關(guān)于共發(fā)射級(jí)放大電路的教學(xué)設(shè)計(jì)與思考

江舟

摘 要：共發(fā)射級(jí)放大電路是《模擬電子技術(shù)》課程中的難點(diǎn)，對(duì)這門課的教學(xué)起到了承上啟下的作用，也是學(xué)生學(xué)習(xí)電子類專業(yè)課的關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)。筆者在教學(xué)過程中采用理論結(jié)合實(shí)踐的教學(xué)方法，對(duì)這一重要知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行了深入淺出的分析，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)理解和掌握的同時(shí)，也提高了其實(shí)踐能力。最終，通過對(duì)該知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)設(shè)計(jì)，思考并提出了提高《模擬電子技術(shù)》課程教學(xué)質(zhì)量的有效途徑。

關(guān)鍵詞：模擬電子 教學(xué) 放大電路

《模擬電子技術(shù)》是一門電子專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，它所涉及的內(nèi)容主要是半導(dǎo)體器件的工作原理以及它的最基本的應(yīng)用，這門課程的特點(diǎn)與學(xué)生學(xué)習(xí)的《電路分析》課程不同，這門課并不是一門理論型的課程，具有很強(qiáng)的實(shí)用性，工程性和技術(shù)性。

《模擬電子技術(shù)》的教學(xué)不僅僅是要求學(xué)生能夠識(shí)別電子器件，了解電子電路的工作原理，還要求學(xué)生能夠系統(tǒng)地了解電子電路的設(shè)計(jì)、裝配和調(diào)試等知識(shí)。但是從教學(xué)實(shí)踐上看，普遍存在著內(nèi)容多，課時(shí)少，學(xué)生學(xué)習(xí)難度大，學(xué)習(xí)動(dòng)力不足等情況。如何培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的駕馭知識(shí)的能力與動(dòng)手能力，對(duì)于每一位授課教師都是很大的挑戰(zhàn)。本人在承擔(dān)《模擬電子技術(shù)》課程的教學(xué)過程中，針對(duì)教學(xué)過程中出現(xiàn)的問題，結(jié)合自身實(shí)踐，對(duì)共發(fā)射極放大電路這一教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行深入探討，分享自己的一些心得體會(huì)。

1 理論教學(xué)

首先，我給學(xué)生解釋“放大”的概念，所謂放大，就是將信號(hào)由小變大。為了引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，這時(shí)候可以采用啟發(fā)式教學(xué)法，提出問題，比如生活中有哪些放大現(xiàn)象？讓學(xué)生自己去思考，然后通過學(xué)生們對(duì)于放大現(xiàn)象的理解程度，我再告訴學(xué)生，我們?cè)谀M電路中的“放大”其實(shí)是一個(gè)能量轉(zhuǎn)換的過程，由很小的輸入能量控制大的輸出能量，經(jīng)過三極管的放大作用去推動(dòng)負(fù)載工作。根據(jù)輸入信號(hào)接入電路的連接方式的不同，三極管的放大電路分為三種形式：共發(fā)射極放大電路、共基極放大電路和共集電極放大電路，其中共發(fā)射極放大電路的應(yīng)用最為廣泛，我們就以共射放大電路為例，向?qū)W生介紹它的工作原理和分析方法，讓學(xué)生對(duì)放大電路有一個(gè)宏觀的認(rèn)識(shí)。三極管是放大電路的核心元件，接下來圍繞三極管引出共射放大電路的原理圖，并分析放大電路的結(jié)構(gòu)及各組成元件的作用。放大電路的分析分為“靜態(tài)”和“動(dòng)態(tài)”兩個(gè)步驟，所以首先畫出放大電路的靜態(tài)電路，也就是直流電路，這時(shí)候我向?qū)W生拋出問題，此時(shí)三極管是否滿足放大區(qū)的特性呢？靜態(tài)就是只有直流電源Vcc供電，Vcc通過基極電阻Rb接到了三極管的基極，此時(shí)IB≠0，所以集電極電流IC≠0，IC=βIB，很明顯可以保證發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。在求取合適的靜態(tài)工作點(diǎn)以后要進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，“動(dòng)態(tài)”就是在直流狀態(tài)的基礎(chǔ)上加入了交流信號(hào)，此時(shí)電路中的電流和電壓都是交、直流的疊加，動(dòng)態(tài)分析首先要畫出交流通路，方法就是將電路中的所有電容斷路，再把直流電源短路接地，在畫交流通路的過程中必須要讓學(xué)生了解各元件的作用，以及交流信號(hào)是如何流通的，通過提出這些問題讓學(xué)生帶著問題去思考，再通過老師的分析解答讓學(xué)生有清晰的認(rèn)識(shí)，最后讓學(xué)生了解放大電路的基本特性以及掌握放大電路主要參數(shù)的計(jì)算方法，即電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻。這樣學(xué)生對(duì)整個(gè)放大電路就有了更深刻的認(rèn)識(shí)，為下一步學(xué)習(xí)其他放大電路以及多級(jí)放大電路打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2 軟件教學(xué)

在《模擬電子技術(shù)》的教學(xué)中，Multisim是一種常用的EDA軟件，有著良好的人機(jī)界面和控制方式，并提供了多種分析手段，可以得到理論教學(xué)中難以看到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。教師可以將需要解決的問題以項(xiàng)目的形式交給學(xué)生，然后學(xué)生以個(gè)人形式按照自己所掌握的知識(shí)情況完成整個(gè)項(xiàng)目。例如在講授共射放大電路這一內(nèi)容時(shí)可以讓學(xué)生用Multisim軟件選擇合適的電子元件，連接出該電路，然后將輸入端交流信號(hào)短路，接通直流電源，設(shè)置合適的參數(shù)，就可方便快捷地觀測出相應(yīng)的靜態(tài)工作點(diǎn)。在確定放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)后，保持RB不變，由輸入端引入正弦波信號(hào)，測出輸出電壓的值，然后用公式就可以計(jì)算出電壓放大倍數(shù)，還可以將放大電路接上示波器，打開仿真開關(guān)，調(diào)整示波器掃描時(shí)間和通道A、B的顯示比例，觀察輸入輸出波形，同時(shí)，教師也可以人為地設(shè)置故障，讓學(xué)生們自主分析故障并且排除故障。

從以上介紹的教學(xué)應(yīng)用實(shí)例可以看出，將Multisim軟件應(yīng)用于模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，可以縮短電路的設(shè)計(jì)周期，提高電路設(shè)計(jì)效率，便于學(xué)生直觀方便地觀測實(shí)驗(yàn)結(jié)果，實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段的創(chuàng)新。在理論教學(xué)的同時(shí)，合理安排三四個(gè)項(xiàng)目給學(xué)生做，可以加深對(duì)此知識(shí)點(diǎn)的理解和掌握。

要讓學(xué)生真正地掌握共發(fā)射極放大電路的知識(shí)，掌握電路的結(jié)構(gòu)，如果只是單一的理論教學(xué)，學(xué)生們多數(shù)會(huì)感覺內(nèi)容枯燥，對(duì)課程失去興趣，可以適當(dāng)?shù)卦黾觿?dòng)手操作的環(huán)節(jié)，使學(xué)生對(duì)這門課有進(jìn)一步的理解。比如在講解PN結(jié)的單向?qū)щ娦赃@一知識(shí)點(diǎn)時(shí)，可以利用干電池、二極管、小燈泡等簡單的道具給學(xué)生演示，通過在二極管正接和反接兩種情況下燈泡的亮暗程度變化激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生帶著問題去尋找答案。在一體化教學(xué)過程，還可以充分發(fā)揮模電實(shí)驗(yàn)箱的作用，在實(shí)訓(xùn)室中進(jìn)行共射放大電路、RC橋式振蕩電路、反饋電路等電路的實(shí)踐操作。例如，在講解共發(fā)射極放大電路時(shí)，讓學(xué)生自己動(dòng)手搭建電路，然后利用萬用表測出靜態(tài)工作點(diǎn)，輸入輸出電壓，并確定電壓放大倍數(shù)，最后利用示波器觀測輸入輸出波形，進(jìn)行對(duì)比。在學(xué)生對(duì)于放大電路有了感性的認(rèn)識(shí)后，再結(jié)合放大原理，分析學(xué)生在實(shí)際操作中觀察到的現(xiàn)象，可以有效地提高學(xué)習(xí)效率。

職業(yè)教育的培養(yǎng)目的是培養(yǎng)高技能、高素質(zhì)的實(shí)用型人才，要求學(xué)生在掌握一定理論知識(shí)的基礎(chǔ)上還要具備較強(qiáng)的動(dòng)手實(shí)踐能力，所以說不僅要注重理論知識(shí)的傳授，還要注重培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，這樣才能使學(xué)生的綜合素質(zhì)得到提升。

本人在共發(fā)射極放大電路這一教學(xué)環(huán)節(jié)采用理論聯(lián)系實(shí)際的教學(xué)模式，運(yùn)用啟發(fā)式教學(xué)方法，讓學(xué)生在理解記憶的基礎(chǔ)上，運(yùn)用實(shí)踐檢驗(yàn)理論，取得了良好的教學(xué)效果。這一知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)實(shí)踐正是《模擬電子技術(shù)》課程教學(xué)的典型映射，以此教學(xué)設(shè)計(jì)方法普遍運(yùn)用于《模擬電子技術(shù)》課程教學(xué)，有利于其教學(xué)質(zhì)量的優(yōu)化與提升。

參考文獻(xiàn)：

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