认识“放大”本质轻松学习放大电路

2022-09-12

在从事多年的职高《电子线路》教学中, 我发现教材第三章单级低频小信号放大器是学生学习过程中的一个瓶颈。很多学生觉得这章知识过于抽象, 难以理解, 难以接受, 因而就放弃了本章的学习, 从而影响了《电子线路》这门课程的学习。更有甚者, 这章学不懂了, 也就失去了对本门课的学习的兴趣, 形成了由学不懂——厌学——弃学这一恶性循环。经过多年的教学经难, 我认为要让学生接受本章知识的学习并不难, 只要在教学过程中, 对教材进行相应处理, 1某些知识点讲得透一点, 新知识的引入不要太突然, 注意新旧知识之间的构架, 就可以帮助学生突破这一学习的瓶颈, 下面就分几点加以详细论述。

1“放大”概念的引出

“放大”一词学生很熟悉, 但电子学中的放大本质到底是什么, 如何让学生理解透彻, 并感兴趣, 产生较强的继续学下去的求知欲望。这是非常重要的。在实际的教学过程中, 我对教材中过于简单的枯燥的说明做了以下的修改。

首先引导学生回答现实生活中, 你发现了哪些“放大现象”?通过学生积极讨论之后总结出:利用放大镜使微小的物体现出较大的形象, 这是光学中的放大现象;利用杠杆能用小力移动重物, 这是力学中的放大现象;利用变压器将低电压变成高电压, 这是电学中的放大现象。那么唱歌时用的扩音机, 是属于什么放大现象呢?由此实例引出电子学中的放大现象。这要比生搬硬套的讲解更能吸引学生。紧接着引出“这几种放大现象, 它们的本质是否都一样呢?”带领学生继续讨论后得到经过放大镜后的影像, 其亮度比原来的要弱, 利用杠杆得到较大的力, 然而物体移动的距离要比力点经过的距离短;变压器在将电压升高的同时, 次级的电流却比初级的电流小了。可见这几种放大现象都遵守能量守恒的法则。而扩音机中输出的能量要比其输入的能量多, 那么多出来的能量是从哪里来的呢?经过学生一番激烈的讨论后由我归纳小结“从所周知, 如果把扩音机的电源切断, 扬声器将不再发声, 可见能量是从电源供给的。放大电路的作用是把电源的能量转化为变化的输出量, 而这些输出量的变化情况是与输入量的变化情况成比例的。因此, 电子学中的放大作用实质是一种能量控制作用。”

2 放大电路原理图的引出

在讲解放大电路的原理图时, 可将课本上枯燥无味的介绍, 改为电路的设计, 这需要教师由浅入深的引导, 利用已学过的知识来构建新的知识, 所提问题, 要让学生有能力思考出来, 增强学习的成就感。这样既复习巩固了旧知识, 又掌握新知识, 在师生共同讨论分析过程中, 课堂气氛相当活跃, 要多鼓励学生积极思考, 积极发言, 学生可以很轻松愉快的接受知识, 掉进教师所设的“陷井”中而不能自拔了, 具体过程如下:

问题1:三极管工作于放大状态, 外部条件是什么?

这一问题对于学生来说是已学过知识, 而且相当容易, 即三极管处于放大状态时, 要保证发射结正偏、集电结反偏, 由此可引出共发射极组态放大电路的直流通路图。同时分析出基极偏置电阻Rb的作用。

问题2:电路要处理的往往是一些交流信号, 那么如何让这些信号顺利的送入放大器进行放大, 并能从输出端取出, 送到负载上呢?

由此引入放大器的三种耦合方式, 即直接耦合, 阻容耦合和变压器耦合, 并以阻容耦合为例画出单级共射放大电路的原理图。

3 电路工作原理的分析

对于电路工作原理的分析建议让学生进实验室, 以实验的形式来掌握。这样可以将抽象的知识, 通过示波器直观而形象的展现出来, 不仅容易理解, 而且又培养了学生的动手能力。提高了学生的学习兴趣。

4 参数的分析计算

对于参数的分析计算教材中介绍了两种方法, 建议先介绍估算法, 再介绍图解法, 在分析计算参数之前, 应先让学生明确需分析哪些参数, 为什么要分析它们, 这些参数对放大器的性能有何关系, 同时可将放大电路输入端、输出端对信号源和负载的等效电路给出, 帮助学生理解, 同时为以后电路的分析打下基础。在用估算法分析时, 要利用直流通路图和交流通路图, 在画交流通路图时, 学生对直流电源为什么要短路不理解。可告诉学生交流通路图上每点的电位要随时间发生变化, 若电路中该点电位不变的对交流而言即可认为是短路, 所以直流电源要短路处理。

在介绍图解法时, 在教材上可做相应的处理, 先通过三极管输入特性曲线在给定的VBEQ的情况下, 确定出IBQ, 然后再根据三极管输出特性曲线根据IBQ得到ICQ, 同时引出一个问题即V C E Q如何确定?通过师生共同讨论, 分析得出仅依靠输出特性曲线是不能确定出VCE的, 从而把目光转回到直流通路上, 看看能否找到突破, 通过教师引导, 找到了VCE与Ic在电路中存在线性关系, 同时可列出方程, 通过该直流负载线方程和三极管输出特性相配合就可以确定VCEQ。这样分析, 新知识来的不是很突然, 它是在利用已学知识的基础上构建得到的, 学生感觉顺其自然, 很容易接受, 而且通过教师的不断设疑, 引导, 可帮助学生提高思维能力。

通过多年的教学, 发现采用以上四环节的教学法可以帮助学生突破放大电路这一学习的瓶颈, 故写出来愿与同行交流, 有不妥之处还请指正。

摘要：本文针对职高生在学习《电子线路》低频小信号放大器这章中出现的学习障碍, 分四部分从教学方法及教材处理上阐述了如何帮助学生突破这一学习瓶颈。

关键词：突破,放大电路,学习瓶颈