基本放大电路的教学浅析

2021-02-18 23:24王晓红
文学天地 2021年11期
关键词:教学过程教学

王晓红

摘要:基本放大电路是构成模拟电路中各单元电路的基础,基本放大电路的有关概念、原理和基本的分析方法等在模拟电子线路的教学中更是处于最基础的地位。在教学中的指导思想除了重视实践教学,提高学生的实践技能和掌握电子技术的基本知识外,还应该注重培养学生分析问题、解决问题的科学的思维能力。在基本放大电路的具体教学过程中应以电路的基本构成、原理和分析方法为重点。

关键词:基本放大电路 教学 培养学生能力  教学过程

一、基本放大电路在模拟电路教学中的地位

由于放大电路能够放大不同的电信号,因此,在自动控制、通信技术、家电和电子仪器等电子设备中广泛应用。几乎所有的电子设备中都用到不同的放大电路。所以,放大电路是最基本、最常用的单元电路。

另外,基本放大电路又是构成其它单元电路的基础,以此为基础,按一定的原理和方式加上其它一些元件就可构成具有其它功能的单元电路。例如:基本放大电路加上不同元件组成的正反馈网络,就可构成不同类型的振荡电路;用两个左右对称的共射放大电路就可构成差分放大电路;用上下对称的两个射极输出电路就可构成互补对称的功率放大电路;晶体管直流稳压电路中的比较放大环节和调整环节也分别是共射和共集放大电路;其它单元电路也与基本放大电路有关。因此,基本放大电路的有关概念、基本原理和基本的分析方法也是分析各类单元电路的基础。例如:对于差分放大电路的分析,只要基本放大电路的原理和分析方法掌握了,那么差分放大电路抑制共模信号和放大差模信号的原理就可依据基本放大电路的输出和输入信号的相位关系,再结合共模信号和差模信号的定义,则可以很容易地得出双端输入、双端输出时差分放大电路的差模输出信号Uod = Uo1 – ( -Uo2) ,即Uod = Uo1 + Uo2 ;其共模输出信号Uoc = Uo1 - Uo2 的道理就很容易理解,其差模电压增益和输入电阻、输出电阻的计算也以基本放大电路的分析方法为基础就不难求出。又如;对于推挽功率放大电路的推挽工作原理和交越失真的分析,也是以基本放大电路中三极管的放大条件和建立静态工作点的原理为基础进行分析的。

二、如何搞好基本放大电路的教学

基本放大电路既然是构成各种单元电路的基础,是模拟电子线路教学的基础内容,那么,如何搞好基本放大电路的教学,为搞好模拟电子线路这门课的教学奠定坚实的基础呢?

首先,应明确模拟电子线路这门课教学的指导思想。

模拟电子线路是属于一门重要的专业基础课,但是又不同于电工原理等其它的专业基础课。这是一门实践性很强且又很接近专业课的一门专业基础课。因此,在教学中的指导思想是除了应重视实践教学从而提高学生的实践技能和掌握电子技术的基本知识外,还应该注重培养学生分析问题和解决问题的科学的思维能力,即通过电子线路这门课的学习,老师交给学生的不能只是一袋干粮,更为重要的是要交给学生一把猎枪,正所谓授之以鱼不如授之以渔。所以,在介绍基本放大电路的构成、原理和与其有关的概念时,都应尽可能的从实际出发,突出构成电路和解决问题的思路,这样既能够提高学生的兴趣,又能够培养和提高学生分析问题和解决问题的能力,既能够使学生学到了模拟电子线路的基本概念和原理,又能够为专业课的学习培养必要的、有效的思维方法。

再者,在基本放大电路的具体教学过程中应以电路的基本构成、原理为重点。

1、基本放大电路的构成

基本放大电路就是指用一个三极管来构成放大电路时,按照在交流状态情况下其接地的电极不同而分成的共射放大电路、共基极放大电路和共集电极放大电路。其中共射极放大电路实际中用的最多,所以也可称为是最基本的放大电路,在具体介绍电路的构成时,应使学生明确:三极管虽是放大电路的核心元件,可由其进行电流放大(实际是电流控制)。但因其是一个非线性元件,欲要使其不失真地放大输入信号,就必须使其始终处于放大状态,因此就需要由直流电源和偏置电阻为其提供偏流,即建立静态工作点。为了能使三极管把电流放大变成电压放大,则需要集电极电阻Rc。再者,为了使信号源和负载电阻不影响静态工作点,且同时又要保证交流信号顺利流通,所以又需要在电路的输入和输出端分别接上输入电容和输出电容。按照以上构思就可构成基本放大电路

2、基本原理

放大电路的基本原理就是说明其如何放大交流信号的过程,此是在明确电路构成的基础上再进一步分析的问题。为了便于分析,常人为地把电路的工作情况分为“静态”和“动态”两个过程进行说明。

“静态”就是没有输入交流信号,只有直流电源单独作用的直流状态。 “静态”工作原理的分析应依据直流通路,即把原理电路中的各电容开路即可。此时,由直流电源经过Rb和Rc分别作用到三极管的基极和集电极,因Rb远大于Rc,所以三极管的基极电位低于集电极电位而高于发射极电位,三极管的发射结正向偏置、集电结反向偏置,因此使三极管处于放大状态。此时,电路中的各电压和电流都是纯直流,此是为放大交流信号做好准备,即建立一个合适的静态工作点。

“动态”则是在建立了合适的静态工作点以后,再由输入端输入交流信号的状态,即在直流状态的基础上又加入了交流信号的状态。所以,此时电路中三极管各极的电压和电流都是交、直流的叠加,并非纯交流。“动态” 工作原理的分析应依据交流通路。交流通路的画法是把原理电路中的各电容短路,再把直流电源接地即可。此时,因三極管是处于放大状态,所以其集电极电流iC随着输入的基极电流iB呈ß倍的关系变化(ß 远大于1),集电极电流iC= ßiB>>iB, iC流经Rc产生较大的电压,即把三极管的电流放大转变成了电压放大。再经过输出电容即可把被放大的交流信号传送到负载上。

回顾多年的教学实践,对于基本放大电路的教学如果按照以上的指导思想和教学思路,再结合必要的实验环节和课程练习,一般都可以取得较好的教学效果。

参考文献:

[1]杜燕敏,电子专业教学中如何培养学生学习兴趣[J].《职业教育研究》2008.3.

[2]严道峰,电子技术基础课的教学技巧[J].中等职业教育,2008.

[3]施养智,周小方,电子技术基础实验,厦门大学出版社,2007.7.

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