《功率放大器》課堂教學設計

崔婧娜　文麗　賀岳星　高鑫偉

摘 要 模電作為電類專業(yè)的一門基礎課程，學員在學習過程中經常感到晦澀難懂。本文貫徹教為主導，學為主體的教學理念，采用理實結合的方法，對“功率放大器”一堂課進行設計，學員全程參與教學過程，體會制作的成就感，真正把理論知識落到實處。

關鍵詞 功率放大器 理實一體 音響

自功率放大器問世以來，在各種數(shù)字產品中的應用越來越廣泛，與實際生活的聯(lián)系越來越緊密。作為音箱等數(shù)碼產品的后級放大電路，它的主要作用是將前級的音頻信號進行功率放大以推動負載工作，獲得良好的聲音效果。

1教學起點分析

本次課堂教學設計選自《電子與通信技術基礎》這門課程，針對的教學對象為軍校預選士官學員，學制為5個月。

他們具有如下學習特點：文化基礎較弱，對通信電路的基礎知識了解較少；但同時他們喜愛動手操作，擅長實驗環(huán)節(jié)。結合上述特點，在設計本節(jié)課時，采用理實一體化的教學模式。

2教學方案

本門課程學時少，任務重，模電部分僅有8個學時，同時通過這門課程的學習，需要學員學會基本焊接技巧?；谏鲜鲈?，在具體教學過程中改變過去大量的理論分析和推導，將一些重要的理論和應用知識放到實驗中。

2.1教學目標

（1）功率放大器的特點、分類；

（2）典型功率放大器的介紹。

2.2教學思路

考慮到前后知識的連貫性和學員現(xiàn)有的知識水平，本次內容以下列主線組織教學活動：引入主題（小音箱）——提出任務——個人實踐（焊接小音箱套件）——觀察分析，提出問題（音量為什么會被放大）——概念講解——討論應用方法，經驗分享。

（1）引入部分：播放設備連接音響時，聲音就會被放大。這些司空見慣的現(xiàn)象，大家想過有什么電學原理嗎？結合之前放大知識的學習，大家一定會想到這是放大的過程。

為了提高學員的學習效果，讓他們全程參與到教學過程當中。用2學時的時間帶領學員焊接小音箱套件，體會到自己制作的成就感，更能激發(fā)學習主動性。

（2）制作完成之后，提出問題，講解核心原理。本節(jié)課內容不作過多理論推導的設置，將主要內容分為兩個部分：功率放大電路和集成功率放大器的介紹。

①首先明確功率放大器的定義。

電子系統(tǒng)中，模擬信號經傳感器轉換為電信號，并被放大后，往往要推動實際負載工作。如揚聲器發(fā)聲、繼電器工作、儀表指針偏轉等。而推動實際負載需要的功率很大。能輸出較大功率的放大器就稱為功率放大器。如圖為一個擴音系統(tǒng)的組成結構。

接著明確電壓放大電路和功率放大電路并沒有本質區(qū)別，都是能量的控制與轉換。

它們的不同點在于依負載情況強調了某一方面，自追求的指標不同：前者要求負載得到不失真的電壓信號，其輸出功率不一定很大；通常為小信號放大電路。后者要求獲得盡可能大的輸出功率和轉換效率，通常在大信號狀態(tài)下工作。

功放須滿足的性能指標：要有盡可能大的輸出功率；效率要高；非線性失真要小；功放管加強散熱和保護。通俗來講，好的功放，在放大過程中音質損失少，散熱好，輸出功率大，推動的音箱不吃力。

②講解功率放大器的分類。

按靜態(tài)工作點位置分，即三極管在一個正弦波周期內的導通狀態(tài)，可分為甲類、乙類、甲乙類、丙類、丁類。按放大電路與負載間耦合方式分類，重點講解OCL、OTL核心電路的組成。對于本層次的學員，簡單介紹交越失真。

③講解集成功率放大器。

按照輸出功率發(fā)展變革，放大器從初始的1W小功率發(fā)展為10W以上的中功率，到25W的厚膜集成功率放大器。

按照電路結構發(fā)展變革，從單聲道的單路輸出集成功率放大器到雙聲道立體聲的二重雙路輸出集成功率放大器。按照電路功能發(fā)展變革，由一般的OTL功率放（下轉第176頁）（上接第97頁）大器集成電路發(fā)展為具有過壓保護電路、過熱保護電路、負載短路保護電路、電源浪涌過沖電壓保護電路、凈噪聲抑制電路、電子濾波電路等功能更強的集成功率放大器。

以音箱套件所用的TDA2030為例講解集成功放。這是一塊性能十分優(yōu)良的功率繼承放大電路，其主要特點是上升速率高、瞬態(tài)互調失真?。惠敵龉β蚀?，保護性能比較完善；外圍電路簡單，使用方便。

（3）小結部分：先對本節(jié)課內容做一小結，然后布置課外作業(yè)，讓學員課下查詢其余常用集成功放芯片相關資料。

2.3教學反思

通過本次課堂設計，與之間注重理論講解相比，學員對于知識的接受度更高，對于制作的成就感認同感更強。寓教于樂，學習效果更好。

3結語

本次課堂設計針對的是短期培訓學員，課時少，任務重，需要盡可能地提高學員的學習積極性。通過前期焊接到主動探索應用知識，抓住了學員眼球，增強了學習的趣味性。在今后準備其他課次時，也可從這一角度出發(fā)進行設計。

參考文獻

[1] 華成英，童詩白.模擬電子技術基礎[M].高等教育出版社，2005.

[2] 賀娟.基于TDA2030的音頻功率放大器的研究[J].中小企業(yè)管理與科技，2012 （07）：208.