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直流電路的動態(tài)分析精選(九篇)

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直流電路的動態(tài)分析

第1篇:直流電路的動態(tài)分析范文

【關鍵詞】輸入電阻,低輸出電阻,放大倍數

1 射極輸出器電路。

如圖1所示電路為共集電極電路原理圖,從交流通路可知及基極是信號的輸入端,發(fā)射極是信號的輸出端,而集電極則通過偏置電源Ucc接地(在交流電源中直流電源作短路處理),作為輸入、輸出回路的公共端,故稱為共集電極放大電路。因為從發(fā)射極輸出信號,故又稱為射極輸出器。

2 動態(tài)分析

當放大電路有輸入信號時,晶體管的各個電流和電壓都含有直流分量和交流分量。直流分量一般即為靜態(tài)值,由靜態(tài)分析來確定。動態(tài)分析是在靜態(tài)值確定后分析信號的傳輸情況,考慮的只是電壓和電流的交流分量。微變電路法是動態(tài)分析的基本方法之一。所謂放大電路的微變等效電路,就是把非線性元件晶體管所組成的放大電路等效為一個線性電路,也就是把晶體管線性化,等效為一個線性元件。這樣,就可像處理線性電路那樣來處理晶體管放大電路。線性化的條件,就是晶體管在小信號(微變量)情況下工作。這才能在靜態(tài)工作點附近的小范圍內用直線段近似地代替晶體管的特性曲線。

(1)電壓放大倍數

①電壓放大倍數接近于1,但恒小于1。

(2)輸入電阻

射極輸出器的輸入電阻ri也可從圖2所示的微變等效電路經過計算得出,即

(3)輸出電阻

可見射極輸出器的輸出電阻是很低的,由此也說明它具有恒壓輸出特性。

第2篇:直流電路的動態(tài)分析范文

關鍵詞:放大電路;圖解法;交流負載線;疊加定理

中圖分類號:TP18文獻標識碼:A

文章編號:1004-373X(2010)01-110-03

Application of Superposition Theorem in Solving AC Load Line

XIANG Xiucen,LI Minghui

(School of Applied Sciences,Jiangxi University of Science and Technology,Ganzhou,341000,China)

Abstract:Graphic method is often used to study the waveform distortion and obtain the largest non-distortion output voltage,the key is to solve and draw the AC load line.Therefore,the solving of AC load line equation by superposition theorem is discussed.Then it is proved that the equations of direct coupled amplifier circuit are same and those of RC coupled amplifier circuit is not same.Thirdly,the algebra method to calculate the largest non-distortion output and analyze the waveform distortion is proposed.At last,compared with that by Thevenin theorem which is widely used in nowadays,the method to solve the equation of AC load line by superposition theorem has three advantages.

Keywords:amplifier circuit;graphic method;AC load line;superposition theorem

0 引 言

圖解法是分析放大電路的一種基本分析方法,它常用于分析波形失真問題和估算最大不失真輸出電壓,而求作交流負載線是圖解法動態(tài)分析的關鍵。但是,作為目前普通高等院校廣泛使用的教材,文獻[1,2]并沒有給出交流負載線方程及其求解過程。文獻[3-6]采用戴維寧定理推導出了阻容耦合共射極放大電路的交流負載線方程,但是在求輸出回路的戴維寧等效電路時,需將耦合電容用直流電源替代,對初學者來說要理解這一代換的原因比較困難。

本文應用疊加定理分別求解了直接耦合共射極放大電路和阻容耦合共射極放大電路的直流負載線和交流負載線,證明了直接耦合放大電路的直流負載線和交流負載線相同、阻容耦合放大電路的直流負載線和交流負載線不同,提出了采用解析法可直接精確求解放大電路的最大不失真電壓、分析波形失真。

1 直流負載線和交流負載線的定義

靜態(tài)時,即直流電源單獨作用時,晶體管管壓降uCE和集電極電流iC的關系uCE=f(iC)表示的直線稱為直流負載線,其與晶體管輸出特性曲線的交點即為靜態(tài)工作點Q。要使交流信號既能被放大,又要不失真,必須設置合適的靜態(tài)工作點。

動態(tài)時,即交流信號源和直流電源共同作用時,晶體管管壓降uCE和集電極電流iC的關系uCE=f(iC)表示的直線稱為交流負載線,它是動態(tài)工作點Q′移動的軌跡。

2 由疊加定理求解直流負載線和交流負載線

2.1 直接耦合共射極放大電路

直接耦合共射極放大電路及其直流通路和交流通路分別如圖1(a),(b)和(c)所示。根據疊加定理,可知:

uCE=UCEQ+uce,iC=ICQ+ic

其中:UCEQ和ICQ為直流分量,uce和ic為交流分量,uCE和iC為交、直流總量。由圖1(b)可知:

UCEQ=VCC-RCICQ+UCEQRL

整理上式,可得:

UCEQ=

V′CC-

R′L

ICQ(1)

其中:V′CC=RLRC+RLVCC,R′L=RC∥RL。

將式(1)中的UCEQ和ICQ分別用uCE和iC代替,可得:

uCE=V′CC-R′LiC

(2)

在uCE-iC坐標平面內,畫出式(2)表示的直線,可得圖1(a)所示直接耦合放大電路的直流負載線,如圖2所示,其與橫坐標和縱坐標的交點分別為(V′CC,0)和(0,V′CC/R′L)。

圖1 直接耦合共射極放大電路

圖2 圖1電路的直流負載線和交流負載線

由圖1(c)所示的交流通路可知:

uce=uo=-(RC∥RL)ic=-R′Lic

(3)

于是,根據疊加定理,將式(2)和式(3)相加,有:

uCE=UCEQ+uce=(V′CC-R′LICQ)-R′LiC

=V′CC-R′LiC(4)

在uCE-iC坐標平面內,畫出式(4)表示的直線,可得圖1(a)所示直接耦合放大電路的交流負載線如圖2所示。顯然,由于式(2)和式(4)相同,故圖1(a)所示直接耦合放大電路的直流負載線和交流負載線是同一條直線。這一結論可推廣至所有直接耦合共射極放大電路。

2.2 阻容耦合共射極放大電路

阻容耦合共射極放大電路及直流通路分別如圖3(a),(b)所示,而其交流通路則與圖1(a)所示的直接耦合共射極放大電路的交流通路相同,仍如圖1(c)所示。

圖3 阻容耦合共射極放大電路

根據疊加定理,可知:uCE=UCEQ+uCE,iC=ICQ+ic。由圖3(b),可得:

UCEQ=VCC-RCICQ

(5)

將式(5)中的UCEQ和ICQ分別用uCE和iC代替,可得:

uCE=VCC-RCiC

(6)

在uCE-iC坐標平面內,畫出式(6)表示的直線,可得圖3所示的阻容耦合放大電路的直流負載線,如圖4所示,其與橫坐標和縱坐標的交點分別為(VCC,0)和(0,VCC/RC)。

圖4 圖3電路的直流負載線和交流負載線

又由疊加定理可知,將式(6)和式(3)相加可得:

uCE=UCEQ+uCE=UCEQ-R′LiC

=UCEQ-R′L(iC-ICQ)

=(UCEQ+R′LICQ)-R′LiC

=V′CC-R′LiC

(7)

其中:V′CC=UCEQ+R′LICQ。

在uCE-iC坐標平面內,畫出式(7)表示的直線,可得圖3所示的阻容耦合放大電路的交流負載線,如圖4所示,其與橫坐標和縱坐標的交點分別為(V′CC,0)和(0,V′CC/R′L)。

顯然,對于圖3所示的阻容耦合放大電路,其直流負載線和交流負載線不同。這一結論同樣可推廣至所有阻容耦合共射極放大電路。

3 直流負載線和交流負載線的應用

在已知靜態(tài)工作點Q的基礎上,根據求出的直流負載線和交流負載線方程,解出UCEQ和V′CC,比較UCEQ-UCES和V′CC-UCEQ,二者較小者即為放大電路的最大不失真輸出電壓幅值,并由此可分析電路容易產生截止失真還是飽和失真,如何調整靜態(tài)工作點Q可消除失真。

以上估算電路最大不失真輸出電壓、分析波形失真問題方法可稱為解析法,與圖解法[7-10]相比,更加簡捷方便。

設電路參數為:靜態(tài)時ICQ=2 mA,VCC=12 V,RC=RL=3 kΩ,晶體管飽和管壓降UCES=0.6 V。

(1) 對于圖1所示的直接耦合共射極放大電路,根據式(1)和式(4)可求得V′CC=6 V,UCEQ=3 V。因此,該放大電路的最大不失真輸出電壓的幅值為:

Uomax=min{(UCEQ-UCES),(V′CC-UCEQ)}

=min{(3-0.6),(6-3)}=2.4 V

由此可知,該電路易產生飽和失真,為增大電路動態(tài)變化范圍,可適當降低靜態(tài)工作點Q。

(2) 對于圖3所示的阻容耦合共射極放大電路,根據式(5)和式(7)可分別求得UCEQ=6 V,V′CC=9 V。因此,該放大電路的最大不失真輸出電壓的幅值為:

Uomax=min{(UCEQ-UCES),(V′CC-UCEQ)}

=min{(6-0.6),(9-6)}=3 V

由此可知,該電路易產生截止失真,為增大電路動態(tài)變化范圍,可適當升高靜態(tài)工作點Q。

4 結 語

對于一般共射極放大電路,總可以應用疊加定理求出其直流負載線和交流負載線,并在此基礎上用解析法可直接精確求解放大電路的最大不失真輸出電壓、分析波形失真。與文獻[3-6] 中由戴維寧定理求解交流負載線的方法相比,由疊加定理求解交流負載線有以下三個優(yōu)點:

(1) 由戴維寧定理求解阻容耦合放大電路的交流負載線時,在求解輸出回路的戴維寧等效電路的過程中,需將耦合電容用直流電源替代,對初學者來說要理解這一替代的原因是比較困難的;而用疊加定理求解時并不需要做此替代。

(2) 用疊加定理求解交流負載線的同時也求出了直流負載線,有助于后續(xù)求解最大不失真輸出電壓的和分析波形失真,這是因為在計算最大不失真輸出電壓和分析波形失真之前必須已知電路的靜態(tài)工作點Q。

(3) 由疊加定理求解交流負載線的方法與分析放大電路所遵循的“先靜態(tài)、后動態(tài)”的原則相一致,這有助于正確理解交、直流共存,直流負載線和交流負載線等概念。

參考文獻

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第3篇:直流電路的動態(tài)分析范文

關鍵詞:Multisim;單管放大電路;仿真分析;放大電路

中圖分類號:TN7;TP39 文獻標識碼:A 文章編號:2095-1302(2017)05-0-02

0 引 言

模擬電子技術是電子、通信類專業(yè)的一門專業(yè)基礎課。通過這門課的學習,使學生掌握電子電路的基本理論與基本實驗技能,并初步具有電子電路的設計和創(chuàng)新能力。隨著科技的發(fā)展,電子電路分析和設計方法實現了現代化和自動化,在教學中適當引用計算機輔助工具實現硬件設計軟件化,讓實驗變得簡單、方便,同時可幫助學生快速理解理論知識。使用Multisim軟件不僅可以快速設計電路,還可與理論設計進行比較,為電路的進一步調試提供便利,極大地縮短了產品的研發(fā)周期。

本文以典型的單管放大電路為例,具體介紹了利用Multisim設計單管放大電路,并對其進行靜態(tài)和動態(tài)分析,得到放大電路的靜態(tài)工作點,分析靜態(tài)工作點的影響因素;在動態(tài)分析的基礎上得到了電路的電壓放大倍數、輸入電阻、輸出電阻及帶寬。

1 Multisim仿真軟件功能及特點

學習電子技術,不僅要熟練掌握電子器件以及電路的基本原理、參數計算方法,更重要的是對電路的分析、應用以及開發(fā)。Multisim是一款在業(yè)內廣泛采用的電子電路仿真與設計軟件,其功能強大,能最大化滿足使用者的需求,其擁有的專業(yè)功能可以輕松處理較為復雜的電路設計。它包含電路原理圖的輸入、電路硬件描述語言輸入,具有豐富的仿真分析能力,元件庫中提供了大量仿真模型,確保了仿真結果的準確性、真實性和實用性,并集成了多種虛擬儀表,包含大量設計實例、課程設計和研究項目,使得實驗更加簡便快捷。

2 單管共射放大電路設計

根據NPN型晶體管的特性,設計一個輸入電阻為Ri、輸出電阻為Ro、電壓放大倍數為Au的共射放大電路,電路設計具體過程如下:

(1)晶體管是放大的核心元件,輸入信號為正弦波電壓Ui。在輸入回路中,加入基極電源VBB使晶體管基極與集電極之間的電壓UBE大于開啟電壓UON,并與基極電阻Rb同時決定基極電流IB;在輸出回路中,應該讓集電結反向偏置,使晶體管處在放大狀態(tài),所以集電極電源VCC應該足夠高,這里取12 V,基本共射放大電路如圖1所示。

(2)在實際電路中,通常用一個直流電源代替基極電源和集電極電源,為了設置合適的靜態(tài)工作點,在輸入回路中增加一個電阻Rb1,得到如圖2所示的直接耦合共射放大電路。

(3)加入輸入信號時,圖1的Rb和圖2的Rb1上均有電壓損失,減小了基極與發(fā)射極之間的電壓差值,影響了電路的放大能力。由于電容有“隔直通交”的作用,在輸入端加入大電容C1,使輸入信號可以無損失地加在基極與發(fā)射極之間,在輸出端加入電容C2,連接放大電路與負載。為了穩(wěn)定靜態(tài)工作點,并增大放大電路的交流電壓增益,在發(fā)射極端增加一個電阻Re和一個電容Ce并聯電路,具體電路如圖3所示。

3 靜態(tài)工作點分析

為保證放大電路不失真地對已知小信號進行放大,設置合m的靜態(tài)工作點非常必要。將輸入信號置零,使直流電源單獨作用時,將基極電流、集電極電流、晶體管b-e間電壓和管壓降稱為靜態(tài)工作點Q,通常記為IbQ、IcQ、UBEQ、UCEQ。在圖3所示的阻容耦合共射放大電路中,已知Vcc=12 V,Rb1=5kΩ,Rb2=15 kΩ,Re=2.3 kΩ,Rc=5.1 kΩ,RL=5.1 kΩ;晶體管的β=50,rbe=1.5 kΩ,UBEQ=0.7 V,分別取C1、C3、Ce為30 μF、10 μF、50 μF。根據晶體管特性以及回路方程,估算靜態(tài)工作點。因為(1+β)Re>>Rb1∥Rb2,所以 :

(1)

(2)

(3)

(4)

然后通過Multisim的仿真功能與菜單欄Simulate選項中Analysis and Simulation中的DC Operating Point Analysis直接測出b、c、e的節(jié)點電壓和Rc的支路電流。靜態(tài)工作點分析如圖4所示,其中V(b)=2.98 V, UCEQ=V(c)-V(b)= 6.80V-2.35 V=4.45 V, I(Rc1)=1.01 mA,由此可以看出仿真結果與理論估計值接近。

通過公式(1)~(4)可知,靜態(tài)工作點與Rb2的取值有關,Rb2越小,靜態(tài)工作點越高。將Rb2換成最大阻值為100 kΩ的滑動變阻器。改變Rb2,采用直流仿真方法測出四組不同阻值下的靜態(tài)工作點,數據結果見表1所列,可以看出隨著Q點的增高,IEQ越大。

4 動態(tài)參數分析

在電路的交流通路中,用h參數等效模型代替晶體管得到交流等效電路,這樣的分析方式稱為h參數等效模型分析。電容對交流信號短路,晶體管用h參數模型代替,畫出圖3的交流等效電路圖如圖5所示。電路的放大倍數Au、輸入電阻Ri和輸出電阻Ro稱之為動態(tài)參數,根據電路的回路方程,可以得到動態(tài)參數的表達式:

(5)

(6)

(7)

在輸入輸出端接入萬用表,設置為交流電壓檔,測得輸入端電壓為14 .142 mV記作Ui,輸出端電壓為1.173 V記作Uo,根據公式(5)計算得到放大增益Au為83.57,輸入輸出電壓如圖6所示。也可以放入雙蹤示波器,A通道連接輸入端,B通道連接輸出端,打開仿真開關,得到圖7所示的輸入、輸出波形,可以看出輸入輸出波形有180°的相位差,并且輸入波形被放大了81.5倍,與理論值相差甚微。

在輸入端并聯一個電壓表,串聯一個電流表,測得輸入端電壓和電流,通過計算得出輸入端電阻Ri為1 kΩ;在輸出端采用同樣的方式得到輸出電阻Ro為5 kΩ,電表均設置為交流檔(即AC檔)。由以上分析可知理論計算數值與仿真結果基本一致。

用波特圖示儀測試電路的幅頻特性曲線,共射放大電路幅頻如圖8所示。由圖可知中頻電壓增益為39.834 dB,根據頻帶寬度的測量原理,移動測試指針,使幅度值下降3dB,找到半功率點,低端頻率fL約為134.4 Hz,高端l率fH約為1.425 MHz,同時計算出放大器的頻帶寬度fW=fH-fL≈1.4MHz。

5 結 語

利用Multisim仿真軟件對單管共射放大電路進行設計和仿真,對電路的靜態(tài)工作點和動態(tài)參數進行詳細分析,理論與仿真結果基本相同。在仿真過程中充分利用Multisim的多種仿真方式,快速得到仿真結果,先仿真后制作增加了設計成功率,提高了實驗效率。作為教學輔助工具,該設計方法對其他電子電路的設計有一定的參考價值與不可估量的作用。

參考文獻

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第4篇:直流電路的動態(tài)分析范文

[關鍵詞]主線貫穿法;層次教學法;教學互動

1基本理論教學

理論教學是電子技術課程一個非常重要的環(huán)節(jié),掌握電子電路基本理論,才能掌握和應用電子技術。模擬電子技術的特點是器件多、電路雜,理論不系統(tǒng),分析方法不統(tǒng)一,內容顯得凌亂,這給模擬電子技術教學帶來了諸多不便。因此模擬電子教學應在以下幾個方面有所改進:①系統(tǒng)性:即基本原理應具有系統(tǒng)性。模擬電子技術難點在于基本原理凌亂,涉及的內容雜,如對單級放大電路的分析,包括晶體管放大原理、放大電路的工作過程、靜態(tài)工作點、各點的波形圖、直流通路、交流通路和小信號等效電路等內容。內容雖多,它們有共同的特點:就是靜態(tài)分析和動態(tài)分析及其等效電路。不僅僅單極放大電路要進行靜態(tài)分析、動態(tài)分析,集成電路構成的各種運算電路也涉及靜態(tài)分析和動態(tài)分析的內容。比如在單電源供電的情況下,集成運算放大器也有設置工作點的問題,不然會發(fā)生波形失真。因此,可以說模擬電子技術的基本內容就是直流分析、交流分析;基本原理就是工作點原理、圖解法原理和等效電路原理;核心內容是放大電路,包括單極電壓放大、功率放大和運算放大器放大電路。掌握了這些內容,就掌握了模擬電子技術基礎。②內容歸納:即找出共性的內容。如小信號等效電路分析法對BJT、JFET和MOSFET組成的放大電路的分析,其基本原理是相同的,只因使用器件的不同,因而等效電路有所差異,分析方法是相同的。共射極放大電路、共集電極放大電路和共基極放大電路采用的分析方法也是相同的。集成運放構成的各種運算電路的分析方法是相同的,即運用虛斷和需短的概念。內容相近的電路集中在一起講解,分析方法統(tǒng)一,有利于學生理解。通過不同電路的分析,可以看出電路在性能方面的差異,在共性之中找到個性,這樣可以增強學生的感性認識。找到共性,就找到了捷徑,使教材的內容更簡潔,從而減輕學生的負擔。③分清主次:由于模擬電子技術的內容太多,不可能面面俱到。因此,在教學中分辨教材的核心內容和一般內容,核心內容就是教材的主要內容、根本內容,就是模擬電子技術從始至終的、內容密切相關的部分。對核心內容的講解,就是為了讓學生理解和掌握電子技術的基本原理、基本內容和學習方法,使學生迅速掌握電子技術的基本內容,即使學生快速入門。這樣學生才能對本門課的學習產生信心。在課堂教學中建議采用以下措施:①主線貫穿法:即將教材內容按照原理分別歸類,概括為幾條主線,然后把教材內容在主線上串聯起來講解。把教學內容按照原理分類,使得教學有條理,有利于學生對基本原理的掌握。比如把模M電子技術內容劃分為放大電路部分:其中包括單級放大電路、功率放大電路、集成運放構成的運算電路;信號發(fā)生和處理電路部分;直流電源部分;負反饋部分,每個部分內容按照電路原理依次展開,使得課程條理清晰、目標明確。②中心教學法:即教師在授課時,教學內容要重點突出,老師要說明這節(jié)課要講什么內容或解決什么問題,即講課要指出哪里是重點。這種方法能夠提高學生的注意力。比如說圖解法分析單級放大電路的工作原理,工作點的作用是什么,為什么要設置工作點,這是圖解分析法的重點,各點波形的產生是動態(tài)分析的重點。對放大器動態(tài)指標的分析方法是單級放大器的重點。③教學互動:教師在授課中適當提出問題請學生回答,或者學生提出問題,教師回答。比較突出的問題進行課堂討論,如為什么運算放大器的同相輸入端電位和反相輸入端電位相等?有反饋時相等,無反饋時相等嗎?教師要善于在適當的時候提出問題,提出問題可以提高學生的注意力,引導學生進行分析判斷,通過對問題的解答,加深對課堂內容的理解,比如甲類功率放大電路,電源電壓12V,要想使其輸出最大功率,靜態(tài)電壓VCE應該為多少。通過互動,激發(fā)學生的學習熱情,加深對理論的理解,提高授課質量。④電路仿真教學。在課堂教學中,增加電路仿真內容,可以提高課堂教學效果。課堂上適當講解電路的仿真分析、仿真電路各點電壓波形以及電路參數對波形的影響等內容,增強學生的感性認識,促進學生對電路的理解。

2層次化教學

把教學內容分為幾個層面,如單極放大電路;運算放大電路;信號產生和信號處理;反饋放大;直流穩(wěn)壓。半導體基礎、二極管、三極管原理、單級放大器和運放構成的基本運算電路是第一層面;負反饋放大電路和頻率特性是第二層;信號和波形產生電路是第三層面的內容;直流穩(wěn)壓電源是第四層內容。把教材的內容分成不同的層面有利于教師對教學內容的把握,可以根據學生的情況,適當增減教學內容。第一層是教材的核心內容,是學生必須理解和掌握的,否則,無法學習電子技術。第二層是對第一層的補充,主要介紹反饋對放大電路性能的影響,可以適當講解。第三層是知識的擴展和電子技術的運用,可根據學時和學生接受能力適當刪減。

3技能培養(yǎng)

電子技術不但是一門理論基礎課,還是一門技術課,因此,要求學生在掌握理論的基礎上,還要掌握實踐技能。技能的培養(yǎng)離不開基本原理;同時技能的提高,能夠加深對理論的理解。二者密切相關,缺一不可。技能的培養(yǎng)主要形式是實驗教學,實驗學時不應低于理論課學時的30%。實驗教學的目標:①掌握儀器的使用;②學習測量方法;③檢驗電子電路;④電路創(chuàng)新。在確定實驗題目和實驗內容上,應按照教材核心內容選擇,這樣做有利于理論和實踐的結合,加深對理論的理解。同時用學過的理論知識指導實驗,起到互相促進的作用,如晶體管共射極放大器實驗、射極輸出器實驗、正弦波發(fā)生器實驗,與教學內容關系密切,通過這些實驗能夠提高學生對理論課的理解能力,提高動手能力和理論指導實踐的能力。增加設計性實驗,可以促進學生的思維能力、分析能力和設計能力的提高,可以促進學生更好地掌握理論知識,可以提高學生的實踐技能。實踐技能的培養(yǎng)是實驗教學的最終目的。充分重視實驗教學的重要性,采取措施,保證實驗教學的重要地位。在課程考核中實驗考核應占較大的比例。將計算機仿真技術引入實驗教學和課堂教學,可以克服實驗儀器、實驗設備的限制。在實驗教學中,可以根據教學內容的需要,將實驗任務布置給學生,在教師的指導下先進行理論設計,然后進行仿真,完成仿真設計后,按照仿真電路裝配實際電路進行調試。通過仿真實驗,學生學習了電子技術自動化設計的方法,為其今后設計電子電路奠定良好的基礎,對培養(yǎng)學生的綜合素質起到了積極和促進作用。

電子技術是一門實踐性很強的學科,掌握這門技術的唯一途徑是實踐。實踐有兩個好處:一是通過實踐鞏固所學的理論,二是通過實踐能夠發(fā)展理論。電子技術是在實踐中產生的,也只有在實踐中才能得到發(fā)展。課程設計是電子技術實踐的一種有效途徑。課程設計能夠激發(fā)學生的學習熱情,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。在課程設過程中,應遵循以學生設計為主,教師指導為輔的原則。課程設計的選題既要有實用性,又要和課程內容密切相關,這樣讓學生用課堂學過的內容、學過的電路完成課程設計任務。課程設計的主要目的就是讓學生利用所學的知識解決實際問題,同時提高學生的實踐能力。課程設計題目要選擇和教材內容關系密切的設計題目:如功率放大器的設計、正弦波發(fā)生器的設計、聲光控制照明燈等設計題目,引導學生,運用學過的原理和設計方法,采用自己熟悉的電路形式,完成電路設計,并通過仿真驗證,對電路進行補充和修改,使電路更完善,最后進行安裝調試,完成設計任務。

4結論

模擬電子技術一直是教學的一個難點,學生普遍感到學不懂。我們做老師的也經常思考如何把這門課程教好,經過幾年的教學改革與課程建設,我們在學生的動手能力、創(chuàng)新意識培養(yǎng)、教學質量及教學效果的方面取得了一些成績,找到了解決問題的方法。其核心內容是改變教學觀念,把復雜的內容變成簡單幾個環(huán)節(jié),從而使問題簡單化。老師是教學的關鍵因素,通過改革使老師知道教學的主要內容是什么,教學重點是什么,哪些是必須教的,哪些是可以省略的,使老師能夠靈活掌握教學內容,這樣教學才能生動靈活。采用新的教學方法并打破傳統(tǒng)教學方法,輔助多媒體教學和仿真等教學手段增強學生的學習興趣,采用理論與踐相結合的教學模式,加深理課堂內容的理解,培養(yǎng)動手能力。增加實踐環(huán)節(jié),課程設計多方面培養(yǎng)學生綜合能力,使教學充滿活力,切實提高教學質量。

參考文獻:

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[2] 于蘭“模擬電子技術”的課程改革[J].黑龍江科技信息,2010(1):106-108.

[3] 沈佐湘實驗教學與人才素質培養(yǎng)[J].中國高教研究,2003(3):90-91.

第5篇:直流電路的動態(tài)分析范文

一、引起電路動態(tài)變化的原因

歸結起來,引起電路動態(tài)變化的原因有如下幾種情況:

1.滑動變阻器滑片的位置改變

2.電路中開關的閉合、斷開、或者換向

3.非理想電表對電路的測試

4.電容器結構的改變

5.電路出現故障(斷路或短路)

6.電路中有傳感器等敏感元件

二、電路動態(tài)變化的基本分析方法

1.程序法

(1)基本思路:電路結構的變化,引起某部分電阻R的變化,引起總電阻R總的變化,引起干路電流I總的變化,引起路端電壓U端的變化,引起固定支路上電流和電壓的變化.

(2)判定總電阻變化情況的規(guī)律

a.當外電路的任何一個電阻增大(減?。r,電路的總電阻一定增大(減小)

b.若開關的通、斷使串聯的用電器增多時,電路的總電阻增大;若開關的通、斷使并聯的支路增多時,電路的總電阻減小.

圖1

c.如圖所示分壓電路中,滑動變阻器可視為由兩段電阻構成,其中一段與用電器并聯,另一段與并聯部分串聯.設滑動變阻器的總電阻為R0,燈炮的電阻為R燈,與燈泡并聯的那一段電阻為R,則分壓器的總電阻為:R總=R0-R+RR燈R+R燈=R0-R2R+R燈=R0-11R+R燈R2.

由此可以看出,當R減小時,R總增大;當R增大時,R總減小.

2.極限法:因變阻器滑片滑動引起電路變化的問題,可將變阻器的滑動端分別滑至兩個極端去討論,進而得出一般變化情況的方法.

3.特殊值法:對于某些雙臂環(huán)路問題,可以采取代入特殊值去判定,從而得出一般結論.

三、例析

圖2

例1如圖所示,電源電動勢E=8V,內阻不為零,電燈A標有“10V,10W”字樣,電燈B標有“8V,20W”字樣,滑動變阻器的總電阻為6Ω,閉合開關S,當滑動觸頭P由a端向b端滑動的過程中(不考慮電燈電阻的變化)

A.電流表的示數一直增大,電壓表的示數一直減小

B.電流表的示數一直減小,電壓表的示數一直增大

C.電流表的示數先增大后減小,電壓表的示數先減小后增大

D.電流表的示數先減小后增大,電壓表的示數先增大后減小

解析圖示電路是滑動變阻器R上部分與燈泡A串聯,下部分與燈泡B串聯,然后再并聯,當P位置改變,導致總電阻變化,從而引起電流表、電壓表示數變化.要知道P由a端向b端滑動過程中,總電阻怎樣變化,必須要知道兩燈泡的電阻.由P=U2R得:R=U2P,所以,RA=10210Ω,RB=8220Ω=3.2 Ω.

又知R滑=6Ω,所以P由a端向b端滑動過程中,上面支路的電阻總大于下面支路的電阻,且相差越來越大,故R總減小.由此可直接判斷出電壓表示數減小,電流表示數增大.正確答案為A.

點評本題屬于滑動變阻器滑片位置變化而引起的電路動態(tài)變化,由于是雙臂環(huán)路問題,故采取了算出具體數值,由極端法討論的分析方法.

例2如圖所示,一理想變壓器原線圈接入交流電源,副線圈電路中R1、R2、R3和R4均為固定電阻,開關S是閉合的,V1和V2為理想電壓表,讀數分別為U1和U2;A1、A2和A3為理想電流表,讀數分別為I1、I2和I3.現斷開S,U1數值不變,下列推斷中正確的是().

圖3

A.U2變小,I3變小B.U2不變,I3變大

C.I1變小,I2變小

D.I1變大,I2變大

解析因為U1不變,由

U1U2=n1n2可得U2不變,斷開S后,副線圈所在電路電阻R變大,由I2=U2R可知,電流I2減小.由U1I1=U2I2得I1=U2I2U1,故I1減小.電阻R3兩端電壓U3=U2-I2R1,故U3變大,I3=U3R2變大.綜合可得正確答案為B、C.

點評本題是由于電路中開關斷開,引起電阻變化,導致各部分電阻上的電壓和通過的電流變化.由程序法進行動態(tài)電路分析的問題.

圖4

例3兩個定值電阻R1、R2串聯后接在輸出電壓U穩(wěn)定且等于12 V的直流電源上,有人把一個內阻不是遠大于R1、R2的電壓表接在R1兩端,如圖所示,電壓表的示數為8V.如果他把此電壓表改接在R2兩端,則電壓表的示數將( ).

A.小于4VB.等于4V

C.大于4V小于8VD.等于或大于8V

第6篇:直流電路的動態(tài)分析范文

關鍵詞:電子線路;課程內容;學習實踐

電子線路課程是鐵道信號專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎課程。隨著電子技術的發(fā)展,生產現場的電子設備急劇增加,對電子線路課程的教學內容提出了越來越多的要求,課時和課程內容逐年增多。對專業(yè)設備的研發(fā)、設計、制造、施工、維護、使用都起著必不可少的作用,新技術、新裝備大量投入使用,設備、技術更新換代周期大大縮短,因此在內容和思想方法上,必須經過科學的論證和總結,使之更符合大的認識規(guī)律,且能充分體現知識內涵的思想體系和鮮明的導向性。作為一門獨立的學科,《電子線路》教學必須適應鐵路職業(yè)技術教育的特點,形成以電子技術基本理論和基本電路分析方法為主的完整課程體系。

一、電子線路課程的特點及教學方法

電子線路課程是一門應用技術課程,具有較強的理論性和實踐性。學生普遍感覺電子線路課程內容多、理論深、分析繁瑣、難懂、難記、難掌握。首先,各個電子器件是構成不同電路的核心部件,電路的形式和功能的變化,器件在不同條件下的應用,對于器件的原理、特性必須講夠、講透。學生是在高中知識和學完《電路基礎》課程基礎上進行學習的,按照專業(yè)教學計劃的要求,學生做到基本概念牢固掌握,基本原理、特性透徹理解,為進一步學習電路奠定堅實的基礎。作為專業(yè)基礎課,其學習的質量將直接影響后續(xù)專業(yè)課的學習心理和學習效果。在教學內容上,除講清器件的結構、原理、特性和參數外,還要著重強調非線性器件加偏置,以及改變偏置可以控制其工作狀態(tài)的條件、特點、變量關系特征和模型。傳統(tǒng)的單一教學模式,難以適應新的形勢要求,必須對電子線路課程的教學內容、教學方法、教學手段加以改革,在教學上還應包括作為典型有源電路的恒流源電路的組成、靜態(tài)、動態(tài)特征和電路模型,因為恒流源主要體現了器件的基本原理和基本特征,反映了有電源電路代替無源元件這一趨勢。

二、電子線路課程改革思路

電子線路課程內容是隨著電子線路的發(fā)展而發(fā)展的,電子線路課程的內容隨著知識的積累逐年增多,可隨著微電子技術和計算機技術的發(fā)展,特別是單片機技術和嵌入技術的發(fā)展,生產現場的設備向集成化、小型化方向發(fā)展。電子線路課程的課時數、教學內容在壓縮,課程體系還是對各種電路分門別類、就事論事、面面俱到,增加了教學負擔。因此在內容和思想方法上,必須經過科學的論證和總結,使之更符合認識規(guī)律,且能充分體現知識內涵的思想體系和鮮明的導向性。關鍵不在于課程內容的包羅萬象,而在于對學生系統(tǒng)的、基本的思維和操作的訓練、培養(yǎng),授之以漁。依據這一原則思想,結合教學特點,對本課程的教改,分器件和電路兩個方面談談看法。

首先,電子線路課程要學習基本電子器件,在電路部分應改變過去那種過分強調電路功能以至于以此來分門別類劃分課程章節(jié)的方式,這種體系對于某些高等院校以電路設計作為重要內容的教學或許是合適的。這部分內容要突出各種電子器件不同工作狀態(tài)的條件、特點、應用這條主線。

而對高等職業(yè)技術教育而言,對于電路功能只要通過電路分析能夠正確識別和區(qū)分就可以了。電子器件是有源、有極、非線性器件,由靜態(tài)到動態(tài),由分立元件到集成電路,使用中必須加偏置,不同的偏置,在電子器件和偏置電路在直流電源作用下,靜態(tài)工作點的設置、穩(wěn)定過程的分析與計算。可以使器件工作于不同的工作狀態(tài),其靜態(tài)分析的原理和方法可歸結為具有共性的電路靜態(tài)分析方法,不同的工作狀態(tài)具有不同的特性,應用于各種形式的電路。

要使學生熟練地掌握各種工作狀態(tài)的條件、特點和應用。教學內容上更主要的是電路的原理和基本分析方法,對基本電子器件的結構、原理有所了解,基本電子器件的特性、參數要講透并且深刻理解,按照循序漸進的原則和人的認識規(guī)律,對于電路分析、選擇、使用器件以及不同型號器件的替代是必不可少的,反映電路原理和分析方法的內在聯系,總結出具有共性的原理和分析方法,也是實際工作中分析和處理電子技術問題所必需的。

其次,電路的動態(tài)分析要突出三種組態(tài)這條主線。在電路的動態(tài)分析中,無論電路形式、如何變化,我們必須抓住三種組態(tài)來進行電路分類,三種組態(tài)是基于對基本電子電路深入理解和高度概括的總結,作為一種思想體系貫穿全課始終,有著深刻的內涵。這是基于對電子器件原理、特性,用三種組態(tài)的思維方式對學生進行思維方式的訓練,使學生深刻認識和對電路原理的透徹理解,可以在基本電路、簡單問題上,并且進一步在復雜電路中靈活運用,無論分立元件電路,還是集成電路的分析得以簡化,避免了每種電路對應一種分析方法的復雜局面,這種方法能適應新知識的發(fā)展。

當然,三種組態(tài)電路也有局限性,三種組態(tài)蘊含于放大電路的兩種輸入、兩種輸出的基本概念(同、反相,高、低阻)和變量控制關系的變化形式,電路的動態(tài)工作過程和電路分析,由于電路形式、功能的差異,利用負反饋手段可以解決,反復運用三種組態(tài)的思維方式和分析方法,在電路分析上可用于估算多極負反饋應用的具體形式,定性描述對電路性能的影響。利用三種組態(tài)和反饋的概念加以分析,使學生在簡單問題和簡單電路上做到深刻理解,可以利用估算法定量進行電路分析,作為電路的性能指標反映電路的特性,無論是分立元件電路還是集成電路的分析都具有實用性,其分析方法不外乎圖解法和等效電路法,要使學生熟練掌握反饋組態(tài)、極性的判別方法。進而在復雜問題和電路中自如應用,可以避免每種電路對應一種分析方法的復雜局面。

總之,高等職業(yè)技術教育培養(yǎng)學生職業(yè)技能不僅是專業(yè)課的任務,通過《電子線路》課程的教學改革,要從基礎課做起,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力要貫穿整個教學過程,使學生由被動地接受變?yōu)橹鲃拥貙W習,培養(yǎng)出高素質、創(chuàng)新型的合格人才,從而真正實現高職教育教學改革的目的,使高職教育得到進一步的提升和發(fā)展。

參考文獻:

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[4]劉靜波.高頻電子線路實踐教學的建設和探索.電氣電子教學學報,2006(4).

第7篇:直流電路的動態(tài)分析范文

【關鍵詞】電工學;教學改革;多媒體;課程考核

電工學是理工科非電類各專業(yè)學生必修的一門技術基礎課,其內容由電路基礎、電機與控制、模擬電子技術、數字電子技術等組成,其內容多而不精。而且隨著電子技術的發(fā)展,電工學所包括的內容仍有越來越多的趨勢。如何在有限的時間里讓學生學好這門課,是長期擺在眾多電工學教師前面的一個課題。本人多年來對機械類專業(yè)電工學的教學做了一些探索與改革,取得了一定的實效。

1.優(yōu)化教學內容

依據課程教學基本要求,把內容分為牢固掌握部分、降低要求部分和非必需掌握部分。牢固掌握部分是本課程中最基本的部分,也是學生學習后續(xù)課程的基礎。例如電路理論中的基爾霍夫定律,疊加原理,戴維寧定理及正弦交流電路的分析方法;交流放大電路的靜態(tài)、動態(tài)分析,微變等效電路分析法及幾種放大電路的分析比較;集成運算放大器的線性應用電路;數字電路中的邏輯門電路,組合邏輯電路的分析,雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、寄存器、計數器等的必需部分。降低要求部分是專業(yè)中應用較少的內容,對于機械類專業(yè)來說,工業(yè)企業(yè)供電與安全用電、電工測量等內容,可采用自學的方式學習。而對于直流電機、存儲器和可編程邏輯器件部分,可以列為非必需掌握內容。

基礎理論部分可以適當壓縮學時,在強調“應用”上下功夫。如半導體器件部分中,“PN結”方面的知識模塊可以只簡要介紹,加強大規(guī)模電路分析和設計方面的知識。對于大學物理中已講授過的內容,在電工學中盡可能減少重復。比如磁路與鐵心線圈電路章節(jié)中,磁場的基本物理量和交流鐵心線圈電路等知識點就可以略去不講。

教學中重點講清基本概念,教會學生掌握基本分析方法,過于微觀的地方可以不講。比如對一些公式的推導,具體的計算過程可精簡或刪去。如一階電路的經典求解法,一般授課都是每講一種電路形式都要求解一遍微分方程,而改革后只簡要地介紹一階微分方程的由來和它的特解,然后可直接得出結論。

2.充分利用多媒體提高教學效率

傳統(tǒng)的教學手段在有限的時間內難以傳授大量的信息,而多媒體能夠快速高效地傳遞知識信息,彌補傳統(tǒng)教學方法的不足。多媒體教學能以生動、形象、直觀的特點,通過視覺和聽覺,全方位地輔導學生對問題的理解和記憶。

有人做過實驗,采用純聽覺3小時,可記住所聽內容的60%,采用純視覺3小時,可記住所看內容的70%,而視聽并用3小時,則可記住視聽內容的90%,并且3天后的記憶率分別為15%、40%和75%。由此可見,運用視聽并用的多媒體教學手段,可以提高教學時效。

不過制作電子教案的時候要注意,重點文字、圖形必須突出顯示。教案要使學生能在課堂上邊看、邊聽、邊記,課件演示的畫面連續(xù)性和轉換時間要適當,電子板書要逐行顯示,所有的原理和公式均按邏輯推導得出,這樣才能使學生的思路跟上,不至于影響教學效果。

同時還要注意,盡量發(fā)揮多媒體的視覺、聽覺優(yōu)勢,通過文字、圖形的動態(tài)和靜態(tài)的配合、色彩的和諧搭配,使枯燥的內容變得生動、活潑、吸引學生的注意力。

3.提供學習資料,助力學生學習

現代社會已是信息時代,學生獲取知識可以通過多種媒體和方式,而不再局限于課堂上。教師應該多為學生提供各類學習資料(參考書、課件等),創(chuàng)造一個良好的學習環(huán)境,讓學生成為學習的主體。

電工學屬于專業(yè)基礎課,基本每節(jié)課都有作業(yè)。雖然老師可以很認真批改作業(yè),但學生如果作業(yè)做錯了,經常不懂如何改正。就算老師上課有對作業(yè)進行講評,由于時間所限,也往往沒辦法仔細講。如果學生想額外多做一些課本上的習題來提高自己,沒有參考答案,也不知道自己的解答對還是不對。沒有參考答案,阻礙學生提高自己的學習水平。

有些學生自行購買參考書,但是現在的參考書水平參差不齊,有些書的答案經常是錯的。對學生反而起到誤導的作用?;诖?,本人每次批改完作業(yè)后都會分發(fā)相關的作業(yè)參考答案給學生,或者也推薦學生購買編寫水平較高的參考書,如姜三勇主編的《電工學學習輔導與習題解答》(高等教育出版社出版)。

在批改完作業(yè)后,分發(fā)參考答案給學生,受到學生的熱烈歡迎。有了參考答案,學生作業(yè)做錯的地方一般就懂得如何改正。這對于提高學生的學習效果,起到了促進作用。

分發(fā)參考答案也有一個不好的地方,就是這個答案容易流傳到下屆的學生手中,造成下屆學生上課時,手上就有了作業(yè)答案,自律性不高的同學有可能直接抄答案。不過如果照抄題解,自欺欺人地完成作業(yè),就意味著他在欺騙自己的未來,釀造未來工作的苦果。大多數學生都能嚴格要求自己,一絲不茍地對待每次作業(yè)。

為了督促學生平時就注意學習,而不會變成照抄作業(yè)答案又不認真學習的結果。本人在平時教學中增加了小測的環(huán)節(jié)。每個學期不定期抽出兩節(jié)課來作為學生的小測時間,測驗的題目與學生平時作業(yè)的題目知識點相似。以小測的成績作為給定學生平時成績的主要參考。這樣學生就比較重視課后作業(yè)的完成情況,并能夠真正理解和掌握作業(yè)中相關的知識點。如果授課學時緊張,小測的時間也可安排在課外進行。

4.改革課程考核機制

大學的課程考核經常是采用一考(期末考試)定成績的簡單考核方式。這樣導致許多學生平時不注意學習,而只是在考試前臨時抱佛腳,或者寄希望于老師期末考試前給劃個范圍。這樣也導致學風較差。為了改變這種狀況,本人認為,一門課程的學習不僅僅是一個結果,更應該是一個過程。與之相適應,考核也應貫穿于整個教學過程。

具體措施為課程考核由平時成績、期中考成績和期末成績組成。平時成績、期中考成績、期末考成績在考核成績中所占比例為:平時成績30%,期中考成績20%,期末考試成績50%。

這個改革措施實施以來,取得了較明顯的成效。有些學生開學初學習態(tài)度較差,上課也不怎么認真聽講,但通過及時的測驗了解到自己學習成績不行時,就及時糾正了錯誤的態(tài)度,認真學習起來。學風明顯好轉。

而且通過平時測驗和期中考試,教師也可適當調整、改進教學,以解決測驗中暴露的問題。

最后,在教學中不妨經常進行以下兩點思考:

(1)如何在教學中盡量多使用啟發(fā)式教學,調動學生學習的積極性和參與性,培養(yǎng)學生發(fā)現問題和解決問題的能力。

(2)電工學這門課的工程應用背景比較強,是否可以考慮試行研究性教學模式,將研究型題目的設計與實現引入理論課教學課堂,或者以讓學生完成科技小論文的方式來培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新精神。

參考文獻

[1]陳洪亮,田社平,張峰.基本電路理論課程考核方式改革的探索與實踐[J].中國大學教學,2009(02).

[2]閆繼紅.關于研究型教學模式初探[J].教育與現代化,2005(12).

第8篇:直流電路的動態(tài)分析范文

模擬電子技術是一門技術性和實踐性很強的課程,尤其在實踐過程中,有很多因素影響實驗結果,比如噪聲、接地方式、強弱電隔離等,而這些因素往往是無法統(tǒng)一定量分析的,對于初學者來說就會覺得模電太難掌握,往往一個實驗花很長時間都解決不了問題。如果把模擬電子技術作為第二課堂電子設計的第1門課,絕大多數同學都會因為模電琢磨不定,實驗做不出來,結果喪失信心,無法堅持學習。而單片機則相對較簡單,實踐也容易出效果,把單片機作為第1門課,學生會在看到實驗結果時獲得成就感,從而建立信心增強對電子設計的興趣。學完單片機然后再開始學習模電,有了之前建立的信心以及一些實踐的方法,學生就有勇氣面對困難,堅持不懈。學習完前面提到的兩門基礎課程的理論和實踐之后,要把模電和單片機結合起來,安排兩個培訓項目:(1)語音采集與回放系統(tǒng);(2)簡易數控電源設計。通過這兩個項目的培訓,可以建立系統(tǒng)的概念,掌握一個完整項目的系統(tǒng)設計方法。考慮到電子設計不同項目對微控制器的不同要求,后續(xù)課程再安排FPGA相關課程及實驗項目。前面各階段培訓之后,學生已經具備基本的電子設計的專業(yè)能力,之后的培訓課程安排就必須要進一步提高學生的設計能力,力求把每一個電子設計的作品做到高指標、高精度。因此我們挑選一些難度較大,指標較高的電子設計題作為后一階段的強訓課程內容。第二課堂電子設計課程設置必須遵循由簡到難、由局部到整體、由粗到精的原則。

二、第二課堂培訓方法研究

第二課堂課程設置好之后,還必須注重培訓方法。由于學生是剛開始接觸電子設計,對很多東西都不懂,碰到問題也不知如何去解決,再加上剛開始跟學長們也不是很熟,也沒怎么交流,導致在最開始的幾個星期里會像個無頭蒼蠅到處亂撞,基本上拿到一個問題都不會自己獨立地去思考,更不用說形成自己的方案甚至去實施自己的方案了。那么培訓時,老師必須采取科學的方法,引導學生分析問題,解決問題。電子設計的培訓基地為學生提供了很好的實踐環(huán)境和實驗條件,為了確保每一課程項目的培訓都能提高學生的專業(yè)能力,一定要有合適的培訓方法。電子設計重實踐,但培訓時一定要注意實踐必須以理論為指導,引導學生從理論入手,通過實踐驗證理論設計是否正確,實踐中遇到問題時又要上升到理論,補充理論知識,最后解決問題。培訓過程中,切忌全程灌輸,要啟發(fā)學生獨立思考,培養(yǎng)學生的自學能力,這樣學生才能在提高專業(yè)能力的同時又具備一定的創(chuàng)新能力。下面以模電的實踐培訓為例,探討第二課堂的培訓方法。學生剛開始對模電的認識還是比較模糊。用分立元件實現10W的低頻功率放大器,經過這個項目的培訓后,學生的動手能力可以大幅提高,而且能建立對模電的具體認識。但這個項目難度也是很大的,培訓時既要培養(yǎng)學生的自學能力和獨立解決問題的能力,又要在適當的時候幫助學生找到解決問題的方法,以免學生長時間解決不了問題時喪失信心。根據題目要求,將5mV信號放大為10w×8Ω姨=8.94V,電壓放大倍數為1788倍,單級放大電路不能滿足要求,必須采用多級放大電路。因此,本次設計要用到差分放大電路,集電極輸出的共射放大電路和乙類功率放大電路。培訓時,首先要求學生自己通過《模擬電子技術》課本理解這三種電路的基本原理,包括放大電路的靜態(tài)分析與動態(tài)分析。當學生具備理論基礎后,指導學生確定直流電源電壓及進行器件選型,各級三極管的型號根據UCEO,ICM和PCM三個參數確定。三極管型號確定后,學生就可以結合電路指標和三極管的放大系數確定各級靜態(tài)工作點及動態(tài)范圍,最終獨立設計出完整的低頻功率放大器電路圖。此時的電路設計還完全停留在理論設計,由于學生理論水平有限,設計出的電路多少都存在問題,不過經過后面的調試后,電路會逐步得到改善,所以老師不必在這個階段指出問題,要培養(yǎng)學生獨立發(fā)現問題并且解決問題的能力。接下來,要求學生按自己設計的電路先焊接輸入級差分放大電路,調試好后再焊接調試中間放大的共射放大電路。當這兩級電路聯調時,大部分同學會發(fā)現電壓放大倍數比兩級單獨設計的放大倍數的乘積要小得多,但每級單調時又與理論設計符合。出現這個問題后,學生往往無法找到真正原因,自然也無法把問題解決。其實問題在于學生對多級放大電路的放大倍數計算沒有理解清楚,他們只知道整體放大倍數等于各級放大倍數的成績,而這里各級放大倍數已經不是每級獨立的放大倍數了,還要考慮前后級輸入輸出電阻對各級放大倍數的影響,所以這時要提醒學生查閱多級放大電路的放大倍數的計算方法。理解了這一點后,學生就知道了問題所在,進而找到辦法,通過增加射級跟隨電路把兩級電路隔離,就解決了這個問題。經過一段時間的培訓,學生基本上可以簡單地去分析一些問題了,盡管分析得還不是很全面,但至少不會像最開始進實驗室的那種碰到問題無從下手的問題了。拿到題目,首先就是將題目進行仔細的分析,將題目要求做的系統(tǒng)分成若干個小的模塊,再逐個完成。在完成各個小模塊的同時,學生會碰到很多之前還沒有考慮到的一些細節(jié),由此可能會產生一些問題,這時就需要去網上找相關的資料來解決這些問題。最后每個模塊完成后,需要將它們結合在一起形成一個系統(tǒng)來完成想要完成的功能,在此過程中又會碰到兩個模塊之間相互影響、參數不匹配等問題,這又需要我們去解決匹配與相互影響的問題,在解決這些問題的同時學生的能力也得到了提高。在培訓時,要求學生在規(guī)定時間內完成規(guī)定的題目,在做的過程中會出現各種意想不到的情況,所以必須在盡可能短的時間內找出問題和解決問題。不懂的知識可以去學習,硬件、軟件調不出來,只要有耐心,認真分析總能找出原因,從而找到解決問題的方法。出現問題時應保持冷靜、沉著,不應急躁,急躁也不能解決問題,說不定還會造成更嚴重的問題。這在一定的程度上使得學生的應變能力得到提高。其次,是團隊精神的培養(yǎng)。在做項目時非常需要團隊精神,三個人必須互相信任、互相配合、分工合作,只有這樣才能在最短的時間內完成項目。在順境時小組成員要相互提醒保持冷靜,逆境時要相互鼓勵共度難關,出現問題時不能相互埋怨一個實驗能否順利地做成功,取決于每一個小組成員之間的相互溝通,比如,做硬件的告訴寫軟件同學的思路,以及硬件上面可能存在的一些問題,是否在軟件上面可以得到彌補,如果可以,就讓軟件去彌補彌補。如果軟件彌補不了的,就去解決硬件上面的問題,爭取讓軟件和硬件相輔相成。大家都減輕負擔。同時也應該充分認清楚自己小組之間的強項,比如,小組在軟件上面存在著一些不足,那么做硬件的就盡量去為軟件的減輕負擔,讓實驗能夠順利地進行?;蛘弋斳浖容^簡單的時候,負責軟件的同學就告訴在軟件上面哪些地方可以彌補硬件上面的不足,這樣做到軟硬結合。隨著所做項目的增多,經驗積累增多,后面所做的項目也越來越難,每個項目給的時間也越來越緊,要想在規(guī)定的時間內完成任務,就不能像之前那樣拖拖拉拉,而且單憑個人能力是無法做到的,這時學生開始真正意義上的分工合作。最開始同學們本打算自己都盡快地完成自己的那一部分,然后爭取提前兩天完成每個項目,然后每個組員再將自己負責的那一部分講給小組其他成員聽,以及在這過程中應該避免什么問題,讓小組其他成員在此基礎上加以理解并消化,爭取讓每個小組成員都盡可能多地學到東西。但在實際中,或許是題目太難,又或者是配合得不夠好,總是在每個項目快要截止的那天才能做出來,甚至有的項目在超過截止日期之后還沒做出來,又由于時間緊迫,所以每個項目做完之后也沒什么時間進行小組內部交流,小組內部成員學到的東西都有一定的局限性,這也預示著在接下來的日子里還有更多的東西要學,絲毫不能有半點松懈。

三、結語