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【摘要】 集成运算放大器是《电子线路》课程中一种非常重要的放大器,学习分析它的性能至关重要。文章采用个案调查法和内容分析法,找到学生解题存在的问题,通过高考试题总结解决集成运算放大器题型的解题策略。
【关键词】 仔细审题 深挖条件 规范答题
《电子线路》课程是电工电子专业的一门很重要的专业基础课程,其中包括模拟电路和数字电路两个部分,而集成运算放大器是模拟电路的一个放大器,它内部是直接耦合高放大倍数的放大器,要解决这类题型,要运用大量的计算公式,其中还会运用到《电工基础》课程的知识点,让很多学生望而生畏,在习题的类型中,特别是计算题方面更是学生一个薄弱的环节。不论是平时的练习还是考试时,大部分学生都弃之不理,一片空白。为什么会有这种现象呢?我制作了一些问卷,对在校的电工电子专业的学生进行调查研究,发现,大部分学生虽然知道集成运算放大器的“虚短”和“虚断”这两个特点,但是利用这两个特点如何分析电路?怎样能正确地找出集成运算放大器的输出电压与输入电压的关系?集成运算放大器解题的策略又是什么呢?为此,我来谈谈自己一点不成熟的解题策略。
第一:仔细读题,巧用虚短和虚断这两个条件解题。
爱因斯坦曾经说过:“提出一个问题往往比解决一个问题更重要”,所以读懂一道题比做出一道题更重要,静心读题是做好计算题的前提条件,同时弄清题意,明确题中的条件。我们来看2011年高考试题:如下图所示,A1、A2为理想运算放大器,各电阻值如图所示。
(1)当IS=0时,写出Uo1与US之间的关系式。
(2)当US=0时,写出Uo1与IS之间的关系式。
(3)当US=4V、IS=100μA时,计算Uo1与Uo的值。
![](https://www.soolun.com/img/pic.php?url=http://img.resource.qikan.cn/qkimages/zgxt/zgxt201517/zgxt20151729-1-l.jpg)
读题是一定要把虚断和虚短两个特点运用到解题中来,第一问是当IS=0时,写出Uo1与US之间的关系式。而当IS=0时,再利用A1的同相端电流也为0,所以电阻R4上的电流也为0,从而能求出A1同相端的电位,V+=V-=0,这个电路就变成了反相输入比例电路,现在可以运用反相输入比例电路的计算公式,从而就能写出Uo1与US之间的关系式即:U01=- US,所以在解题前一定对已知条件仔细分析,对于解题非常重要。
第二: 深入分析,挖掘隐含条件转变成已知条件解题。
读题之后要深入分析,根据题意找到不变的已知量,选择合适的电流和电压公式,从而建立等量关系式,最后将挖掘的已知量带入公式,进一步推导出题中要求的计算式。上面2011年高考试题的第二问:当US=0时,写出Uo1与IS之间的关系式?深入分析当US=0时 意味着电压源被短路,即:电阻R1的左端接地,我们利用集成运算放大器的虚短,算出同相端和反相端电位为V+=V-=IS*R4=10IS,接着我们利用集成运算放大器的虚断,知道通过电阻R1和电阻R2的电流相等,即:(0-10Is)/R1=(10Is-U01) /R2,进行计算后得到U01=20Is。计算题的综合性很强,往往题中的条件比较隐蔽,求解时不是那么容易,因此要通过深入分析,挖掘题目中的隐含条件。另外在分析部分计算题时,思路不清晰,有时找不到等量关系时,不要吊死在一棵树上,可以换一种角度去分析题意,这样做对于正确地解题有很大的帮助。
第三:书写规范,细心计算进行解题。
有句话说:细节决定成败。在解答计算题时,一些细节往往导致你失败,经常出现的错误是:抄错数据、看错已知条件、漏个已知条件等,其实这些都属于分智力因素引起的错误。为了预防这些不该出现的错误,最好的策略就是解题时一定要规范答题。首先:把虚短的公式即:V+=V-写出来,利用题目中给出的已知条件深入分析,求出同相端和反相端的电位,然后再把虚短的公式即:Ii=0写出来,利用《电工基础》的基尔霍夫定律写成电流的计算公式,写这些并不耽误你解题的速度与时间,一定要走出这个误区,好多学生都这么认为做会浪费时间,其实“磨刀不误砍柴工”,写成虚短和虚断的公式是帮你分析题意的过程,对整个题目再一次分析与归纳,不易漏掉某个条件。其次:将数据带入相应公式时,要将单位统一后一并带入。公式书写一定规范,尤其是电阻的单位一定要注意,一般的电路电阻的单位是千欧,但是有时也会出现欧姆,所以计算出来的电流会是安培和毫安。最后:在课堂上一定要杜绝学生用计算器,这个教辅工具直接导致学生计算能力下降的主导因素,即使很简单的计算,学生动不动就借助它,如果控制不好计算器的使用,学生的计算过能力会越来越差。因此,最近几年的高考结束时学生答题感觉良好,在答案揭晓时,却与之相反。
综上所述, 集成运算放大器的解题策略可以归纳为这样几个关键字:仔细审题,深挖条件,规范答题。
【关键词】 仔细审题 深挖条件 规范答题
《电子线路》课程是电工电子专业的一门很重要的专业基础课程,其中包括模拟电路和数字电路两个部分,而集成运算放大器是模拟电路的一个放大器,它内部是直接耦合高放大倍数的放大器,要解决这类题型,要运用大量的计算公式,其中还会运用到《电工基础》课程的知识点,让很多学生望而生畏,在习题的类型中,特别是计算题方面更是学生一个薄弱的环节。不论是平时的练习还是考试时,大部分学生都弃之不理,一片空白。为什么会有这种现象呢?我制作了一些问卷,对在校的电工电子专业的学生进行调查研究,发现,大部分学生虽然知道集成运算放大器的“虚短”和“虚断”这两个特点,但是利用这两个特点如何分析电路?怎样能正确地找出集成运算放大器的输出电压与输入电压的关系?集成运算放大器解题的策略又是什么呢?为此,我来谈谈自己一点不成熟的解题策略。
第一:仔细读题,巧用虚短和虚断这两个条件解题。
爱因斯坦曾经说过:“提出一个问题往往比解决一个问题更重要”,所以读懂一道题比做出一道题更重要,静心读题是做好计算题的前提条件,同时弄清题意,明确题中的条件。我们来看2011年高考试题:如下图所示,A1、A2为理想运算放大器,各电阻值如图所示。
(1)当IS=0时,写出Uo1与US之间的关系式。
(2)当US=0时,写出Uo1与IS之间的关系式。
(3)当US=4V、IS=100μA时,计算Uo1与Uo的值。
![](https://www.soolun.com/img/pic.php?url=http://img.resource.qikan.cn/qkimages/zgxt/zgxt201517/zgxt20151729-1-l.jpg)
读题是一定要把虚断和虚短两个特点运用到解题中来,第一问是当IS=0时,写出Uo1与US之间的关系式。而当IS=0时,再利用A1的同相端电流也为0,所以电阻R4上的电流也为0,从而能求出A1同相端的电位,V+=V-=0,这个电路就变成了反相输入比例电路,现在可以运用反相输入比例电路的计算公式,从而就能写出Uo1与US之间的关系式即:U01=- US,所以在解题前一定对已知条件仔细分析,对于解题非常重要。
第二: 深入分析,挖掘隐含条件转变成已知条件解题。
读题之后要深入分析,根据题意找到不变的已知量,选择合适的电流和电压公式,从而建立等量关系式,最后将挖掘的已知量带入公式,进一步推导出题中要求的计算式。上面2011年高考试题的第二问:当US=0时,写出Uo1与IS之间的关系式?深入分析当US=0时 意味着电压源被短路,即:电阻R1的左端接地,我们利用集成运算放大器的虚短,算出同相端和反相端电位为V+=V-=IS*R4=10IS,接着我们利用集成运算放大器的虚断,知道通过电阻R1和电阻R2的电流相等,即:(0-10Is)/R1=(10Is-U01) /R2,进行计算后得到U01=20Is。计算题的综合性很强,往往题中的条件比较隐蔽,求解时不是那么容易,因此要通过深入分析,挖掘题目中的隐含条件。另外在分析部分计算题时,思路不清晰,有时找不到等量关系时,不要吊死在一棵树上,可以换一种角度去分析题意,这样做对于正确地解题有很大的帮助。
第三:书写规范,细心计算进行解题。
有句话说:细节决定成败。在解答计算题时,一些细节往往导致你失败,经常出现的错误是:抄错数据、看错已知条件、漏个已知条件等,其实这些都属于分智力因素引起的错误。为了预防这些不该出现的错误,最好的策略就是解题时一定要规范答题。首先:把虚短的公式即:V+=V-写出来,利用题目中给出的已知条件深入分析,求出同相端和反相端的电位,然后再把虚短的公式即:Ii=0写出来,利用《电工基础》的基尔霍夫定律写成电流的计算公式,写这些并不耽误你解题的速度与时间,一定要走出这个误区,好多学生都这么认为做会浪费时间,其实“磨刀不误砍柴工”,写成虚短和虚断的公式是帮你分析题意的过程,对整个题目再一次分析与归纳,不易漏掉某个条件。其次:将数据带入相应公式时,要将单位统一后一并带入。公式书写一定规范,尤其是电阻的单位一定要注意,一般的电路电阻的单位是千欧,但是有时也会出现欧姆,所以计算出来的电流会是安培和毫安。最后:在课堂上一定要杜绝学生用计算器,这个教辅工具直接导致学生计算能力下降的主导因素,即使很简单的计算,学生动不动就借助它,如果控制不好计算器的使用,学生的计算过能力会越来越差。因此,最近几年的高考结束时学生答题感觉良好,在答案揭晓时,却与之相反。
综上所述, 集成运算放大器的解题策略可以归纳为这样几个关键字:仔细审题,深挖条件,规范答题。