确定这个的输出电压极性运放(参照地)，给定以下输入条件:
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| 别光坐在那儿!构建的东西! ! |
学习数学分析电路需要大量的研究和实践。通常，学生通过练习大量的样例问题，并对照课本或老师提供的答案进行检查。虽然这很好，但还有更好的方法。
你会学到更多构建和分析真实电路让你的测试设备来提供“答案”，而不是书本或其他人。对于成功的电路构建练习，遵循以下步骤:
避免使用741型运放，除非你想挑战你的电路设计技能。有更多的通用运放模型通常可供初学者。我推荐LM324用于直流和低频交流电路，TL082用于涉及音频或更高频率的交流项目。
通常，避免过高或过低的电阻值，以避免仪表“负载”造成的测量误差。我建议电阻器的值在1 kΩ和100 kΩ之间。
节省时间和减少出错可能性的一种方法是，从一个非常简单的电路开始，在每次分析后逐步添加元件以增加其复杂性，而不是为每个练习问题构建一个全新的电路。另一种节省时间的技术是在各种不同的电路配置中重复使用相同的组件。这样，您就不必多次测量任何组件的值。
让电子自己给你自己的“实践问题”答案吧！
我的经验是，学生需要大量的电路分析练习才能熟练。为此，教师通常会给他们的学生提供大量的练习问题，让他们完成，并提供答案，让学生检查他们的作业。虽然这种方法使学生精通电路理论，但它未能充分教育他们。
学生们不仅仅需要数学练习。他们还需要实际的、动手实践构建电路和使用测试设备。因此，我建议学生采取以下替代方法:学生应该构建自己用实际元件“实践问题”，并尝试用数学方法预测各种电压和电流值。这样，数学理论就“活了起来”，学生们就能熟练地运用数学，而不仅仅是解方程。
遵循这种练习方法的另一个原因是教学生科学的方法：通过进行真实实验来检验假设（在本例中为数学预测）的过程。学生还将培养真正的故障排除技能，因为他们偶尔会出现电路构造错误。
在开始构建电路之前，花一些时间与全班同学一起复习一些构建电路的“规则”。与学生以通常讨论工作表问题的苏格拉底式方式讨论这些问题，而不是简单地告诉他们应该做什么和不应该做什么。当以典型的讲座（讲师独白）形式呈现时，学生们对指导的理解是多么糟糕，我对此从未停止过惊讶！
对于那些抱怨让学生构建真实电路而不仅仅是数学分析理论电路的“浪费”时间的老师，我要提醒他们:
学生上这门课的目的是什么?
如果您的学生将使用真实的电路，那么他们应该尽可能地在真实的电路中学习。如果你的目标是培养理论物理学家，那么务必坚持抽象分析!但我们大多数人都计划让我们的学生在现实世界中做一些事情，利用我们给他们的教育。lol亚博对ig当他们将知识应用于实际问题时，花在构建真实电路上的“浪费”时间将带来巨大的回报。
此外，让学生构建自己的实践问题可以教会他们如何执行主要研究，从而使他们能够自主地继续电气/电子教育。yabosports官网lol亚博对ig
在大多数科学中，现实的实验比电路要困难得多，也要昂贵得多。核物理、生物学、地质学和化学教授们都希望能够让他们的学生将高等数学应用到真正的实验中，而这些实验不会造成安全隐患，而且成本低于一本教科书。他们不能，但你可以。利用你的科学固有的便利性，以及让你的学生在许多真实的电路上练习数学！
一个运算放大器是一种特殊类型的差分放大器．大多数运放接收两个输入电压信号，输出一个电压信号:
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这里是一个运算放大器，显示在两种不同的条件下（不同的输入电压）。在下列条件下，确定该运算放大器的电压增益：
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同时，写一个数学公式来解决差分电压增益(aV)的输入和输出电压。
许多运算放大器电路需要一个双或分裂电源，由三个电源端子组成：V、-V和接地。在6伏电源之间绘制必要的连接电池在这个原理图中提供12v， - 12v和接地到这个运放:
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我鼓励你们的学生学习如何使用相互连接的电池来为运算放大器电路供电，因为这真的有助于建立他们对“分裂”电源的理解，以及让他们在没有高质量的台式电源的情况下建立起运行的运算放大器电路。
8引脚双内联封装(DIP)是一种常见的格式，其中单个和双运算放大器封装。这里显示的是两个8针dip的外壳轮廓。画出单个运放单元和双运放单元的内部运放连接:
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你需要研究一些运算放大器数据表来找到这个信息。ag亚博科技单运放芯片的例子包括LM741，CA3130，及TL081. 双运算放大器芯片的示例包括LM1458和TL082．
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要求学生透露他们的信息来源，以及他们研究过的运放的具体模型。
这里显示的是一个TL08x (TL081, TL082，或TL084)运放集成电路中的一个运放的简化示意图:
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定性地确定输出电压（V）将发生什么变化出，如果非反相输入端的电压(V在里面，则反相输入端的电压(V在里面−)保持不变(所有电压均为正数，参照-V)。解释在运放电路的每个阶段(电压增加或减少，电流增加或减少)随着输入电压的变化所发生的情况。
在这里，我标记了电路中一些重要的电压变化，这些变化是由非反相输入电压（V）的增加引起的在里面):
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这里提供的答案是最小的。挑战你的学生跟随整个电路直到结束，定性地评估电压和电流的变化。
顺便说一句，奇怪的双圆圈符号是电流源．问你的学生他们是否能够找到一个参考任何地方描述这个符号的意思。
这里显示的是LM324四运放集成电路中的一个运算放大器的简化示意图:
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定性地确定输出电压（V）将发生什么变化出)如果逆变输入上的电压（V在里面−)增加，非反相输入上的电压（V在里面)保持不变(所有电压均为正数，参照接地)。解释在运放电路的每个阶段(电压增加或减少，电流增加或减少)随着输入电压的变化所发生的情况。
在这里，我已经标记了电路中一些重要的电压变化，这是由于反相输入电压(V在里面−):
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这里提供的答案是最小的。挑战你的学生跟随整个电路直到结束，定性地评估电压和电流的变化。
顺便说一句，奇怪的双圆圈符号是电流源．问你的学生他们是否能够找到一个参考任何地方描述这个符号的意思。
第一个流行的运算放大器是由菲尔布里克研究公司制造的，它被称为K2-W。内置两个双三极管真空管，它最初的示意图是这样的:
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为了使这个opamp电路更容易为现代学生理解，我将替换原始设计中的所有管的等效固态元件:
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解释现代化示意图中每个晶体管的配置（公共源极、公共漏极或公共栅极），确定运算放大器电路中每个晶体管的功能。
在下面的741型运算放大器原理图中，尽可能多地确定元件的功能:
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我让你和你的同学好好回答这个问题!
虽然741型运算放大器被许多现代标准认为已经过时，但它仍然是适合学生进行此类探索的电路。能够查看原理图并了解组件的功能是一项重要的故障排除技能。人类电路设计者倾向于在设计中重复特定的电路元件和“模块”（如公共集电极放大器或电流镜），而不是为每种设计发明完全新颖的东西，这一事实简化了以后解释的任务。
预测此运算放大器电路的操作将如何因以下故障而受到影响。具体地说，确定输出电压（V出)将向正方向移动(更接近V轨)或向负方向移动(更接近地面)。独立考虑每一个故障(即一次一个，不能有多个故障):
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对于每种情况，请解释为什么由此产生的影响将会发生。
预测此运算放大器电路的操作将如何因以下故障而受到影响。具体地说，确定输出电压（V出)将向正方向移动(更接近V轨)或向负方向移动(更接近-V轨)。独立考虑每一个故障(即一次一个，不能有多个故障):
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对于每种情况，请解释为什么由此产生的影响将会发生。
理想情况下，如果非反相电压大于（更正）反相电压，运算放大器的输出电压应该怎么做？
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在这种情况下，运放的输出应该是正饱和(V)，就像在运放内部的输出端和V电源端之间直接连接一样:
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在不同的输入电压条件下，决定运放输出的“方式”让许多学生感到困惑。与他们讨论这个问题，并要求他们提出任何他们用来记住“哪条路是哪条路”的原则或类比。
一个有助于理解opamp函数的模型是，opamp的输出被认为是电位器的刮水器，刮水器的位置根据两个输入之间测量到的电压的差异自动调整:
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为了进一步阐述，想象在opamp内部有一个非常灵敏的模拟零中心电压表，电压表的移动线圈机构机械地驱动电位器雨刷。雨刷的位置与两个输入端子之间的电压差的大小和极性成正比。
实际上，建立这样一个电压表/电位器机构具有与固态运放电路相同的灵敏度和动态性能是不可能的，但这里的重点是模型opamp在组件方面，我们已经非常熟悉，而不是建议一个替代结构，为真正的opamp。
描述这个模型如何帮助解释opamp的输出电压限制，以及opamp的负载电流来源或吸收点在哪里。
放大器的输出电压不能超过任一电源“轨道”电压，正是这些“轨道”连接产生或吸收负载电流。
后续问题:这个模型是否真实地描述了输入特征(特别是输入阻抗)的opamp?为什么或为什么不?
学生们告诉我，这个opamp模型öpened他们的眼睛“到opamp输出的行为，特别是在他们本来预计opamp提供的输出电压超过一个轨道电压，或负载电流的路径是关键的情况下。新生对opamps有一个常见的错误认识，即输出电流某种程度上是由一个或两个输入端子的电流产生的。这个模型也有助于打破这种错觉。
作为一名新教师，我曾经对学生们在思维上的这种误解感到震惊。当然，从他们之前对单晶体管放大器电路的经验来看，他们知道直流输出电压永远不会超过电源轨电压，对吗?当然,他们理解由多个晶体管级提供的电流增益有效地将输出负载与输入(s)隔离，因此输出负载的增加对输入电流的影响可以忽略不计，对吗?好吧，未必如此!
我之所以如此坚持让学生在课堂讨论中（而不是静静地听我讲课）展示他们的概念和思维过程，主要原因是为了能够发现并纠正这些误解，并且能够灌输一种内部对话的意识，让学生学会自己发现并纠正同样的误解。深刻而批判性的思考似乎不是大多数人的自然倾向。相反，许多人似乎完全满足于对周围世界的浅薄理解，必须促使他们评估他们认为自己知道的东西。向学生提出问题，挑战肤浅的思维，暴露误解，迫使学生比过去更深入地思考。在我看来，培养这些元认知技能和习惯是高等教育的本质。lol亚博对ig
在这个电路中，如果满足适当的输入电压条件，运放就打开LED:
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追踪LED供电电流的完整路径。确切地说，LED的电源来自哪里？
图中箭头所示的是“常规”电流，而不是电子流:
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这里需要注意的重要一点是，负载电流不通过运算放大器的任何一个输入端。所有负载电流均来自运放的电源!和你的学生讨论这个事实的重要性。
理想情况下，当运算放大器的两个输入端子短接在一起时（造成零差分电压)，这两个输入直接连接到地(创造条件零共模电压)，这个运算放大器的输出电压应该是多少?
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实际上，在这些条件下，运算放大器的输出电压与理想预测的不一样。确定实际运算放大器的基本问题，并确定最佳解决方案。
理想情况下,V出=0伏。然而，由于其（内部）差分对输入电路的两个分支的差异，在这些条件下，实际运算放大器的输出电压在全正或全负电压下总是“饱和”。为了解决这个问题，运算放大器需要通过外部电路进行“微调”。
后续问题：使实际运算放大器的输出稳定在0伏所需的差分电压量通常称为输入失调电压．研究了实际运算放大器的典型输入偏置电压。
挑战性问题：确定一种为这种“微调”功能提供额外终端的运放型号，并解释其工作原理。
在许多方面，真正的运算放大器没有达到理想的预期。然而，现代运算放大器远比最初生产的型号好得多。而且，有了如此广泛的型号可供选择，您就有可能以适中的价格获得与您拥有的任何设计应用程序几乎完美的匹配。
如果可能的话，讨论一下在真正的运放中“微调”是如何工作的。如果您的学生接受了“挑战”，并找到了一些描述如何实现微调的运算放大器数据表，请他们将外部元件的连接与运算放大器的内部电路联系起来。ag亚博科技
如果一个运算放大器有能力“将其输出轨对轨摆动”，这意味着什么？为什么这对我们来说很重要？
能够“摇摆”输出电压“轨到轨”意味着运放的输出电压的全范围扩展到任一电源“轨”(V和-V)的毫伏范围内。
挑战问题：确定至少一种运放型号具有此功能，至少一种不具有此功能。带上这些运放型号的数据表，供讨论时参考。ag亚博科技
从实际意义上讨论这个特性对我们电路建造者意味着什么。让那些解决了这个难题的学生去查他们运算放大器模型的输出电压范围。缺乏“轨到轨”输出能力的运放的输出电压究竟能“摆动”到V和-V的多少?
运算放大器性能的一个非常重要的参数是转换速率．描述什么是“回转率”，以及为什么我们在为特定应用选择运算放大器时要考虑它的重要性。
“转换率”是运算放大器可以输出的电压随时间变化的最大速率\（\frac{dv}{dt}\）。
问你的学生为什么[dv/dt]可能是电路中的一个重要参数?在什么情况下，我们可能需要运算放大器快速“摆动”其输出电压?在什么情况下，我们可以不关心运算放大器的转换速率?
一些精密运算放大器可编程的. 这个功能意味着什么？你可以用什么方式“编程”运算放大器？
“可编程”运放是一种与内部电路有额外连接的运放，允许您使用外部组件设置电流源值。
在运算放大器中“编程”电流源值可能有什么好处?与你的学生讨论这个问题，让他们分享他们在研究中发现的东西。
