Ηλεκτρολογία (Ε.Ε.) (Επαγγελματικό Λύκειο)
Κατεβάστε σε μορφή PDF
 1 ώρα

Γνωριμία με τον αναστρέφων και τον μη-αναστρέφων Τελεστικό Ενισχυτή

Γενική περιγραφή περιεχομένου: 

Εισαγωγή στην ύλη του σεναρίου

Ένας τελεστικός ενισχυτής (Operation Amplifier) αποτελεί ένα κύκλωμα διαφορικού ενισχυτή με ανατροφοδότηση που τον καθιστά σχεδόν απαραίτητο σε κάθε αναλογικό κύκλωμα παρουσιάζοντας υψηλή απολαβή σήματος. Ένας ιδανικός τελεστικός ενισχυτή φέρει:

  • μηδενικό ρεύμα εισόδου (Iin),
  • άπειρη αντίσταση εισόδου (Zin ),
  • μηδενική τάση αντιστάθμισης (Vos),
  • μηδενική αντίσταση εξόδού (Zout ).
  • μηδενική ολίσθηση σήματος,
  • άπειρη απολαβή (Gain), και
  • άπειρο εύρος διέλευσης συχνοτήτων (BW).

Πληροφορίες για τον διδάσκοντα

1. Κατα τη διδασκαλία θα πρέπει να ανακτηθούν οι γνωστικές περιοχές που εμπλέκονται στο σενάριο :Αλγεβρικές πράξεις, Αναλογικά σήματα, Ηλεκτρονική σχεδίση, Ηλεκτροτεχνία.

2. Το σενάριo είναι συμβατό βάση τόσο του Αναλυτικού Πρόγραμματος Σπουδών (Α.Π.Σ.), όσο και του Διαθεματικού Ενιαίου Πλαίσιου Προγράμματος Σπουδών (Δ.Ε.Π.Π.Σ.) του Τομέα της Ηλεκτρολογίας, Ηλεκτρονικής και Αυτοματισμού.

3. Λίστα με λογισμικά που είναι διαθέσιμα περιλαμβανομένου των εγχειρίδιων Βιβλίο Καθηγητή και Βιβλίο μαθητή, για το λογισμικό MultiSIm από τα οποία μπορούμε να αντλήσουμε φύλλα έργου βρίσκουμε στην διεύθυνση http://iasonas.cti.gr/

Διδακτικό μοντέλο του σεναρίου

Στο διδακτικό σενάριο γίνετε εφαρμογή του μοντέλου της βιωματικής μάθησης.  Σύμφωνα με το μοντέλο της βιωματικής μάθησης ο μαθητής εμπλέκεται άμεσα στην πραγματικότητα που διδάσκεται ή ερευνά. Αυτό σημάνει ότι ο μαθητής παύει να είναι ένας απλός δέκτης μηνυμάτων ή παρατηρήσεων άλλα ενεργεί με δραστική συμμετοχή στην όλη  διαδικασία της μάθησης.

Κατά το μοντέλο, ο μαθητής που βιώνει το ζήτημα ή το φαινόμενο που ερευνά αυξάνει το επίπεδο της μάθησης του και αποκτά βαθύτερη κατανόηση των εννοιών και των φαινομένων που μελετά. Εξάλλου η εμπειρική έρευνα είναι ένας από τους βασικούς τρόπους με τους οποίους ο άνθρωπος εξετάζει το περιβάλλον του (Κόκκοτας &  Βλάχος, 2000). Ειδικότερα η εφαρμογή της βιωματικής μάθησης δίνει στους μαθητές δυνατότητες να βιώσουν το ζήτημα αλλά και να αυξήσουν την εκτίμηση τους αναφορικά με αξίες (Καλοβρέκτης Κ, 2011).

Βιβλιογραφία

  1. Κόκκοτας, Π., Βλάχος, Ι. (2000), ‘Ο ρόλος του πειράματος στην επιστήμη, τη διδασκαλία και τη μάθηση’, Διδακτικές προσεγγίσεις στις Φυσικές Επιστήμες. Αθήνα: Τυπωθήτω
  2. Καλοβρέκτης Κ, Πηγαδάς Β, (2011), ‘Ενίσχυση του μοντέλου βιωματικής μάθησης μέσω ανάπτυξης λογισμικού Συλλογής πραγματικών μεγεθών – Μελέτη περίπτωσης στην περιβαλλοντική εκπαίδευση’, 2 Πανελλήνιο Συνέδριο Πατρα 28-30/4/2011
  3. Καλοβρέκτης Κ, ‘MultiSIM για Μηχανικούς- Εγχειρίδιο Αναλογικών και Ψηφιακών Κυκλωμάτων, Περιβάλλον Προσομοίωσης και Μετρήσεων με Διασύνδεση LabVIEW ’, ISBN: 978-960-418-164-3

 

Εκπαιδευτικό Πρόβλημα: 

Ένα απο τα προβλήματα στη σημασία των αναλογικών κυκλωμάτων των τελεστικών ενισχυτών είναι ότι οι μαθητές δεν μπορούν να διακρίνουν τη διαφοροποίηση της συνδεσμολογίας σε έναν τελεστικο ώς ενισχυτή. Το διδακτικό σενάριο αποσκοπεί στην κατανόηση της συνδεμολογιας του αναστρέφων και του μη αναστρέφων Τελεστικού Ενισχυτή και στην παρουσιάση των τεχνικών χαρακτηριστικών τους.

Φάσεις Ψηφιακού Σεναρίου: 
30 λεπτά
Φάση 1: Φ1 - ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ: Χαρακτηριστικά και συνδεσμολογίες
Χώρος Διεξαγωγής: Αίθουσα διδασκαλίας
45 λεπτά
Φάση 2: Φ2 - ΕΦΑΡΜΟΓΗ: Προσομοίωση Τ.Ε. με EWΒ ή Multsim
Χώρος Διεξαγωγής: Εργαστήριο
15 λεπτά
Φάση 3: Φ3 - ΑΝΑΣΤΟΧΑΣΜΟΣ: Ολα όσα μάθαμε!
Χώρος Διεξαγωγής: Αίθουσα διδασκαλίας
Διδακτικοί Στόχοι: 
  1. (ΓΝΩΣΗ):Να κατανοήσουν τα χαρακτηριστικά ενός τελεστικου ενισχυτή
  2. (ΓΝΩΣΗ):Να αναγνωρίζουν τις συνδεσμολογίες ενός τελεστικού ως ενισχυτή σηματος
  3. 3. (ΔΕΞΙΟΤΗΤΕΣ) :Οι μαθητές να είναι ικανοί να χρησιμοποιούν τελεστικου ενισχητές
Λέξεις κλειδιά που χαρακτηρίζουν τη θεματική του σεναρίου: 
Τελεστικός ενισχυτής
op amp
αναστρέφων
μη αναστρέφων
Υλικοτεχνική υποδομή: 
ΛΟΓΙΣΜΙΚΟ Electronics Workbench ΛΟΓΙΣΜΙΚΟ MULTISIM
Δημιουργός Σεναρίου: ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΣ ΚΑΛΟΒΡΕΚΤΗΣ (Εκπαιδευτικός)
Έλεγχος Σεναρίου με τα Προγράμματα Σπουδών: ΠΑΓΚΑΛΟΣ ΣΤΑΥΡΟΣ (Σχολικός Σύμβουλος)
Έλεγχος Επιστημονικής Επάρκειας Σεναρίου: ΚΑΡΑΙΣΑΣ ΠΕΤΡΟΣ (Συντονιστής)