《模擬電子技術(shù)》教學(xué)中比較法的嘗試

朱翠芳

摘要比較教學(xué)法是教學(xué)中突破重點(diǎn)難點(diǎn)、消除疑點(diǎn)的重要方法之一。結(jié)合模擬電子技術(shù)教學(xué)實(shí)踐，重點(diǎn)闡述比較教學(xué)法的運(yùn)用。

關(guān)鍵詞比較法教學(xué)模擬電子技術(shù)

中圖分類號(hào)：G42文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1671—7597(2009)0410146—01

教學(xué)法是教師的教與學(xué)生的學(xué)相互協(xié)同以完成教學(xué)任務(wù)的方式方法，是教與學(xué)的統(tǒng)一。教師的教是建立在學(xué)生學(xué)的基礎(chǔ)之上，要落實(shí)教的意圖，實(shí)現(xiàn)教的目標(biāo)，需要學(xué)的密切配合且積極參與，因此教師在教的過(guò)程中，如何運(yùn)用各種不同的方法和手段，變指揮者為引導(dǎo)者，鼓勵(lì)和激發(fā)學(xué)生的自主思維，探求知識(shí)的欲望，提高接受新知識(shí)的效率就顯得尤為重要。俄國(guó)教育家烏申斯基說(shuō)：“比較是一切理解和思維的基礎(chǔ)，我們都是通過(guò)比較來(lái)了解世界的一切。”筆者認(rèn)為，在教學(xué)中，教師根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容，結(jié)合不同的教學(xué)方法，充分運(yùn)用比較教學(xué)法，將兩種或兩種以上的相關(guān)知識(shí)、原理進(jìn)行比較，使原來(lái)枯燥、抽象的難于理解、接受的內(nèi)容變得生動(dòng)、有趣，一目了然，易于接受和掌握，這樣，既豐富了課堂教學(xué)，又激發(fā)了學(xué)生的思維，從而使教與學(xué)得到統(tǒng)一。

《模擬電子技術(shù)》是電子技術(shù)、通信等專業(yè)的必修專業(yè)基礎(chǔ)課程，而中等職業(yè)學(xué)校的學(xué)生基礎(chǔ)差、底子薄，對(duì)知識(shí)的渴求欲望不是很強(qiáng)，為了能使學(xué)生對(duì)《模擬電子技術(shù)》產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣，通過(guò)教學(xué)實(shí)踐，總結(jié)出在本門(mén)課程中的一些教學(xué)方法的實(shí)際應(yīng)用，尤其以比較法為主，現(xiàn)就對(duì)比較法的應(yīng)用情況做一簡(jiǎn)要介紹，供大家參考。

一、P型半導(dǎo)體與N型半導(dǎo)體

P型半導(dǎo)體，又稱空穴型半導(dǎo)體，是在純凈半導(dǎo)體硅(或鍺)的晶體中摻入正三價(jià)的元素(如硼元素)，雜質(zhì)原子的三個(gè)價(jià)電子與周圍的硅原子形成共價(jià)鍵時(shí)，出現(xiàn)一個(gè)空穴，形成了以空穴導(dǎo)電為主的半導(dǎo)體。在P型半導(dǎo)體中，空穴為多數(shù)載流子，自由電子為少數(shù)載流子：N型半導(dǎo)體是在純凈半導(dǎo)體硅(或鍺)的晶體中摻入正五價(jià)的元素(如磷元素)，雜質(zhì)原子就代替了晶格中某些硅原子的位置，它的五個(gè)價(jià)電子中有四個(gè)與周圍的硅原子結(jié)成共價(jià)鍵，多余的一個(gè)價(jià)電子就會(huì)被激發(fā)為自由電子，形成了以自由電子導(dǎo)電為主的半導(dǎo)體。在N型半導(dǎo)體中，自由電子為多數(shù)載流子，空穴為少數(shù)載流子。只有真正區(qū)分開(kāi)這兩種半導(dǎo)體的特點(diǎn)，在后面學(xué)習(xí)PN結(jié)的形成過(guò)程時(shí)才容易理解和接受。

二、二極管與三極管

從內(nèi)部結(jié)構(gòu)上講，二極管只有一個(gè)PN結(jié)，三極管有兩個(gè)PN結(jié)：發(fā)射結(jié)和集電結(jié)。因而，內(nèi)部結(jié)構(gòu)存在著明顯的差別，通過(guò)二極管與三極管內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖和圖形符號(hào)的標(biāo)示，采用比較法講解學(xué)生就非常容易理解和接受。

從特性來(lái)講，二極管具有單向?qū)щ娦?，即加一定的正向電壓?dǎo)通，加反向電壓截止；而三極管中有發(fā)射結(jié)和集電結(jié)兩個(gè)PN結(jié)，雖然也具有單向?qū)托?，但是要由兩個(gè)PN結(jié)的導(dǎo)通情況共同決定它的輸入和輸出特性。當(dāng)發(fā)射結(jié)反向偏置或者兩端電壓為零時(shí)，三極管工作于截止區(qū)；當(dāng)發(fā)射結(jié)正向偏置，集電結(jié)反向偏置時(shí)，三極管工作于放大區(qū)；當(dāng)發(fā)射結(jié)正向偏置，集電結(jié)也正向偏置時(shí)，三極管工作于飽和區(qū)。

三、三極管與場(chǎng)效應(yīng)管

從內(nèi)部結(jié)構(gòu)上來(lái)講，三極管是由三層半導(dǎo)體構(gòu)成的，每層半導(dǎo)體為一個(gè)區(qū)，三個(gè)區(qū)分別為發(fā)射區(qū)、集電區(qū)、基區(qū)，由三個(gè)區(qū)各引出一個(gè)電極，分別為發(fā)射極E、集電極c和基極B。同時(shí)，三層半導(dǎo)體形成兩個(gè)PN結(jié)：發(fā)射結(jié)和集電結(jié)；而場(chǎng)效應(yīng)管是在半導(dǎo)體基片上擴(kuò)散出兩個(gè)高攙雜半導(dǎo)體區(qū)域，引出三個(gè)極分別叫柵極G、源極s和漏極D。所以三極管的制作工藝和場(chǎng)效應(yīng)管明顯不同。

從導(dǎo)電機(jī)理來(lái)看，三極管中有自由電子和空穴兩種載流子：而場(chǎng)效應(yīng)管的載流子只有一種：自由電子或空穴。

從工作特性來(lái)看，三極管是一種利用輸入電流控制輸出電流的電流控制型器件；而場(chǎng)效應(yīng)管是利用輸出電壓產(chǎn)生的電場(chǎng)效應(yīng)來(lái)控制輸出電流的電壓控制型器件。場(chǎng)效應(yīng)管功耗低，受溫度、輻射等外界因素影響小，便于集成，這是其優(yōu)于三極管的特點(diǎn)。

從應(yīng)用上來(lái)看，當(dāng)應(yīng)用于放大電路時(shí)，三極管的基極B與場(chǎng)效應(yīng)管的柵極G相對(duì)應(yīng)，三極管的集電極C與場(chǎng)效應(yīng)管的漏極D相對(duì)應(yīng)，三極管的發(fā)射極E與場(chǎng)效應(yīng)管的源極s相對(duì)應(yīng)。

四、反饋

反饋指從放大器的輸出端把輸出信號(hào)的一部分或全部通過(guò)一定方式送回到放大器輸入端的過(guò)程。在反饋教學(xué)中，電壓反饋與電流反饋的判別，串聯(lián)反饋與并聯(lián)反饋的區(qū)別，正反饋和負(fù)反饋的判別，一直是教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)問(wèn)題，針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，總結(jié)如下：

1電壓反饋與電流反饋：必須從輸出端來(lái)判別，也就是看反饋元件與輸出端的連接方式，當(dāng)反饋元件與輸出端連接的反饋為電壓反饋，與非輸出端連接的反饋為電流反饋。即從輸出端取電壓信號(hào)進(jìn)行的反饋形式為電壓反饋，從輸出端取電流信號(hào)進(jìn)行的反饋形式為電流反饋。

2串聯(lián)反饋與并聯(lián)反饋：看反饋元件與輸入端的連接方式。當(dāng)反饋元件與輸入端連接即為并聯(lián)反饋，與非輸入端連接則為串聯(lián)反饋。

3正反饋與負(fù)反饋：利用瞬時(shí)極性法，若反饋元件與輸入端連接，反饋信號(hào)的相位與輸入信號(hào)相位相同，為正反饋，相位相反，為負(fù)反饋；若反饋元件與非輸入端連接，反饋信號(hào)的相位與輸入信號(hào)相位相同，為負(fù)反饋，相位相反，為正反饋。

4帶負(fù)反饋的放大器與不帶負(fù)反饋的放大器：兩者性能有很大不同，帶負(fù)反饋的放大器優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)在：放大倍數(shù)下降，但放大倍數(shù)的穩(wěn)定性提高了：改善了放大器的頻響特性；減小了放大器的波形失真，改變了放大器的輸入、輸出電阻。

五、功率放大器

從晶體管的靜態(tài)工作點(diǎn)位置，功率放大器分為甲類、乙類、甲乙類。甲類功率放大器的特點(diǎn)是：靜態(tài)工作點(diǎn)合適，在輸入信號(hào)的整個(gè)周期內(nèi)，晶體管都處于放大狀態(tài)，信號(hào)不失真的進(jìn)行放大輸出，但靜態(tài)電流大，效率低：乙類功率放大器的特點(diǎn)是：靜態(tài)工作點(diǎn)選得過(guò)高，在輸入信號(hào)的整個(gè)周期內(nèi)，晶體管半個(gè)周期在放大區(qū)工作，半個(gè)周期在截止區(qū)工作，放大器只有半波輸出，信號(hào)失真非常嚴(yán)重，但乙類功率放大器幾乎沒(méi)有靜態(tài)電流，效率高；甲乙類功率放大器的特點(diǎn)是：靜態(tài)工作點(diǎn)位置偏低，在截止區(qū)附近，略高于乙類功率放大器，但甲乙類功率放大器的靜態(tài)電流仍較小，效率較高，輸出波形比乙類功率放大器削波程度小。

俗話說(shuō)：有比較才有鑒別。實(shí)踐證明，在模擬電子技術(shù)教學(xué)中，我們只要適時(shí)地采用比較法這一教學(xué)方法，就能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。