, pelajar kembali meneliti apa yang dimaksudkan frasa ini, dan apa yang perlu dilakukan dengan bacaan voltan keluaran yang pelik.

Kenal pasti mana dari pengukuran voltan keluaran ini adalah anomali, dan jelaskan apa yang "kait-up" ada hubungannya dengannya.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Latch-up berlaku apabila salah satu isyarat voltan input mendekati terlalu dekat dengan salah satu tegangan rel bekalan kuasa. Hasilnya ialah keluaran op-amp yang menembusi "tinggi" walaupun tidak sepatutnya.

Soalan cabaran: katakan kami menjangkakan kedua-dua voltan input berkisar antara 0 dan 10 volt semasa operasi biasa litar komparator ini. Apa yang boleh kita ubah dalam litar untuk membenarkan operasi ini dan elakkan "nota tersembunyi"> Nota:

Tanya pelajar anda apa yang mereka dapati dalam penyelidikan mereka tentang "selak", dan jika ini adalah satu keanehan dari semua model op-amp, atau hanya beberapa.

Secara kebetulan, simbol op-amp melengkung tidak mempunyai makna yang istimewa. Simbol ini agak popular untuk mewakili op-amps pada tahun-tahun awal mereka, tetapi sejak itu tidak mendapat sokongan. Saya tunjukkan di sini hanya untuk memaklumkan kepada pelajar anda, sekiranya mereka pernah menemui salah satu simbol ini dalam skema elektronik lama.

Soalan 9

Dalam litar kipas penyejukan automatik ini, komparator digunakan untuk menghidupkan dan mematikan motor DC apabila suhu sensitif mencapai "setpoint" yang ditubuhkan oleh potensiometer:

Litar berfungsi seperti yang sepatutnya dalam mematikan dan mematikan motor, tetapi ia mempunyai masalah yang pelik: transistor menjadi hangat apabila motor mati ! Secara luar biasa, transistor sebenarnya menyejukkan apabila motor menyala.

Terangkan apa yang anda akan mengukur terlebih dahulu dalam menyelesaikan masalah ini. Berdasarkan model op-amp yang digunakan (model LM741C), apa yang anda syak adalah masalah di sini "# 9"> Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Masalahnya di sini ialah model 741 op-amp tidak boleh "swing" output rel-to-railnya. Sebuah op-amp dengan keupayaan voltan keluaran kereta api ke kereta api tidak akan membuat transistor memanaskan dalam mod "off".

Soalan cabaran: apakah maksud kapasitor yang berfungsi dalam litar ini? Petunjuk: kapasitor tidak diperlukan dalam "dunia yang sempurna, " tetapi ia membantu menghapuskan masalah palsu di dunia nyata!

Nota:

Saya sebenarnya mengalami masalah pemanasan transistor ini dalam merancang dan membina litar kawalan motor DC yang sama dengan menggunakan 741. Terdapat satu cara untuk mengatasi masalah ini tanpa beralih kepada model op-amp yang berbeza!

Selepas membincangkan sifat masalah dengan pelajar anda, anda harus membincangkan tentang kebaikan mendapatkan op-amp "rendah prestasi" seperti model 741 untuk bekerja dalam senario seperti ini dan bukannya menukar kepada model op-amp yang mampu operasi keretapi ke kereta api. Dalam anggaran saya, beralih ke op-amp yang lebih moden dalam litar semudah ini "menipu". Tidak ada apa-apa mengenai litar ini yang pada asasnya menumpukan keupayaan sebuah op-amp 741. Apa yang diperlukan adalah kreativiti kecil untuk menjadikannya berfungsi dengan baik.

Soalan 10

Terangkan operasi litar relay bunyi yang diaktifkan:

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Relay akan bertenaga jika bunyi yang cukup kuat dikesan oleh mikrofon. Jumlah ambang ditetapkan oleh potensiometer.

Soalan susulan: bagaimana kami dapat melengkapkan litar ini dengan keupayaan untuk menghidupkan relay apabila ia telah dihidupkan "nota tersembunyi"> Nota:

Terdapat banyak perkara yang berlaku dalam litar ini yang tidak ditangani dalam jawapan yang saya berikan. Tujuan asas litar mestilah jelas untuk difahami, tetapi fungsi beberapa komponen patut dijelaskan selanjutnya. Tanyakan kepada pelajar anda untuk menjelaskan fungsi diod pada output komparator, diod selari dengan gegelung relay, diod zener selari dengan potensiometer, dan SCR.

Soalan 11

Kirakan jumlah rintangan yang banyak dicapai oleh thermistor untuk menghidupkan kipas penyejuk pada :

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Rintangan termistor = 5.547 kΩ

Nota:

Tanya pelajar anda bagaimana mereka tiba di penyelesaian mereka untuk soalan ini. Pastinya lebih daripada satu cara untuk melakukannya!

Soalan 12

Anggarkan bagaimana pengendalian litar termostat ini (di mana motor kipas penyejukan sepatutnya dihidupkan apabila suhu menjadi terlalu tinggi) akan terjejas akibat daripada kerosakan berikut. Pertimbangkan setiap kesalahan secara berasingan (iaitu satu pada satu masa, tidak banyak kesalahan):

Kabel gagal dibuka:
Comparator U 1 gagal dengan output tepu positif:
Resistor R 1 gagal dibuka:
Capacitor C 1 gagal:
Transistor Q 1 gagal dipintas (drain-to-source):

Untuk setiap syarat ini, terangkan mengapa kesan yang dihasilkan akan berlaku.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Kabel gagal dibuka: Kipas berpaling dan tidak dimatikan.
Comparator U 1 gagal dengan output tepu positif: Kipas berpaling dan tidak dimatikan.
Resistor R 1 gagal dibuka: Fan menolak untuk menghidupkan.
Capacitor C 1 gagal: Kipas enggan menghidupkan, transistor Q 1 mungkin gagal disebabkan oleh terlalu panas ketika ia cuba untuk memberi kipas angin.
Transistor Q 1 gagal dipintas (drain-to-source): Kipas berpaling dan tidak dimatikan.

Nota:

Tujuan soalan ini adalah untuk mendekati domain pemecahan litar dari perspektif mengetahui apa yang salah, bukan hanya mengetahui apa gejala. Walaupun ini tidak semestinya perspektif yang realistik, ia membantu pelajar membina pengetahuan asas yang diperlukan untuk mendiagnosis litar yang salah dari data empirikal. Soalan-soalan seperti ini harus diikuti (akhirnya) dengan soalan lain yang meminta pelajar mengenal pasti kemungkinan kesalahan berdasarkan pengukuran.

Soalan 13

Anggarkan bagaimana pengendalian litar termostat ini (di mana motor kipas penyejukan sepatutnya dihidupkan apabila suhu menjadi terlalu tinggi) akan terjejas akibat daripada kerosakan berikut. Pertimbangkan setiap kesalahan secara berasingan (iaitu satu pada satu masa, tidak banyak kesalahan):

Kabel gagal dibuka:
Comparator U 1 gagal dengan output tepu positif:
Resistor R 1 gagal dibuka:
Kabel gagal dipintas:
Transistor Q 1 gagal dipintas (drain-to-source):

Untuk setiap syarat ini, terangkan mengapa kesan yang dihasilkan akan berlaku.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Kabel gagal dibuka: Kipas berpaling dan tidak dimatikan.
Comparator U 1 gagal dengan output tepu positif: Kipas enggan menghidupkan.
Resistor R 1 gagal dibuka: Fan menolak untuk menghidupkan.
Kabel gagal dipintas: Kipas enggan menghidupkan.
Transistor Q 1 gagal dipintas (drain-to-source): Kipas berpaling dan tidak dimatikan.

Nota:

Tujuan soalan ini adalah untuk mendekati domain pemecahan litar dari perspektif mengetahui apa yang salah, bukan hanya mengetahui apa gejala. Walaupun ini tidak semestinya perspektif yang realistik, ia membantu pelajar membina pengetahuan asas yang diperlukan untuk mendiagnosis litar yang salah dari data empirikal. Soalan-soalan seperti ini harus diikuti (akhirnya) dengan soalan lain yang meminta pelajar mengenal pasti kemungkinan kesalahan berdasarkan pengukuran.

Soalan 14

Huraikan bagaimana operasi litar relay yang diaktifkan bunyi ini akan terjejas akibat daripada kesilapan berikut. Pertimbangkan setiap kesalahan secara berasingan (iaitu satu pada satu masa, tidak banyak kesalahan):

Diode Zener D 1 gagal dibuka:
Resistor R 1 gagal dibuka:
Resistor R 2 gagal dibuka:
Gegelung suara mikrofon gagal dibuka:
Comparator U 1 gagal dengan output tepu positif:
Diode D 3 gagal:

Untuk setiap syarat ini, terangkan mengapa kesan yang dihasilkan akan berlaku.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Dioda Zener D 1 gagal dibuka: Jumlah ambang bertambah (penyambungan tidak boleh memberi tenaga sama sekali).
Resistor R 1 gagal dibuka: Sebarang bunyi sama sekali akan memberi tenaga kepada geganti.
Resistor R 2 gagal dibuka: Relay enggan memberi tenaga.
Gegelung suara mikrofon gagal dibuka: Relay bertenaga secara rawak, kerana input komparator kini sensitif terhadap elektrik statik.
Comparator U 1 gagal dengan output tepu positif: Relay dengan segera memberi tenaga, sama ada atau tidak ada bunyi.
Diode D 3 gagal: Relay enggan memberi tenaga, SCR mungkin akan rosak disebabkan oleh terlalu panas selepas peristiwa bunyi.

Nota:

Tujuan soalan ini adalah untuk mendekati domain pemecahan litar dari perspektif mengetahui apa yang salah, bukan hanya mengetahui apa gejala. Walaupun ini tidak semestinya perspektif yang realistik, ia membantu pelajar membina pengetahuan asas yang diperlukan untuk mendiagnosis litar yang salah dari data empirikal. Soalan-soalan seperti ini harus diikuti (akhirnya) dengan soalan lain yang meminta pelajar mengenal pasti kemungkinan kesalahan berdasarkan pengukuran.

Soalan 15

Jejak bentuk gelombang output litar komparator ini:

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Soalan susulan: menerangkan apa yang dimaksudkan dengan kitaran duti frasa dengan merujuk kepada bentuk "persegi" atau "nadi".

Nota:

Semasa perbincangan, mintalah pelajar anda untuk menerangkan bagaimana bentuk gelombang output litar komparator ini menjadi, langkah demi langkah. Tanya kepada mereka bagaimana mereka tiba di penyelesaian mereka, dan jika ada masalah AC / DC ini dapat dipermudahkan kepada satu yang DC hanya untuk analisis yang lebih mudah (menentukan apa voltan keluaran akan dilakukan untuk satu set keadaan input tertentu).

Soalan 16

Terangkan bagaimana tetingkap pembanding tingkap adalah (kadang-kadang dipanggil pembeda tingkap ), dan mengenal pasti sekurang-kurangnya satu aplikasi praktikal untuk satu.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Litar "komparator tetingkap" mengesan apabila voltan jatuh antara dua voltan rujukan yang berlainan. Saya akan membiarkan anda memikirkan beberapa aplikasi praktikal untuk litar seperti itu!

Nota:

Tanya pelajar anda di mana mereka mendapati jawapan untuk soalan ini, dan terus meneroka beberapa aplikasi praktikal yang mereka tawarkan.

Soalan 17

Panel solar photovoltaic menghasilkan kuasa output yang paling tinggi apabila menghadap terus ke cahaya matahari. Untuk mengekalkan kedudukan yang betul, sistem "tracker" boleh digunakan untuk mengarahkan arah panel apabila matahari "bergerak" dari timur ke barat melintasi langit:

Satu cara untuk mengesan kedudukan matahari berbanding dengan panel adalah untuk melampirkan sepasang Resistors Light-Dependent (LDR) ke panel suria sedemikian rupa sehingga setiap LDR akan menerima jumlah cahaya yang sama hanya jika panel ditunjukkan terus pada matahari:

Dua komparator digunakan untuk merasakan rintangan kebezaan yang dihasilkan oleh dua LDR ini, dan mengaktifkan motor penjejakan untuk memiringkan panel solar pada paksi apabila rintangan pembezaan menjadi terlalu besar. Litar penukar transistor "H-drive" mengambil isyarat output komparator dan menguatkannya untuk memandu motor DC magnet kekal satu cara atau yang lain:

Dalam litar ini, apa yang menjamin bahawa kedua-dua penyusun tidak pernah mengeluarkan voltan "tinggi" (+ V) pada masa yang sama, dengan itu cuba memindahkan motor penjejakan mengikut arah jam dan lawan arah jam pada masa yang sama "# 17"> Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Dengan potensiometer yang disambungkan dalam siri seperti ini, voltan rujukan komparator atas akan sentiasa lebih besar daripada voltan rujukan komparator rendah. Untuk kedua-dua komparator untuk menyerap output mereka "tinggi, " voltan dari pembahagi fotoresistor perlu lebih besar daripada voltan potentiometer atas dan kurang lagi voltan potentiometer yang lebih rendah pada masa yang sama, yang tidak mustahil. Konfigurasi komparator ini biasanya dikenali sebagai litar pemutar tetingkap .

Nota:

Terdapat banyak litar pembanding untuk anda dan pelajar anda untuk dibincangkan. Luangkan masa untuk bercakap mengenai operasi keseluruhan litar secara terperinci, memastikan para pelajar memahami bagaimana setiap segalanya berfungsi.

Sekiranya mana-mana pelajar anda menyatakan bahawa terdapat beberapa sambungan bekalan kuasa yang hilang dari komparator (U 1 dan U2), bincangkan fakta bahawa notasi ini sering digunakan apabila pelbagai opamp atau komparator terkandung dalam litar bersepadu yang sama. Sering kali, sambungan bekalan kuasa akan ditinggalkan sepenuhnya demi kesederhanaan! Oleh kerana semua orang memahami bahawa opamp memerlukan kuasa DC untuk berfungsi, sambungan + V dan -V (atau tanah) hanya berasumsi.

Satu kesalahpahaman yang saya lihat dengan pelajar permulaan adalah mengandaikan bahawa sambungan input isyarat dan sambungan kuasa ke opamp adalah bersamaan. Iaitu, jika opamp tidak menerima + V / -V kuasa melalui terminal kuasa biasa, ia akan beroperasi dari apa jua voltan yang muncul pada input pembalikan dan bukan pembaliknya. Tidak ada yang lebih jauh dari kebenaran! "Sambungan ke litar" menandakan isyarat untuk dikesan, diukur, atau dimanipulasi. Sambungan "kuasa" sangat berbeza. Untuk menggunakan analogi stereo, ini membingungkan sambungan kabel patch audio dengan kabel kuasa.

Soalan 18

Ramalkan cara operasi litar pengesan panel suria ini (di mana motor penjejakan bertukar sebagai tindak balas kepada perbezaan cahaya yang dirasakan oleh dua fotoresistor) akan terjejas akibat daripada kerosakan berikut. Dengan asumsi bahawa motor berputar arah jam apabila terminal kiri adalah negatif dan terminal yang betul adalah positif (apabila Q 2 dan Q 3 kedua-duanya), tentukan arah putaran (atau putaran bukan) yang dihasilkan dari setiap kesalahan. Pertimbangkan setiap kesalahan secara berasingan (iaitu satu pada satu masa, tidak banyak kesalahan):

Photoresistor R 1 gagal dibuka:
Photoresistor R 2 gagal dibuka:
Resistor R 4 gagal dibuka:
Resistor R 5 gagal dibuka:
Resistor R 7 gagal dibuka:
Resistor R 10 gagal dibuka:
Transistor Q 3 gagal dibuka (pengumpul-pemancar):

Untuk setiap syarat ini, terangkan mengapa kesan yang dihasilkan akan berlaku.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Photoresistor R 1 gagal dibuka: Motor secara berterusan berputar lawan arah jam.
Photoresistor R 2 gagal dibuka: Motor secara berterusan berputar mengikut arah jam.
Resistor R 4 gagal dibuka: Motor enggan memberi tenaga sama sekali.
Resistor R 5 gagal terbuka: Motor enggan memberi tenaga sama sekali.
Resistor R 7 gagal dibuka: Motor tidak boleh berputar mengikut arah jam, hanya berlawanan arah arah jam.
Resistor R 10 gagal dibuka: Motor tidak boleh berputar lawan arah jam, hanya mengikut arah jam.
Transistor Q 3 gagal terbuka (pengumpul-pemancar): Motor tidak boleh berputar mengikut arah jam, hanya berlawanan arah arah jam.

Nota:

Tujuan soalan ini adalah untuk mendekati domain pemecahan litar dari perspektif mengetahui apa yang salah, bukan hanya mengetahui apa gejala. Walaupun ini tidak semestinya perspektif yang realistik, ia membantu pelajar membina pengetahuan asas yang diperlukan untuk mendiagnosis litar yang salah dari data empirikal. Soalan-soalan seperti ini harus diikuti (akhirnya) dengan soalan lain yang meminta pelajar mengenal pasti kemungkinan kesalahan berdasarkan pengukuran.

Soalan 19

Jangan hanya duduk di sana! Bina sesuatu !!

Belajar menganalisis litar memerlukan banyak kajian dan amalan. Lazimnya, pelajar mengamalkan dengan bekerja melalui banyak masalah sampel dan menyemak jawapan mereka terhadap yang disediakan oleh buku teks atau pengajar. Walaupun ini bagus, ada cara yang lebih baik.

Anda akan belajar lebih banyak dengan sebenarnya membina dan menganalisis litar sebenar, membiarkan peralatan ujian anda memberikan "jawaban" daripada buku atau orang lain. Untuk latihan pembinaan litar yang berjaya, ikuti langkah berikut:

  1. Berhati-hati mengukur dan merekod semua nilai komponen sebelum pembinaan litar.
  2. Lukis gambarajah skematik untuk litar untuk dianalisis.
  3. Berhati-hati membina litar ini pada papan roti atau medium mudah lain.
  4. Periksa ketepatan pembinaan litar, mengikuti setiap wayar ke setiap titik sambungan, dan mengesahkan unsur-unsur ini satu demi satu pada rajah.
  5. Matematik menganalisis litar, menyelesaikan semua voltan dan nilai semasa.
  6. Berhati-hati mengukur semua voltan dan arus, untuk mengesahkan ketepatan analisis anda.
  7. Sekiranya terdapat sebarang kesilapan besar (lebih daripada beberapa peratus), semak dengan teliti memeriksa pembinaan litar anda terhadap gambarajah, kemudian berhati-hati mengira semula nilai-nilai dan mengukur semula.

Elakkan menggunakan model 741 op-amp, melainkan jika anda mahu mencabar kemahiran reka bentuk litar anda. Terdapat lebih banyak model op-amp yang biasa tersedia untuk pemula. Saya cadangkan LM324 untuk DC dan rangkaian frekuensi rendah AC, dan TL082 untuk projek AC yang melibatkan audio atau frekuensi yang lebih tinggi.

Seperti biasa, elakkan nilai resistor yang sangat tinggi dan sangat rendah, untuk mengelakkan kesilapan pengukuran yang disebabkan oleh "beban" meter. Saya cadangkan nilai resistor antara 1 kΩ dan 100 kΩ.

Salah satu cara anda boleh menjimatkan masa dan mengurangkan kemungkinan kesilapan adalah dengan memulakan litar yang sangat mudah dan menambahkan secara tambahan komponen untuk meningkatkan kerumitannya selepas setiap analisis, dan bukannya membina litar baru untuk setiap masalah amalan. Satu lagi teknik penjimatan masa adalah untuk menggunakan semula komponen yang sama dalam pelbagai konfigurasi litar yang berbeza. Dengan cara ini, anda tidak perlu mengukur sebarang nilai komponen lebih daripada satu kali.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Biarkan elektron itu sendiri memberi anda jawapan kepada "masalah praktik" anda sendiri!

Nota:

Telah menjadi pengalaman saya bahawa pelajar memerlukan banyak latihan dengan analisis litar untuk menjadi mahir. Untuk tujuan ini, para pengajar biasanya memberikan pelajar mereka dengan banyak masalah amalan untuk bekerja, dan memberi jawapan kepada pelajar untuk memeriksa kerja mereka. Walaupun pendekatan ini menjadikan pelajar mahir dalam teori litar, ia gagal mendidik mereka sepenuhnya.

Pelajar tidak hanya memerlukan amalan matematik. Mereka juga memerlukan litar bangunan amalan sebenar dan menggunakan peralatan ujian. Oleh itu, saya cadangkan pendekatan alternatif berikut: pelajar perlu membina "masalah amalan" mereka sendiri dengan komponen sebenar, dan cuba meramal secara matematik pelbagai nilai voltan dan semasa. Dengan cara ini, teori matematik "menjadi hidup, " dan pelajar memperoleh kecekapan praktikal yang tidak mereka dapat semata-mata dengan menyelesaikan persamaan.

Satu lagi sebab untuk mengikuti kaedah amalan ini adalah untuk mengajar pelajar kaedah saintifik : proses menguji hipotesis (dalam kes ini, ramalan matematik) dengan melakukan eksperimen yang sebenar. Pelajar juga akan membangunkan kemahiran penyelesaian masalah yang sebenar kerana mereka kadang-kadang membuat kesalahan pembinaan litar.

Luangkan sedikit masa bersama kelas anda untuk mengkaji semula beberapa "peraturan" untuk membina litar sebelum mereka mula. Bincangkan isu-isu ini dengan pelajar anda dengan cara Socratic yang sama yang anda biasanya akan membincangkan soalan-soalan lembaran kerja, dan bukan sekadar memberitahu mereka apa yang patut dan tidak patut dilakukan. Saya tidak pernah terkejut melihat betapa lemahnya pelajar memahami arahan apabila dibentangkan dalam format kuliah tipikal (instruktur monolog)!

Nota kepada pengajar yang mungkin mengadu tentang masa "sia-sia" yang diperlukan untuk membolehkan pelajar membina litar sebenar dan bukan hanya menganalisis litar teori secara matematik:

Apakah tujuan pelajar mengambil kursus "meta-tag hidden-print">

Alat Berkaitan:

Edge Digabungkan Stripline Impedance Calculator VSWR / Return Rugi Kalkulator Pi Attenuator Calculator

  • ← Lembaran Kerja Sebelumnya

  • Indeks Lembaran Kerja

  • Lembaran kerja seterusnya →