電子教案匯總十篇

時間:2022-10-05 16:15:04

序論:好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程,我們?yōu)槟扑]十篇電子教案范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質(zhì),帶來更深刻的閱讀感受。

電子教案

篇(1)

本課程是電氣信息類專業(yè)的主要技術(shù)基礎(chǔ)課。其目的與任務(wù)是使學生掌握常用半導(dǎo)體器件和典型集成運放的特性與參數(shù),掌握基本放大、負反饋放大、集成運放應(yīng)用等低頻電子線路的組成、工作原理、性能特點、基本分析方法和工程計算方法;使學生具有一定的實踐技能和應(yīng)用能力;培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力,為后續(xù)課程和深入學習這方面的內(nèi)容打好基礎(chǔ)。

2、本課程教學要求:

1.掌握半導(dǎo)體器件的工作原理、外部特性、主要參數(shù)、等效電路、分析方法及應(yīng)用原理。

2.掌握共射、共集、共基、差分、電流源、互補輸出級六種基本電路的組成、工作原理、特點及分析,熟悉改進放大電路,理解多級放大電路的耦合方式及分析方法,理解場效應(yīng)管放大電路的工作原理及分析方法,理解放大電路的頻率特性概念及分析。

3.掌握反饋的基本概念和反饋類型的判斷方法,理解負反饋對放大電路性能的影響,熟練掌握深度負反饋條件下閉環(huán)增益的近似估算,了解負反饋放大電路產(chǎn)生自激振蕩的條件及其消除原則。

4.了解集成運算放大器的組成和典型電路,理解理想運放的概念,熟練掌握集成運放的線性和非線性應(yīng)用原理及典型電路;掌握一般直流電源的組成,理解整流、濾波、穩(wěn)壓的工作原理,了解電路主要指標的估算。

3、使用的教材:

楊栓科編,《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》,高教出版社

主要參考書目:

康華光編,《電子技術(shù)基礎(chǔ)》(模擬部分)第四版,高教出版社

童詩白編,《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》,高等教育出版社,

張鳳言編,《電子電路基礎(chǔ)》第二版,高教出版社,

謝嘉奎編,《電子線路》(線性部分)第四版,高教出版社,

陳大欽編,《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)

問答、例題、試題》,華中理工大學出版社,

唐競新編,《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)解題指南》,清華大學出版社,

孫肖子編,《電子線路輔導(dǎo)》,西安電子科技大學出版社,

謝自美編,《電子線路

設(shè)計、實驗、測試》(二),華中理工大學出版社,

緒論

本章的教學目標和要求:

要求學生了解放大電路的基本知識;要求了解放大電路的分類及主要性能指標。

本章總體教學內(nèi)容和學時安排:(采用多媒體教學)

§1-1 電子系統(tǒng)與信號

0.5

§1-2

放大電路的基本知識

0.5

本章重點:

放大電路的基本認識;放大電路的分類及主要性能指標。

本章教學方式:

課堂講授

本章課時安排:

1

本章的具體內(nèi)容:

1節(jié)

介紹本課程目的,教學參考書,本課程的特點以及在學習中應(yīng)該注意的事項和學習方法;

介紹放大電路的基本認識;放大電路的分類及主要性能指標。

重點:

放大電路的分類及主要性能指標。

第1章

半導(dǎo)體二極管及其基本電路

本章的教學目標和要求:

要求學生了解半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識;理解PN結(jié)的結(jié)構(gòu)與形成;熟練掌握普通二極管和穩(wěn)壓管的V-I特性曲線及其主要參數(shù),熟練掌握普通二極管正向V-I特性的四種建模。

本章總體教學內(nèi)容和學時安排:(采用多媒體教學)

§1-1 PN結(jié)

§1-2

半導(dǎo)體二極管

§1-3 半導(dǎo)體二極管的應(yīng)用

§1-4 特殊二極管

本章重點:

PN結(jié)內(nèi)部載流子的運動,PN結(jié)的特性,二極管的單向?qū)щ娦?、二極管的特性、參數(shù)、應(yīng)用電路分析及穩(wěn)壓管的特性、參數(shù)及其特點。

本章難點:

PN結(jié)的形成原理,二極管的非線性伏安特性方程和曲線及其電路分析。

本章主要的切入點:

“管為路用”

從PN結(jié)是半導(dǎo)體器件的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu),PN結(jié)的形成原理入手,通過對器件的非線性伏安特性的描述,在分析電路時說明存在的問題,引出非線性問題線性化的必要性和可行性。

本章教學方式:

課堂講授

本章課時安排:3

本章習題:

P26

1.1、1.2、1.7、1.9、1.12、1.13。

本章的具體內(nèi)容:

2、3節(jié)

1、介紹本課程目的,教學參考書,本課程的特點以及在學習中應(yīng)該注意的事項和學習方法;

2、講解半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識,半導(dǎo)體,雜質(zhì)半導(dǎo)體;

3、講解PN結(jié)的特點,PN結(jié)的幾個特性:單向?qū)щ娦浴⒎蔡匦浴囟忍匦?、電容特性?/p>

重點:

PN結(jié)的形成過程、PN結(jié)的單向?qū)щ娦浴⒎蔡匦郧€的意義,伏安方程的應(yīng)用。

4節(jié)

1、講解半導(dǎo)體二極管結(jié)構(gòu)和電路符號,基本特點,等效電路;

2、講解穩(wěn)壓二極管工作原理,電路符號和特點,等效電路;

3、講解典型限幅電路和穩(wěn)壓電路的分析。

重點:兩種管子的電路符號和特點。

講解課后習題,讓學生更好地了解二極管基本電路及其分析方法。

【例1】電路如圖(a)所示,已知,二極管導(dǎo)通電壓。試畫出uI與uO的波形,并標出幅值。

圖(a)

【相關(guān)知識】

二極管的伏安特性及其工作狀態(tài)的判定。

【解題思路】

首先根據(jù)電路中直流電源與交流信號的幅值關(guān)系判斷二極管工作狀態(tài);當二極管的截止時,uO=uI;當二極管的導(dǎo)通時,。

【解題過程】

由已知條件可知二極管的伏安特性如圖所示,即開啟電壓Uon和導(dǎo)通電壓均為0.7V。

由于二極管D1的陰極電位為+3V,而輸入動態(tài)電壓uI作用于D1的陽極,故只有當uI高于+3.7V時

D1才導(dǎo)通,且一旦D1導(dǎo)通,其陽極電位為3.7V,輸出電壓uO=+3.7V。由于D2的陽極電位為-3V,

而uI作用于二極管D2的陰極,故只有當uI低于-3.7V時D2才導(dǎo)通,且一旦D2導(dǎo)通,其陰極電位即為-3.7V,輸出電壓uO=-3.7V。當uI在-3.7V到+3.7V之間時,兩只管子均截止,故uO=uI。

uI和uO的波形如圖(b)所示。

圖(b)

【例1-8】

設(shè)本題圖所示各電路中的二極管性能均為理想。試判斷各電路中的二極管是導(dǎo)通還是截止,并求出A、B兩點之間的電壓UAB值。

【相關(guān)知識】

二極管的工作狀態(tài)的判斷方法。

【解題思路】

(1)首先分析二極管開路時,管子兩端的電位差,從而判斷二極管兩端加的是正向電壓還是反向電壓。若是反向電壓,則說明二極管處于截止狀態(tài);若是正向電壓,但正向電壓小于二極管的死區(qū)電壓,則說明二極管仍然處于截止狀態(tài);只有當正向電壓大于死區(qū)電壓時,二極管才能導(dǎo)通。

(2)在用上述方法判斷的過程中,若出現(xiàn)兩個以上二極管承受大小不等的正向電壓,則應(yīng)判定承受正向電壓較大者優(yōu)先導(dǎo)通,其兩端電壓為正向?qū)妷?,然后再用上述方法判斷其它二極管的工作狀態(tài)。

【解題過程】

在圖電路中,當二極管開路時,由圖可知二極管D1、D2兩端的正向電壓分別為

10V和25V。二極管D2兩端的正向電壓高于D1兩端的正向電壓,二極管D2優(yōu)先導(dǎo)通。當二極管D2導(dǎo)通后,UAB=-15V,二極管

D1兩端又為反向電壓。故D1截止、D2導(dǎo)通。U

AB

=

-15V。

【例1-9】

硅穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路如圖所示。其中硅穩(wěn)壓管DZ的穩(wěn)定電壓UZ=8V、動態(tài)電阻rZ可以忽略,UI=20V。試求:

(1)

UO、IO、I及IZ的值;

(2)

當UI降低為15V時的UO、IO、I及IZ值。

【相關(guān)知識】

穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路。

【解題思路】

根據(jù)題目給定條件判斷穩(wěn)壓管的工作狀態(tài),計算輸出電壓及各支路電流值。

【解題過程】

(1)

由于

>UZ

穩(wěn)壓管工作于反向電擊穿狀態(tài),電路具有穩(wěn)壓功能。故

UO

=

UZ

=

8V

IZ=

I-IO=6-4=2

mA

(2)

由于這時的

<UZ

穩(wěn)壓管沒有被擊穿,穩(wěn)壓管處于截止狀態(tài)。故

IZ

=

【例1-10】電路如圖(a)所示。其中未經(jīng)穩(wěn)定的直流輸入電壓UI值可變,穩(wěn)壓管DZ采用2CW58型硅穩(wěn)壓二極管,在管子的穩(wěn)壓范圍內(nèi),當IZ為5mA時,其端電壓UZ為10V、為20Ω,且該管的IZM為26mA。

(1)

試求當該穩(wěn)壓管用圖(b)所示模型等效時的UZ0值;

(2)

當UO

=10V時,UI

應(yīng)為多大?

(3)

若UI在上面求得的數(shù)值基礎(chǔ)上變化±10%,即從0.9UI變到1.1UI,問UO

將從多少變化到多少?相對于原來的10V,輸出電壓變化了百分之幾?在這種條件下,IZ變化范圍為多大?

(4)

若UI值上升到使IZ=IZM,而rZ值始終為20Ω,這時的UI和UO分別為多少?

(5)

若UI值在6~9V間可調(diào),UO將怎樣變化?

(a)

(b)

【相關(guān)知識】

穩(wěn)壓管的工作原理、參數(shù)及等效模型。

【解題思路】

根據(jù)穩(wěn)壓管的等效模型,畫出等效電路,即可對電路進行分析。

【解題過程】

(1)

由穩(wěn)壓管等效電路知,

(2)

(3)

設(shè)不變。當時

當時

(4)

(5)

由于U

I<UZ0,穩(wěn)壓管DZ沒有被擊穿,處于截止狀態(tài)

故UO將隨U

I在6~9

V之間變化

第2章

半導(dǎo)體三極管及放大電路基礎(chǔ)

本章的教學目標和要求:

要求學生正確理解放大器的一些基本概念,掌握BJT的簡化模型及其模型參數(shù)的求解方法,掌握BJT的偏置電路,及靜態(tài)工作點的估算方法;掌握BJT的三種基本組態(tài)放大電路的組成,指標,特點及分析方法;理解放大器的頻率響應(yīng)的概念和描述,掌握放大器的低頻、高頻截止頻率的估算,單管放大器的頻率響應(yīng)的分析,波特圖的折線畫法。

本章總體教學內(nèi)容和學時安排:(采用多媒體與板書相結(jié)合的教學方式)

§2-1

半導(dǎo)體BJT

§2-2

共射極放大電路

§2-3

圖解分析法

§2-4

小信號模型分析法

§2-5

放大電路的工作點穩(wěn)定問題

§2-6

共集電極電路和共基極電路

§2-7

多級放大電路

§2-8

放大電路的頻率響應(yīng)

習題課

本章重點:

以共射極放大電路為例介紹基本放大電路的組成、工作原理、靜態(tài)工作點的計算、性能指標計算。

頻率響應(yīng)的概述,波特圖的定義;BJT的簡化混合高頻等效模型,單管共射放大器中頻段、低頻段、高頻段的頻率響應(yīng)的分析和波特圖的畫法。

本章難點:

對放大概念的理解;等效模型的應(yīng)用;對電路近似分析的把握。

本章主要的切入點:

通過易于理解的物理概念、作圖的方法理解放大的概念;通過數(shù)學推導(dǎo)與物理意義的結(jié)合,加強對器件等效模型的理解;通過CB、CC、CS等基本電路的分析,強化工程分析的意識和分析問題的能力。

本章教學方式:

課堂講授+仿真分析演示

本章課時安排:

14

本章習題:

P84

2.3、2.4、2.7、2.8、2.11、2.12、2.13、2.14、2.15、2.16、2.18、2.19、2.20。

本章的具體內(nèi)容:

5、6、7節(jié):

介紹半導(dǎo)體BJT的結(jié)構(gòu)、工作原理、特性曲線和主要參數(shù)。

重點:BJT內(nèi)部載流子的移動、電流的分配關(guān)系和特性曲線。

8、9、10節(jié):

介紹共射放大器組成原則,電路各元件的作用,介紹Q點定義及其合理設(shè)置的重要性,放大電路的工作原理,信號在放大電路各點的傳輸波形變化;放大電路組成原則。

重點:

強調(diào)對于各個基本概念的理解和掌握。

11、12、13、14節(jié):

對放大電路進行分析,介紹直流、交流通路的畫法原則,并例舉幾個電路示范;

采用圖解法對放大電路的Q點、電壓放大倍數(shù)和失真情況進行分析,強調(diào)交、直流負載線的區(qū)別。

再對一個典型共射放大電路進行完整的動態(tài)參數(shù)分析,并對其分析結(jié)果進行詳細分析和討論,從而作為此部分的一個小結(jié)。

重點:

直流、交流通路的畫法原則,典型共射放大電路進行完整的動態(tài)參數(shù)分析。

15、16節(jié):

介紹三極管的小信號等效模型、并用小信號模型法分析基本放大電路的主要性能指標Av,Ri,Ro。

重點:建立小信號電路模型,將非線性問題線性化。

講解課后習題,使學生熟悉用圖解法和小信號模型法分析放大電路的方式方法。

討論放大電路Q點的穩(wěn)定性。從影響Q點穩(wěn)定的因素入手,在固定偏流電路的基礎(chǔ)上介紹分壓偏置電路,并對其穩(wěn)定靜態(tài)工作點的原理進行詳細分析。

對典型分壓偏置共射放大器進行直流分析,強調(diào)直流分析中VCC的分割,工程近似法計算Q點;

重點:

對典型分壓偏置共射放大器進行交直流分析。

17、18節(jié):

簡要介紹有穩(wěn)Q能力的其它電路結(jié)構(gòu)形式,

介紹共集放大器(CC)的原理圖、直流通路、交流通路、交直流分析,介紹其特點和典型應(yīng)用;給出一個典型CC放大器和其分析結(jié)論由學生課外完成分析;

介紹共基放大器(CB),原理圖,直流通路,交流通路,交直流分析,介紹其特點和典型應(yīng)用;

給出一個典型CB放大器和其分析結(jié)論由學生課外完成分析。

結(jié)合一個簡單綜合性例題小結(jié)三組態(tài)的特點。

給出一個CE,CC,CB放大器比較對照表由學生課外完成分析。

重點:

共集放大器(CC)的交直流分析,共基放大器(CB)的交直流分析。

頻率響應(yīng)的概述,基本概念,三個頻段的劃分,引入RC高通電路模擬低頻響應(yīng),RC低通電路模擬高頻響應(yīng),它們的幅頻響應(yīng),相頻響應(yīng);的頻率響應(yīng);波特圖的定義;BJT的完整混合模型,簡化高頻等效模型,主要參數(shù)的推導(dǎo);單管共射放大器中頻段、低頻段、高頻段的頻率響應(yīng)的分析和波特圖的畫法。放大器增益帶寬積的概念,影響因素,多級放大器的頻率響應(yīng)。以一個單管共射放大電路的分析為例題對以上內(nèi)容做一個小結(jié)。

重點:

頻率響應(yīng)的基本概念,簡化高頻等效模型,主要參數(shù)的推導(dǎo);單管共射放大器頻率響應(yīng)的分析。

講解課后習題,并對本章內(nèi)容作個簡單的小結(jié)。

【例2-1】電路如圖所示,晶體管的β=100,UBE=0.7

V,飽和管壓降UCES=0.4

V;穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓UZ=4V,正向?qū)妷篣D=0.7

V,穩(wěn)定電流IZ=5

mA,最大穩(wěn)定電流IZM=25

mA。試問:

(1)當uI為0

V、1.5

V、25

V時uO各為多少?

(2)若Rc短路,將產(chǎn)生什么現(xiàn)象?

【相關(guān)知識】

晶體管工作狀態(tài)的判斷,穩(wěn)壓管是否工作在穩(wěn)壓狀態(tài)的判斷以及限流電阻的作用。

【解題思路】

(1)

根據(jù)uI的值判斷晶體管的工作狀態(tài)。

(2)

根據(jù)穩(wěn)壓管的工作狀態(tài)判斷uO的值。

【解題過程】

(1)當uI=0時,晶體管截止;穩(wěn)壓管的電流

在IZ和IZM之間,故uO=UZ=4

V。

當uI=15V時,晶體管導(dǎo)通,基極電流

假設(shè)晶體管工作在放大狀態(tài),則集電極電流

由于uO>UCES=0.4

V,說明假設(shè)成立,即晶體管工作在放大狀態(tài)。

值得指出的是,雖然當uI為0

V和1.5

V時uO均為4

V,但是原因不同;前者因晶體管截止、穩(wěn)壓管工作在穩(wěn)壓區(qū),且穩(wěn)定電壓為4

V,使uO=4

V;后者因晶體管工作在放大區(qū)使uO=4

V,此時穩(wěn)壓管因電流為零而截止。

當uI=2.5

V時,晶體管導(dǎo)通,基極電流

假設(shè)晶體管工作在放大狀態(tài),則集電極電流

在正電源供電的情況下,uO不可能小于零,故假設(shè)不成立,說明晶體管工作在飽和狀態(tài)。

實際上,也可以假設(shè)晶體管工作在飽和狀態(tài),求出臨界飽和時的基極電流為

IB=0.18

mA>IBS,說明假設(shè)成立,即晶體管工作在飽和狀態(tài)。

(2)若Rc短路,電源電壓將加在穩(wěn)壓管兩端,使穩(wěn)壓管損壞。若穩(wěn)壓管燒斷,則uO=VCC=12

V。

若穩(wěn)壓管燒成短路,則將電源短路;如果電源沒有短路保護措施,則也將因輸出電流過大而損壞。

【方法總結(jié)】

(1)

晶體管工作狀態(tài)的判斷:對于NPN型管,若uBE>Uon(開啟電壓),則處于導(dǎo)通狀態(tài);若同時滿足UC≥UB>UE,則處于放大狀態(tài),IC=βIB;若此時基極電流

則處于飽和狀態(tài),式中ICS為集電極飽和電流,IBS是使管子臨界飽和時的基極電流。?。?)穩(wěn)壓管是否工作在穩(wěn)壓狀態(tài)的判斷:穩(wěn)壓管所流過的反向電流大于穩(wěn)定電流IZ才工作在穩(wěn)壓區(qū),反向電流小于最大穩(wěn)定電流IZM才不會因功耗過大而損壞,因而在穩(wěn)壓管電路中限流電阻必不可少。圖示電路中Rc既是晶體管的集電極電阻,又是穩(wěn)壓管的限流電阻。

【例2-2】電路如圖所示,晶體管導(dǎo)通時UBE=0.7V,β=50。試分析uI為0V、1V、1.5V三種情況下T的工作狀態(tài)及輸出電壓uO的值。

【相關(guān)知識】

晶體管的伏安特性。

【解題思路】

根據(jù)晶體管的管壓降與,以及基極電流和集電極電流的特點,直接可以判別出管子的

工作狀態(tài),算出輸出電壓。

【解題過程】

(1)當VBB=0時,T截止,uO=12V。

(2)當VBB=1V時,因為

μA

所以T處于放大狀態(tài)。

(3)當VBB=3V時,因為

μA

所以T處于飽和狀態(tài)。

【例2-3】試問圖示各電路能否實現(xiàn)電壓放大?若不能,請指出電路中的錯誤。圖中各電容對交流可視為短路。

圖(a)

圖(b)

圖(c)

圖(d)

【相關(guān)知識】

放大電路的組成原理。

【解題思路】

放大電路的作用是把微弱的電信號不失真地放大到負載所需要的數(shù)值。即要求放大電路既要有一定的放大能力,又要不產(chǎn)生失真。因此,首先要檢查電路中的晶體管(非線性器件)是否有合適的直流偏置,是否工作在放大狀態(tài)(線性狀態(tài)),其次檢查信號源、放大器和負載之間的信號傳遞通道是否暢通,并具有電壓放大的能力。

【解題過程】

圖(a)電路不能實現(xiàn)電壓放大。電路缺少集電極電阻,動態(tài)時電源相當于短路,輸出端沒有交流電壓信號。

圖(b)電路不能實現(xiàn)電壓放大。電路中缺少基極偏置電阻,動態(tài)時電源相當于短路,輸入交流電壓信號也被短路。

圖(c)

電路也不能實現(xiàn)電壓放大。電路中晶體管發(fā)射結(jié)沒有直流偏置電壓,靜態(tài)電流,放大電路工作在截止狀態(tài)。

圖(d)電路能實現(xiàn)小信號電壓放大。為了保證輸出信號不失真(截止、飽和),當輸入信號為正時,應(yīng)不足以使三極管飽和;當輸入信號為負時,應(yīng)不會使三極管截止。

【例2-4】單級放大電路如圖所示,已知Vcc=15V,,,,

此時調(diào)到,,,,,,晶體管飽和壓降UCES為1V,晶體管的結(jié)電容可以忽略。試求:

(1)靜態(tài)工作點,:

(2)中頻電壓放大倍數(shù)、輸出電阻、輸入電阻;

(3)估計上限截止頻率和下限截止頻率;

(4)動態(tài)范圍=?輸入電壓最大值Ui

p=?

(5)當輸入電壓的最大值大于Ui

p時將首先出現(xiàn)什么失真?

【相關(guān)知識】

(1)共射極放大電路。

(2)放大電路的頻率特性。

【解題思路】

(1)根據(jù)直流通路可求得放大電路的靜態(tài)工作點。

(2)根據(jù)交流通路可求得放大電路的、、。

(3)根據(jù)高頻區(qū)、低頻區(qū)的等效電路可分別求出和。

(4)根據(jù)靜態(tài)工作點及交流負載線的斜率可求得動態(tài)范圍

,同時可判斷電路出現(xiàn)失真的狀況。

(5)根據(jù)電壓放大倍數(shù)和動態(tài)范圍可求出Ui

p。

【解題過程】

(1)采用估算法求解靜態(tài)工作點。由圖可知

(2)利用微變等效電路法,求解放大電路的動態(tài)指標。

(3)當電路中只有一個慣性環(huán)節(jié)時,電路的截止頻率可以表示為,其中

為電容

所在回路的等效電阻。

在高頻區(qū),根據(jù)題意,晶體管的結(jié)電容可以忽略,影響電路上限截止頻率的電容只有負載等效電容。故電路的上限截止頻率為

在低頻區(qū),影響下限截止頻率的電容有、和??梢苑謩e考慮輸入回路電容(、)和輸出回路電容()的影響,再綜合考慮它們共同作用時對電路下限截止頻率的影響。

只考慮輸出回路電容時

只考慮輸入回路電容和時,為了簡化計算,忽略偏置電阻及射極電阻的影響,把射極旁路電容折算到基極回路,則有

由于,所以電路的下限截止頻率為

(4)

由于,即電路的最大不失真輸出電壓受截止失真的限制,故電路的動態(tài)范圍

輸入電壓最大值

(5)

由上述分析可知,當輸入電壓的最大值大于U

ip時,電路將首先出現(xiàn)截止失真。

【例2-5】

圖示放大電路為自舉式射極輸出器。在電路中,設(shè),,,,晶體管的,,各電容的容量足夠大。試求:

(1)斷開電容,求放大電路的輸入電阻和輸出電阻。

(2)接上電容,寫出的表達式,并求出具體數(shù)值,再與(1)中的數(shù)值比較。

(3)接上電容,若通過增大來提高,那么的極限值等于多少?

圖(a)

【解相關(guān)知識】

射極輸出器、自舉原理、密勒定理。

【解題思路】

根據(jù)放大電路的微變等效電路求放大電路的輸入電阻。

【解題過程】

在分析電路的指標之前,先對自舉式射極輸出器的工作原理作一簡要說明。在靜態(tài)時,電容相

當于開路;在動態(tài)時,大電容相當于短路,點

E和點A的交流電位相等。由于點E的交流電位跟隨輸入信號(點B的交流電位)變化,所以兩端的交流電位接近相等,流過的交流電流接近

于零。對交流信號來說,相當于一個很大的電阻,從而減小了、對電路輸入電阻的影響。由于大電容C的存在,點A的交流電位會隨著輸入信號而自行舉起,所以叫自舉式射極輸出器。

這種自舉作用能夠減小直流偏置電阻對電路輸入電阻的影響,可以進一步提高射極輸出器的輸入電阻。

(1)在斷開電容C后,電路的微變等效電路如圖

(b)所示。圖中

圖(b)

。

由圖可以求出

可見,射極輸出器的原來是很大的,但由于直流偏置電阻的并聯(lián),使減小了很多。

(2)接上自舉電容后,用密勒定理把等效為兩個電阻,一個是接在B點和地之間的

,另一個是接在A(E)點和地之間的,其中是考慮了與、以及并聯(lián)后的,如圖(c)所示。

圖(c)

由于,但小于1,所以是一個比大得多的負電阻,它與、、并聯(lián)后,總的電阻仍為正。由于很大,它的并聯(lián)效應(yīng)可以忽略,從而使

此時

所以,自舉式射極輸出器的輸入電阻

由于對的并聯(lián)影響小得多,所以比沒有自舉電容時增大了。

(3)

通過增大以增大的極限情況為,即用自舉電阻提高的結(jié)果,使

只取絕于從管子基極看進去的電阻,與偏置電阻幾乎無關(guān)。

【例2-6】試判斷圖示各電路屬于何種組態(tài)的放大電路,并說明輸出電壓相對輸入電壓的相位關(guān)系。

(a)

(b)

(c)?????????????????????????????????????????(d)

【相關(guān)知識】

共集-共射,共射-共集,共集-共基組合放大電路。

【解題思路】

根據(jù)信號流向分析各個晶體管放大電路的組態(tài)及輸出電壓與輸入電壓的相位關(guān)系。

【解題過程】

圖(a)所示電路第一級是共集電極放大電路,輸出電壓與輸入電壓同相;第二級是共射極放大電路,輸出電壓與輸入電壓反相。因此,整個電路是共集-共射組合電路,輸出電壓與輸入電壓反相。

圖(b)所示電路第一級是共射極放大電路,輸出電壓與輸入電壓反相;第二級是共基極放大電路,輸出電壓與輸入電壓同相。因此,整個電路是共射-共基組合電路,輸出電壓與輸入電壓反相。

圖(c)所示電路第一級是共集電極放大電路,輸出電壓與輸入電壓同相;第二級是共基極放大電

路,輸出電壓與輸入電壓同相。因此整個電路是共集-共基組合電路,輸出電壓與輸入電壓同相。

圖(d)所示電路由于T1管集電極具有恒流特性,因而T1管是T2管的有源負載,所以T2管組成了有源負載的共射放大器,輸出電壓與輸入電壓反相。

【例2-7】

晶體管組成的共集-共射、共射-共集、共射-共基等幾種組合放大電路各有其獨特的優(yōu)點,請你選擇合適的組合放大電路,以滿足如下所述不同應(yīng)用場合的需求。

(1)電壓測量放大器的輸入級電路。

(2)輸出電壓受負載變化影響小的放大電路。

(3)負載為0.2kΩ,要求電壓增益大于60dB的放大電路。

(4)輸入信號頻率較高的放大電路。

【相關(guān)知識】

共集-共射,共射-共集,共射-共基組合放大電路。

【解題思路】

根據(jù)三種組合放大電路的特點,選擇滿足應(yīng)用需求的組合放大電路。三種組合放大電路的特點如下:

(1)共集-共射組合放大電路,不僅具有共集電極電路輸入電阻大的特點,而且具有共射電路電壓放大倍數(shù)大的特點;

(2)共射-共集組合放大電路,不僅具有共射電路電壓放大倍數(shù)大的特點,而且具有共集電極電路輸出電阻小的特點;

(3)共射-共基組合放大電路,共基極電路本身就有較好的高頻特性,同時將輸入電阻很小的共基極電路接在共射極電路之后,減小了共射極電路的電壓放大倍數(shù),使共射極接法的管子集電結(jié)電容效應(yīng)減小,改善了放大電路的頻率特性。因此,共射-共基組合放大電路在高頻電路中獲得了廣泛的應(yīng)用。該組合電路的電壓放大倍數(shù)近似等于一般共射電路的電壓放大倍數(shù)。

【解題過程】

(1)電壓測量放大器的輸入級既要有較大的輸入電阻,又要有一定的電壓放大能力,應(yīng)采用共集-共射組合放大電路。

(2)輸出電壓受負載變化影響小的放大電路應(yīng)具有較小的輸出電阻,也要有一定的電壓放大能力,應(yīng)采用共射-共集組合放大電路。

(3)負載為0.2kΩ,電壓增益大于60dB的放大電路應(yīng)采用電壓放大倍數(shù)大、輸出電阻小的共射-共集組合電路,最好在輸入級再增加一級具有高輸入電阻的共集電極電路。

(4)輸入信號頻率較高時,應(yīng)采用頻率特性好的共射-共基組合放大電路。

第3章

場效應(yīng)管放大電路

本章的教學目標和要求:

要求學生了解JFET、MOSFET的結(jié)構(gòu)特點,理解其工作原理;掌握JFET、MOSFET的特性曲線及其主要參數(shù),掌握BJT、JFET、MOSFET三者之間的差別;掌握FET的偏置電路,工作點估算方法,掌握FET的小信號跨導(dǎo)模型,掌握FET的共源和共漏電路的分析和特點。

本章總體教學內(nèi)容和學時安排:(采用多媒體教學方式)

§3-1

結(jié)型場效應(yīng)管

§3-2

金屬-氧化物-半導(dǎo)體場效應(yīng)管

§3-3

場效應(yīng)管放大電路

習題課

本章重點:

各種場效應(yīng)管的外特性及參數(shù),場效應(yīng)管放大電路的偏置電路及特點。

本章難點:

場效應(yīng)管的工作原理以及靜態(tài)工作點的計算。

本章教學方式:課堂講授

本章課時安排:8

本章的具體內(nèi)容:

19、20節(jié):

介紹結(jié)型場效應(yīng)管的工作原理、結(jié)型場效應(yīng)管的特性曲線以及主要參數(shù)。

重點:對結(jié)型場效應(yīng)管的特性曲線的理解。

21、22、23節(jié):

介紹MOS效應(yīng)管的工作原理、MOS效應(yīng)管的特性曲線以及主要參數(shù)。

重點:對MOS效應(yīng)管的特性曲線的理解。

24、25、26節(jié):

FET放大電路的分類,Q點設(shè)置方法,兩種偏置方法的特點,以及用圖解法、計算法對電路進行分析。FET的小信號模型,并用它對共源、共漏放大器分析;加一習題課講解習題并對本章作一小結(jié)。

重點:強調(diào)分析方法的掌握,以及電路結(jié)構(gòu)、分析過程與BJT放大器的對比。

【例3-1】在圖示電路中,已知場效應(yīng)管的;問在下列三種情況,管子分別工作在那個區(qū)?

(1),

(2),

(3),

【相關(guān)知識】

場效應(yīng)管的伏安特性。

【解題思路】

根據(jù)管子工作在不同區(qū)域的特點,判斷管子的工作狀態(tài)。

【解題過程】

(1)

因為

管子工作在截止區(qū)。

(2)

因為

管子工作在放大區(qū)。

(3)

因為

管子工作在可變電阻區(qū)。

【例3-2】

電路如圖(a)示。其中,,,,場效應(yīng)管的輸出特性如圖(b)

所示。試求電路的靜態(tài)工作點、和之值。

圖(a)

圖(b)

【相關(guān)知識】

結(jié)型場效應(yīng)管及其外特性,自給偏壓電路,放大電路的直流通路、解析法、圖解法。

【解題思路】

根據(jù)放大電路的直流通路,利用解析法或圖解法可求得電路的靜態(tài)工作點。

【解題過程】

由場效應(yīng)管的輸出特性可知管子的,

由式

與雙極型晶體管放大電路類似,分析場效應(yīng)管放大電路的靜態(tài)工作點,也有兩種方法,解析法和圖解法

【另一種解法】

(1)在輸出特性曲線上,根據(jù)輸出回路直流負載線方程

作直流負載線MN,如圖(d)所示。MN與不同

的輸出特性曲線有不同的交點。Q點應(yīng)該在MN上。

圖(c)

圖(d)

(2)由交點對應(yīng)的、值在~坐標上作曲線,稱為~控制特性,如圖

(c)所示。

(3)在控制特性上,根據(jù)輸入回路直流負載線方程

代入,可作出輸入回路直流負載線。該負載線過原點,其斜率為,與控制特性曲線的

交點即為靜態(tài)工作點。由此可得,

(4)根據(jù),在輸出回路直流負載線上可求得工作點,再由點可得

。

【例3-3】

兩個場效應(yīng)管的轉(zhuǎn)移特性曲線分別如圖

(a)、(b)所示,分別確定這兩個場效應(yīng)管的類型,并求其主要參數(shù)(開啟電壓或夾斷電壓,低頻跨導(dǎo))。測試時電流iD的參考方向為從漏極D到源極S。

(a)

(b)

【相關(guān)知識】

(1)場效應(yīng)管的轉(zhuǎn)移特性。

(2)場效應(yīng)管的電參數(shù)。

【解題思路】

根據(jù)場效應(yīng)管的轉(zhuǎn)移特性確定其開啟電壓或夾斷電壓,及在某一工作點處的跨導(dǎo)。

【解題過程】

(a)圖曲線所示的是P溝道增強型MOS管的轉(zhuǎn)移特性曲線。其開啟電壓UGS(th)=-2V,IDQ=

-1mA

在工作點(UGS=-5V,

ID=-2.25mA)處,跨導(dǎo)

(b)圖曲線所示的是N溝道耗盡型MOSFET的轉(zhuǎn)移特性曲線,其夾斷電壓,

在工作點(UGS=-2V,

ID=1mA)處,跨導(dǎo)

第4章

集成運算放大器

本章的教學目標和要求:

要求學生了解差分式放大低電路的基本概念,簡單差分式放大電路的組成、工作原理,差分放大電路靜態(tài)工作點與主要性能指標的計算;了解集成運放電路的組成及特點;了解集成運放的主要參數(shù)和性能指標;理解理想運放的概念,掌握理想運放的線性工作區(qū)的特點,運放在線性工作區(qū)的典型應(yīng)用;掌握理想運放的非線性工作區(qū)的特點,運放在非線性工作區(qū)的典型應(yīng)用。

本章總體教學內(nèi)容和學時安排:(采用多媒體教學)

§4-1

集成運放概述

§4-2

集成運放中的基本單元電路

§4-3 通用集成運放

§4-4 運放的主要參數(shù)幾簡化低頻等效電路

本章重點:

差分式放大電路的組成、工作原理,差分放大電路靜態(tài)工作點與主要性能指標的計算;零點漂移現(xiàn)象;差動放大器對差模信號的放大作用和對共模信號的抑制作用;半電路分析方法。

電流源電路的結(jié)構(gòu)和工作原理、特點;

直接耦合互補輸出級電路的結(jié)構(gòu)原理、特點,交越失真的概念;

本章難點:

對差模信號共模信號的理解,對任意信號單端輸入、單端輸出差動放大器的分析;多級放大器前后級之間的相互影響。

本章教學方式:課堂講授

本章課時安排:6

本章習題:

P144

4.1、4.2、4.3、4.5、4.6、4.10、4.11、4.12、4.13、4.19、4.20。

本章的具體內(nèi)容:

27、28、29節(jié):

介紹集成電路運算放大器中的幾種電流源形式;介紹引入直接耦合放大電路的產(chǎn)生零點漂移的原因,零點漂移的抑制方法;直接耦合放大電路的直流分析。任意信號的差模共模分解,典型差分放大器的結(jié)構(gòu),對共模差模信號的不同響應(yīng)。

重點:

產(chǎn)生零點漂移的原因,零點漂移的抑制方法;典型差分放大器的原理。

30、31、32節(jié):

差分放大器對差模信號的放大作用的詳細分析,共模抑制比的概念。差放的四種典型接法,并對幾種結(jié)構(gòu)的交流特性做分析。簡要介紹改進型差放的改進原理。

介紹集成電路運算放大器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、工作原理、主要參數(shù)和性能指標。

重點:共模抑制比,差放的四種典型接法和集成運放的工作原理。

【例4-1】三個兩級放大電路如下圖所示,已知圖中所有晶體管的β均為100,rbe均為1

kΩ,所有電容均為10

μF,VCC均相同。

填空:

(1)填入共射放大電路、共基放大電路等電路名稱。

圖(a)的第一級為_________,第二級為_________;

圖(b)的第一級為_________,第二級為_________;

圖(c)的第一級為_________,第二級為_________。

(2)三個電路中輸入電阻最大的電路是_________,最小的電路是_________;輸出電阻最大的電路是_________,最小的電路是_________;電壓放大倍數(shù)數(shù)值最大的電路是_________;低頻特性最好的電路是_________;若能調(diào)節(jié)Q點,則最大不失真輸出電壓最大的電路是_________;輸出電壓與輸入電壓同相的電路是_________。

【相關(guān)知識】

晶體管放大電路三種接法的性能特點,多級放大電路不同耦合方式及其特點,多級放大電路動態(tài)參數(shù)與組成它的各級電路的關(guān)系。

【解題思路】

(1)通過信號的流通方向,觀察輸入信號作用于晶體管和場效應(yīng)管的哪一極以及從哪一極輸出的信號作用于負載,判斷多級放大電路中各級電路屬于哪種基本放大電路。

(2)根據(jù)各種晶體管基本放大電路的參數(shù)特點,以及單級放大電路連接成多級后相互間參數(shù)的影響,分析各多級放大電路參數(shù)的特點。

【解題過程】

(1)在電路(a)中,T1為第一級的放大管,信號作用于其發(fā)射極,又從集電極輸出,作用于負載(即第二級電路),故第一級是共基放大電路;T2和T3組成的復(fù)合管為第二級的放大管,第一級的輸出信號作用于T2的基極,又從復(fù)合管的發(fā)射極輸出,故第二級是共集放大電路。

在電路(b)中,T1和T2為第一級的放大管,構(gòu)成差分放大電路,信號作用于T1和T2的基極,又從T2的集電極輸出,作用于負載(即第二級電路),是雙端輸入單端輸出形式,故第一級是(共射)差分放大電路;T3為第二級的放大管,第一級的輸出信號作用于T3的基極,又從其發(fā)射極輸出,故第二級是共集放大電路。

在電路(c)中,第一級是典型的Q點穩(wěn)定電路,信號作用于T1的基極,又從集電極輸出,作用于負載(即第二級電路),故為共射放大電路;T2為第二級的放大管,第一級的輸出信號作用于T

2的基極,又從其集電極輸出,故第二級是共射放大電路。

應(yīng)當特別指出,電路(c)中T3和三個電阻(8.2

kΩ、1.8

kΩ、1

kΩ)組成的電路構(gòu)成電流源,等效成T2的集電極負載,理想情況下等效電阻趨于無窮大。電流源的特征是其輸入回路沒有動態(tài)信號的作用。要特別注意電路(c)的第二級電路與互補輸出級的區(qū)別。

(2)比較三個電路的輸入回路,電路(a)的輸入級為共基電路,它的e?b間等效電阻為rbe/(1+β),Ri小于rbe/(1+β);電路(b)的輸入級為差分電路,Ri大于2rbe;電路(c)輸入級為共射電路,Ri是rbe與10

kΩ、3.3

kΩ電阻并聯(lián),Ri不可能小于rbe/(1+β);因此,輸入電阻最小的電路為(a),最大的電路為(b)。

電路(c)的輸出端接T2和T3的集電極,對于具有理想輸出特性的晶體管,它們對“地”看進去的等效電阻均為無窮大,故電路(c)的輸出電阻最大。比較電路(a)和電路(b),雖然它們的輸出級均為射極輸出器,但前者的信號源內(nèi)阻為3.3

kΩ,后者的信號源內(nèi)阻為10

kΩ;且由于前者采用復(fù)合管作放大管,從射極回路看進去的等效電阻表達式中有1/(1+β)2,而后者從射極回路看進去的等效電阻表達式中僅為有1/(1+β),故電路(a)的輸出電阻最小。

由于電路(c)采用兩級共射放大電路,且第二級的電壓放大倍數(shù)數(shù)值趨于無窮大,而電路(a)和(b)均只有第一級有電壓放大作用,故電壓放大倍數(shù)數(shù)值最大的電路是(c)。

由于只有電路(b)采用直接耦合方式,故其低頻特性最好。

由于只有電路(b)采用±VCC兩路電源供電,若Q點可調(diào)節(jié),則其最大不失真輸出電壓的峰值可接近VCC,故最大不失真輸出電壓最大的電路是(b)。

由于共射電路的輸出電壓與輸入電壓反相,共集和共基電路的輸出電壓與輸入電壓同相,可以逐級判斷相位關(guān)系,從而得出各電路輸出電壓與輸入電壓的相位關(guān)系。電路(a)和(b)中兩級電路的輸出電壓與輸入電壓均同相,故兩個電路的輸出電壓與輸入電壓均同相。電路(c)中兩級電路的輸出電壓與輸入電壓均反相,故整個電路的輸出電壓與輸入電壓也同相。

綜上所述,答案為(1)共基放大電路,共集放大電路;差分放大電路,共集放大電路;共射放大電路,共射放大電路;(2)(b),(a);(c),(a);(c);(b);(b);(a),(b),(c)。

【例4-2】電路如圖所示。已知,,,,,。時,。

(1)試說明和、和、以及分別組成什么電路?

(2)若要求上電壓的極性為上正下負,則輸入電壓的極性如何?

(3)寫出差模電壓放大倍數(shù)的表達式,并求其值。

【相關(guān)知識】

(1)差分放大電路。

(2)多級放大電路。

(3)電流源電路。

【解題過程】

根據(jù)差分放大電路、多級放大電路的分析方法分析電路。

【解題過程】

(1)、管組成恒流源電路,作和管的漏極有源電阻,、管組成差分放大電路,并且恒流源作源極有源電阻。管組成共射極放大電路,并起到電平轉(zhuǎn)化作用,使整個放大

電路能達到零輸入時零輸出。管組成射極輸出器,降低電路的輸出電阻,提高帶載能力,這

里恒流源作為管的射極有源電阻。

(2)為了獲得題目所要求的輸出電壓的極性,則必須使基極電壓極性為正,基極電壓極性為負,也就是管的柵極電壓極性應(yīng)為正,而管的柵極電壓極性應(yīng)為負。

(3)整個放大電路可分輸入級(差分放大電路)、中間級(共射放大電路)和輸出級(射極輸出器)。

對于輸入級(差分放大電路),由于恒流源作漏極負載電阻,使單端輸出具有與雙端輸出相同的放大倍數(shù)。所以

式中,漏極負載電阻,而

為管的等效電阻。為管組成的共射放大電路的輸入電阻。

由于恒流源的。所以:

管組成的共射放大電路的電壓放大倍數(shù)

由于管組成的射極輸出器的輸入電阻,所以:

管組成的射極輸出器的電壓放大倍數(shù)

則總的差模電壓放大倍數(shù)的表達式為

其值為

【例4-3】下圖所示為簡化的集成運放電路,輸入級具有理想對稱性。選擇正確答案填入空內(nèi)。

(1)該電路輸入級采用了__________。

A.共集?共射接法

B.

共集?共基接法

C.

共射?共基接法

(2)輸入級采用上述接法是為了__________。

A.

展寬頻帶

B.

增大輸入電阻

C.

增大電流放大系數(shù)

(3)T5和T6作為T3和T4的有源負載是為了__________。

A.

增大輸入電阻

B.

抑制溫漂

C.

增大差模放大倍數(shù)

(4)該電路的中間級采用__________。

A.

共射電路

B.

共基電路

C.

共集電路

(5)中間級的放大管為__________。

A.

T7

B.

T8

C.

T7和T8組成的復(fù)合管

(6)該電路的輸出級采用__________。

A.

共射電路

B.

共基電路

C.

互補輸出級

(7)D1和D2的作用是為了消除輸出級的__________。

A.

交越失真

B.

飽和失真

C.

截止失真

(8)輸出電壓uO與uI1的相位關(guān)系為__________。

A.

反相

B.

同相

C.

不可知

【相關(guān)知識】

集成運放電路(輸入級,中間級,互補輸出級),基本放大電路的接法及性能指標,有源負載,差模放大倍數(shù),復(fù)合管。

【解題思路】

(1)用基本的讀圖方法對放大電路進行分塊,分析出輸入級、中間級和輸出級電路。

(2)分析各級電路的基本接法及性能特點。

【解題過程】

(1)輸入信號作用于T1和T2管的基極,并從它們的發(fā)射極輸出分別作用于T3和T4管的發(fā)射極,又從T3和T4管的集電極輸出作用于第二級,故為共集?共基接法。

(2)上述接法可以展寬頻帶。

為什么不是增大輸入電阻呢?因為共基接法的輸入電阻很小,即T1和T2管等效的發(fā)射極電阻很小,所以輸入電阻的增大很受限。因為共基接法不放大電流,所以不能增大電流放大系數(shù)。

(3)T5和T6作為T3和T4的有源負載是為了增大差模放大倍數(shù)。利用鏡像電流源作有源負載,可使單端輸出差分放大電路的差模放大倍數(shù)增大到近似等于雙端輸出時的差模放大倍數(shù)。

(4)為了完成“主放大器”的功能,中間級采用共射放大電路。

(5)由于第一級的輸出信號作用于T7的基極以及T7和T8的連接方式,說明T7和T8組成的復(fù)合管為中間級的放大管。

(6)T9和T10的基極相連作為輸入端,發(fā)射極相連作為輸出端,故輸出級為互補輸出級。

(7)D1和D2的作用是為了消除輸出級的交越失真。

(8)若在輸入端uI1加“+”、uI2加“-”的差模信號,則T2的共集接法使其發(fā)射極(即T4的發(fā)射極)電位為“-”,T4的共基接法使其集電極(即T7的基極)電位也為“-”;以T7、T8構(gòu)成的復(fù)合管為放大管的共射放大電路輸出與輸入反相,它們的集電極電位為“+”;互補輸出級的輸出與輸入同相,輸出電壓為“+”;故uI1一端為同相輸入端,uI2一端為反相輸入端。

綜上所述,答案為(1)B,(2)A,(3)C,(4)A,(5)C,(6)C,(7)A,(8)B。

第5章

反饋和負反饋放大電路

本章的教學目標和要求:

要求學生理解反饋的基本概念,掌握四種反饋類型;掌握實際反饋放大器的類型和極性的判斷;掌握負反饋對放大電路的影響;掌握在深度負反饋條件下的計算;了解負反饋放大器的穩(wěn)定性。

本章總體教學內(nèi)容和學時安排:(采用多媒體教學)

§5-1

反饋的基本概念及類型

§5-2

負反饋對放大電路性能的影響

§5-3 負反饋放大電路的分析及近似計算

§5-4 負反饋放大電路的自激振蕩幾消除

本章重點:

反饋的基本概念;反饋類型的判斷;負反饋對放大器性能的影響;在深度負反饋條件下放大器增益的估算。

本章難點:

反饋的基本概念;反饋類型的判斷;自給振蕩條件及消除振蕩的措施

本章主要的切入點:為改善放大器的性能,引入負反饋的概念,通過方塊圖理解負反饋放大器的組成;通過方框圖理解負反饋放大器的四種組態(tài);定性理解負反饋對放大器的性能的理解;根據(jù)深度負反饋條件,估算放大器的增益。

本章教學方式:課堂講授

本章課時安排:12

本章習題:

P183

5.3、5.4、5.5、5.8、5.9、5.10、5.11、5.13。

本章的具體內(nèi)容:

33、34、35、36節(jié):

反饋的基本概念,反饋放大器的組成,工作原理,反饋的判斷(有無、正負、交流直流),結(jié)合對運放和分離元件放大器反饋電路的分析介紹。

四種基本反饋方式的劃分,典型結(jié)構(gòu)的分析,結(jié)合例題判斷反饋組態(tài)。

重點:

反饋的基本概念,反饋組態(tài)判斷。

37、38、39、40、41節(jié):

反饋的引入對放大電路性能的影響,增益帶寬積,負反饋引入的原則;

負反饋放大器的結(jié)構(gòu),特點,一般表達式的分析和推導(dǎo)。

在深度負反饋條件,在深度負反饋條件下負反饋放大器的性能分析,例題2個;

四種基本反饋在深度負反饋條件下放大器不同增益的表達式;

重點:

反饋的引入對放大電路性能的影響,負反饋引入的原則;一般表達式的分析和理解。

42、43、44節(jié):

負反饋放大器的穩(wěn)定性分析:負反饋放大器自激振蕩產(chǎn)生的原因和條件,負反饋放大器的穩(wěn)定性的定性分析和判斷,負反饋放大器自激振蕩的消除方法。

重點:

負反饋放大器自激振蕩產(chǎn)生的原因和條件,負反饋放大器的穩(wěn)定性的判斷,負反饋放大器自激振蕩的消除方法。

【例5-1】在括號內(nèi)填入“√”或“×”,表明下列說法是否正確。

(1)若從放大電路的輸出回路有通路引回其輸入回路,則說明電路引入了反饋。

(2)若放大電路的放大倍數(shù)為“+”,則引入的反饋一定是正反饋,若放大電路的放大倍數(shù)為“?”,則引入的反饋一定是負反饋。

(3)直接耦合放大電路引入的反饋為直流反饋,阻容耦合放大電路引入的反饋為交流反饋。

(4)既然電壓負反饋可以穩(wěn)定輸出電壓,即負載上的電壓,那么它也就穩(wěn)定了負載電流。

(5)放大電路的凈輸入電壓等于輸入電壓與反饋電壓之差,說明電路引入了串聯(lián)負反饋;凈輸入電流等于輸入電流與反饋電流之差,說明電路引入了并聯(lián)負反饋。

(6)將負反饋放大電路的反饋斷開,就得到電路方框圖中的基本放大電路。

(7)反饋網(wǎng)絡(luò)是由影響反饋系數(shù)的所有的元件組成的網(wǎng)絡(luò)。

(8)阻容耦合放大電路的耦合電容、旁路電容越多,引入負反饋后,越容易產(chǎn)生低頻振蕩。

【相關(guān)知識】

反饋的有關(guān)概念,包括什么是反饋、直流反饋和交流反饋、電壓負反饋和電流負反饋、串聯(lián)負反饋和并聯(lián)負反饋、負反饋放大電路的方框圖、放大電路的穩(wěn)定性

【解題思路】

正確理解反饋的相關(guān)概念,根據(jù)這些概念判斷各題的正誤。

【解題過程】

(1)通常,稱將輸出量引回并影響凈輸入量的電流通路為反饋通路。反饋是指輸出量通過一定的方式“回授”,影響凈輸入量。因而只要輸出回路與輸入回路之間有反饋通路,就說明電路引入了反饋,而反饋通路不一定將放大電路的輸出端和輸入端相連接。例如,在下圖所示反饋放大電路中,R2構(gòu)成反饋通路,但它并沒有把輸出端和輸入端連接起來。故本題說法正確。

(2)正、負反饋決定于反饋的結(jié)果是使放大電路的凈輸入量或輸出量的變化增大了還是減小了,若增大則為正反饋,否則為負反饋;與放大電路放大倍數(shù)的極性無關(guān)。換言之,無論放大倍數(shù)的符號是“+”還是“?”,放大電路均可引入正反饋,也可引入負反饋。故本題說法錯誤。

(3)直流反饋是放大電路直流通路中的反饋,交流反饋是放大電路交流通路中的反饋,與放大電路的耦合方式無直接關(guān)系。本題說法錯誤。

(4)電壓負反饋穩(wěn)定輸出電壓,是指在輸出端負載變化時輸出電壓變化很小,因而若負載變化則其電流會隨之變化。故本題說法錯誤。

(5)根據(jù)串聯(lián)負反饋和并聯(lián)負反饋的定義,本題說法正確。

(6)本題說法錯誤。負反饋放大電路方框圖中的基本放大電路需滿足兩個條件,一是斷開反饋,二是考慮反饋網(wǎng)絡(luò)對放大電路的負載效應(yīng)。雖然本課程并不要求利用方框圖求解負反饋放大電路,但是應(yīng)正確理解方框圖的組成。

(7)反饋網(wǎng)絡(luò)包含所有影響反饋系數(shù)的元件組成反饋網(wǎng)絡(luò)。例如,在上圖所示電路中,反饋網(wǎng)絡(luò)由R1、R2和R4組成,而不僅僅是R2。故本題說法正確。

(8)在低頻段,阻容耦合負反饋放大電路由于耦合電容、旁路電容的存在而產(chǎn)生附加相移,若滿足了自激振蕩的條件,則產(chǎn)生低頻振蕩。根據(jù)自激振蕩的相位條件,在放大電路中有三個或三個以上耦合電容、旁路電容,引入負反饋后就有可能產(chǎn)生低頻振蕩,而且電容數(shù)量越多越容易產(chǎn)生自激振蕩。故本題說法正確。

綜上所述,答案為:(1)√,(2)×,(3)×,(4)×,(5)√,(6)×,(7)√,(8)√

【例5-2】

電路如圖所示,圖中耦合電容器和射極旁路電容器的容量足夠大,在中頻范圍內(nèi),它們的容抗近似為零。試判斷電路中反饋的極性和類型(說明各電路中的反饋是正、負、直流、交流、電壓、電流、串聯(lián)、并聯(lián)反饋)。

【相關(guān)知識】

反饋放大電路。

【解題思路】

根據(jù)反饋的判斷方法判斷電路中反饋的極性和類型。

【解題過程】

圖示放大電路輸出與輸入之間沒有反饋,第一級也沒有反饋,第二級放大電路有兩條反饋支路。一條反饋支路是,另一條反饋支路是和串聯(lián)支路。支路有旁路電容,所以它是本級直流反饋,可以穩(wěn)定第二級電路的靜態(tài)工作點。和串聯(lián)支路接在第二級放大電路的輸出(集電極)和輸入之間(

基極),由于的“隔直”作用,該反饋是交流反饋。

和串聯(lián)支路交流反饋極性的判斷:

當給第二級放大電路加上對地極性為?的信號時,輸出電壓極性為一,由于電容對交流信號可認為短路,所以反饋信號極性也為一,因而反饋信號削弱輸入信號的作用,該反饋為負反饋。判斷過程如圖所示。

負反饋組態(tài)的判斷:

若令輸出電壓信號等于零,從輸出端返送到輸入電路的信號等于零,即反饋信號與輸出電壓信號成正比,那么該反饋是電壓反饋;反饋信號與輸入信號以電流的形式在基極疊加,所以它是并聯(lián)反饋。

總結(jié)上述判別可知,圖示電路中和串聯(lián)支路構(gòu)成交流電壓并聯(lián)負反饋。

【例5-3】試判斷圖示各電路中是否引入了反饋;若引入了反饋,則判斷是正反饋還是負反饋,是直流反饋還是交流反饋;若引入了交流負反饋,則判斷是哪種組態(tài)的負反饋。設(shè)圖中所有電容對交流信號均可視為短路。

【相關(guān)知識】

分立元件放大電路(雙極型管放大電路和單極型管放大電路)各種接法的極性判斷,反饋的判斷方法,包括判斷是否引入了反饋、判斷反饋的正負、判斷直流反饋和交流反饋、判斷交流負反饋的四種組態(tài)。

【解題思路】

(1)根據(jù)反饋的定義,判斷電路中是否存在反饋通路,從而判斷是否引入了反饋。

(2)若引入了反饋,利用瞬時極性法判斷反饋的正負。

(3)根據(jù)直流反饋和交流反饋的定義,判斷引入的反饋屬于哪種反饋。

(4)根據(jù)交流反饋四種組態(tài)的判斷方法,判斷引入的反饋屬于哪種組態(tài)。

【解題過程】

在圖(a)電路中,Rf將輸出回路與輸入回路連接起來,故電路引入了反饋;且反饋既存在于直流通路又存在于交流通路,故電路引入了直流反饋和交流反饋。利用瞬時極性法,在規(guī)定輸入電壓瞬時極性時,可得到放大管基極、集電極電位的瞬時極性以及輸入電流、反饋電流的方向,如圖(e)所示。晶體管的基極電流等于輸入電流與反饋電流之差,故電路引入了負反饋,且為并聯(lián)負反饋。當輸出電壓為零(即輸出端短路)時,Rf將并聯(lián)在T的b?e之間,如圖(e)中虛線所示;此時盡管Rf中有電流,但這個電流是uI作用的結(jié)果,輸出電壓作用所得的反饋電流為零,故電路引入了電壓負反饋。綜上所述,電路引入了直流負反饋和交流電壓并聯(lián)負反饋。

在圖(b)電路中,R1將輸出回路與輸入回路連接起來,故電路引入了反饋;且反饋既存在于直流通路又存在于交流通路,故電路引入了直流反饋和交流反饋。利用瞬時極性法,在規(guī)定輸入電壓瞬時極性時,可得到放大管各極電位的瞬時極性以及輸入電流、反饋電流方向,如圖(f)所示。由于反饋減小了T1管的射極電流,故電路引入了并聯(lián)負反饋。令輸出電壓為零,由于T2管的集電極電流(為輸出電流)僅受控于它的基極電流,且R1、R2對其分流關(guān)系沒變,反饋電流依然存在,故電路引入了電流負反饋。綜上所述,該電路引入了直流負反饋和交流電流并聯(lián)負反饋。

在圖(c)電路中,R4在直流通路和交流通路中均將輸出回路與輸入回路連接起來,故電路引入了直流反饋和交流反饋。按u

I的假設(shè)方向,可得電路中各點的瞬時極性,如圖(g)所示。輸出電壓uO作用于R4、R1,在R1上產(chǎn)生的電壓就是反饋電壓uF,它使得差分管的凈輸入電壓減小,故電路引入了串聯(lián)負反饋。由于uF取自于uO,電路引入了電壓負反饋。綜上所述,電路引入了直流負反饋和交流電壓串聯(lián)負反饋。

根據(jù)上述分析方法,圖(d)電路的瞬時極性如圖(h)所示。電路引入了直流負反饋和交流電流串聯(lián)負反饋。

從圖(c)和(d)電路可知,它們的輸出電流均為輸出級放大管的集電極電流,而不是負載電流。

【方法總結(jié)】

分立元件放大電路反饋的判斷與集成運放負反饋放大電路相比有其特殊性。電路的凈輸入電壓往往指輸入級放大管輸入回路所加的電壓(如晶體管的b?e或e?b間的電壓、場效應(yīng)管的g?s或s?g間的電壓),凈輸入電流往往指輸入級放大管的基極電流或射極電流。在電流負反饋放大電路中,輸出電流往往指輸出級晶體管的集電極電流、發(fā)射極電流或場效應(yīng)管的漏極電流、源極電流。

【常見錯誤】

在分立元件電流負反饋放大電路中,認為輸出電流是負載RL上的電流。

【例5-4】某一負反饋放大電路的開環(huán)電壓放大倍數(shù),反饋系數(shù)。試問:

(1)閉環(huán)電壓放大倍數(shù)為多少?

(2)如果發(fā)生20%的變化,則的相對變化為多少?

【相關(guān)知識】

(1)相對變化率

(2)閉環(huán)增益的一般表示式

【解題思路】

當已知的相對變化率來計算的相對變化率時,應(yīng)根據(jù)的相對變化率的大小采用不同的方法。當?shù)南鄬ψ兓瘦^小時,可對求導(dǎo)推出與的關(guān)系式后再計算。當?shù)南鄬ψ兓瘦^大時,應(yīng)通過計算出后再計算。

【解題過程】

(1)閉環(huán)電壓放大倍數(shù)

(2)當變化20%,那么,

則的相對變化為

當變化-20%,那么

則的相對變化為

【常見錯誤】

本例中已有20%的變化,

的相對變化率較大,應(yīng)通過計算出后再計算。

【例5-5】電路如圖所示,試合理連線,引入合適組態(tài)的反饋,分別滿足下列要求。

(1)減小放大電路從信號源索取的電流,并增強帶負載能力;

(2)減小放大電路從信號源索取的電流,穩(wěn)定輸出電流。

【相關(guān)知識】

雙極型管放大電路和單極型管放大電路各種接法的分析及其極性分析,反饋的基本概念,負反饋對放大電路性能的影響,放大電路中引入負反饋的一般原則。

【解題思路】

(1)分析圖中兩個放大電路的基本接法。

(2)設(shè)定兩個放大電路輸入端的極性為正,分別判斷兩個放大電路其它輸入端和輸出端的極性。

(3)根據(jù)要求引入合適的負反饋。

【解題過程】

圖示電路的第一級為差分放大電路,輸入電壓uI對“地”為“+”時差分管T1的集電極(即④)電位為“?”,T2的集電極(即⑤)電位為“+”。第二級為共射放大電路,若T3管基極(即⑥)的瞬時極性為“+”,則其集電極(即⑧)電位為“?”,發(fā)射極(即⑦)電位為“+”;若反之,則⑧的電位為“+”,⑦的電位為“?”。

(1)減小放大電路從信號源索取的電流,即增大輸入電阻;增強帶負載能力,即減小輸出電阻;故應(yīng)引入電壓串聯(lián)負反饋。

因為要引入電壓負反饋,所以應(yīng)從⑧引出反饋;因為要引入串聯(lián)負反饋,以減小差分管的凈輸入電壓,所以應(yīng)將反饋引回到③,故而應(yīng)把電阻Rf接在③、⑧之間。Rb2上獲得的電壓為反饋電壓,極性應(yīng)為上“+”下“?”,即③的電位為“+”。因而要求在輸入電壓對“地”為“+”時⑧的電位為“+”,由此可推導(dǎo)出⑥的電位為“?”,需將⑥接到④。

結(jié)論是,需將③接⑨、⑩接⑧、⑥接④。

(2)減小放大電路從信號源索取的電流,即增大輸入電阻;穩(wěn)定輸出電流,即增大輸出電阻;故應(yīng)引入電流串聯(lián)負反饋。

根據(jù)上述分析,Rf的一端應(yīng)接在③上;由于需引入電流負反饋,Rf的另一端應(yīng)接在⑦上。為了引入負反饋,要求⑦的電位為“+”,由此可推導(dǎo)出⑥的電位為“+”,需將⑥接到⑤。

結(jié)論是,需將③接⑨、⑩接⑦、⑥接⑤。

【方法總結(jié)】

(1)減小放大電路從信號源索取的電流,即增大輸入電阻,應(yīng)引入串聯(lián)負反饋。

(2)增強帶負載能力,即減小輸出電阻,應(yīng)引入電壓負反饋;穩(wěn)定輸出電壓,即減小輸出電阻,應(yīng)引入電壓負反饋。

(3)穩(wěn)定輸出電流,即增大輸出電阻,應(yīng)引入電流負反饋。

【常見錯誤】

在引入反饋時只注意保證引入的反饋組態(tài)正確,但沒有保證引入的反饋為負反饋。

第6、7章

信號的運算與處理電路

本章的教學目標和要求:

要求學生理解掌握理想運放的虛短與虛斷的特點,熟練掌握比例、加法、減法、微分、積分等幾種基本理想運算電路的工作原理及應(yīng)用;掌握實際運放的誤差分析;理解對數(shù)和反對數(shù)運算電路以及模擬乘法器的基本概念及應(yīng)用,有源濾波器的基本概念及一階、二階有源濾波器電路分析,單門限、雙門限電壓比較器電路分析。

本章的總體教學內(nèi)容:(采用多媒體教學)

§6-1

基本運算電路

§6-2

對數(shù)和反對數(shù)運算電路

§6-3

模擬乘法器及其應(yīng)用

§6-4

集成運放使用中的幾個問題

§7-1

電子系統(tǒng)概述

§7-2

信號檢測系統(tǒng)中的放大電路

§7-3

有源濾波電路

§7-4

電壓比較器

習題課

本章重點:

理想運放線性應(yīng)用的規(guī)律分析、基本運算電路分析、模擬乘法器的基本概念及應(yīng)用、有源濾波器、電壓比較器的基本概念、雙門限電壓比較器電路分析。

本章難點:

正確判斷運放的工作區(qū),并靈活運用所在區(qū)的特點分析電路的功能。

本章主要的切入點:

通過引入理想運放的概念,建立虛短與虛斷的概念和零子模型電路;圍繞理想運放的兩個工作區(qū)各自的特點,分析比例、求和、,從而掌握運放應(yīng)用電路的一般分析方法。

本章教學方式:課堂講授

本章課時安排:8

本章習題:P203

P233

6.1、6.9、6.10、6.11、6.13、6.14、6.16、7.3、7.13、7.20、7.21、7.22。

45、46節(jié):

運用虛短與虛斷概念分析反相比例、同相比例、加法、減法、積分和微分運算電路的工作原理;對實際運算電路的誤差進行分析。

重點:基本運算電路的工作原理。

47、48、49節(jié):

運用虛短與虛斷概念分析對數(shù)和反對數(shù)運算電路的工作原理。介紹模擬乘法器的工作原理及應(yīng)用。

重點:

模擬乘法器的工作原理。

習題課:應(yīng)用基本運算放大電路進行電路分析及計算。

50、51、52節(jié):

濾波器的概念,分類,頻帶特性,對用運放構(gòu)成的簡單高通、低通濾波器電路進行分析。電壓比較器的概念,分類,應(yīng)用

重點:

有源高通、低通濾波器電路的分析;電壓比較器的分析方法、原理及應(yīng)用。

【例6-1】如圖所示的理想運放電路,可輸出對“地”對稱的輸出電壓和。設(shè),。

(1)試求/。

(2)若電源電壓用15V,,電路能否正常工作?

【相關(guān)知識】

(1)運放特性。

(2)反相輸入比例運算電路。

【解題思路】

分析各運放組成哪種單元電路,根據(jù)各單元電路輸出與輸入關(guān)系,推導(dǎo)出總的輸出電壓的關(guān)系式。

【解題過程】

(1)由圖可知,運放A1和A2分別組成反相輸入比例運算電路。故

(2)

若電源電壓用15V,那么,運放的最大輸出電壓,當時,,。運放A1和A2的輸出電壓均小于電源電壓,這說明兩個運放都工作在線性區(qū),故電路能正常工作。

【例6-2】電路如圖所示,設(shè)運放均有理想的特性,寫出輸出電壓與輸入電壓、的關(guān)系式。

【相關(guān)知識】

運放組成的運算電路。

【解題思路】

分析各運放組成哪種單元電路,根據(jù)各單元電路輸出與輸入關(guān)系,推導(dǎo)出總的輸出電壓的關(guān)系式。

【解題過程】

由圖可知,運放A1、A2組成電壓跟隨器。

,

運放A4組成反相輸入比例運算電路

運放A3組成差分比例運算電路

運放A3組成差分比例運算電路

以上各式聯(lián)立求解得:

【例6-3】理想運放電路如圖所示,試求輸出電壓與輸入電壓的關(guān)系式。

【相關(guān)知識】

加法器、減法器。

【解題思路】

由圖可知,本電路為多輸入的減法運算電路,利用疊加原理求解比較方便。

【解題過程】

當時

當時

利用疊加原理可求得上式中,運放同相輸入端電壓

于是得輸出電壓

【例7-1】現(xiàn)有有源濾波電路如下:

A、高通濾波器

B、低通濾波器

C、帶通濾波器

D、帶阻濾波器

選擇合適答案填入空內(nèi)。

(1)為避免50Hz電網(wǎng)電壓的干擾進入放大器,應(yīng)選用。

(2)已知輸入信號的頻率為1~2kHz,為了防止干擾信號的混入,應(yīng)選用。

(3)為獲得輸入電壓中的低頻信號,應(yīng)選用。

(4)為獲得輸入電壓中的低頻信號,應(yīng)選用。

(5)輸入信號頻率趨于零時輸出電壓幅值趨于零的電路為。

(6)輸入信號頻率趨于無窮大時輸出電壓幅值趨于零的電路為。

(7)輸入信號頻率趨于零和無窮大時輸出電壓幅值趨于零的電路為。

(8)輸入信號頻率趨于零和無窮大時電壓放大倍數(shù)為通帶放大倍數(shù)的電路為。

【相關(guān)知識】

四種有源濾波電路的基本特性及其用途。

【解題思路】

根據(jù)四種有源濾波電路的基本特性及其用途來選擇填入。

【解題過程】

根據(jù)表7.1.3可知

答案為(1)D,(2)C,(3)B,(4)A,(5)A、C,(6)B、C,(7)C,(8)D。

【例7-2】已知由理想運放組成的三個電路的電壓傳輸特性及它們的輸入電壓uI的波形如圖所示。

(1)分別說明三個電路的名稱;

(2)畫出uO1~uO3的波形。

【相關(guān)知識】

單限比較器、滯回比較器和窗口比較器電壓傳輸特性的特征。

【解題思路】

(1)根據(jù)電壓傳輸特性判斷所對應(yīng)的電壓比較器的類型。

(2)電壓傳輸特性及電壓比較器的類型畫出輸出電壓的波形。

【解題過程】

(1)圖(a)說明電路只有一個閾值電壓UT(=2

V),且uI<UT時uO1

=

UOL

=-0.7

V,uI>UT時uO1

=UOH=6

V;故該電路為單限比較器。

圖(b)所示電壓傳輸特性的兩個閾值電壓UT1=2

V、UT2=4

V,有回差。uI<UT1時uO2=

UOH

=+6

V,

uI>UT2時uO2=

UOL

=-6

V,

UT1<uI<UT2時uO決定于uI從哪兒變化而來;說明電路為滯回比較器。

圖(c)所示電壓傳輸特性的兩個閾值電壓UT1=1

V、UT2=3

V,由于uI<UT1和uI>UT2時uO3=

UOL=-6

V,UT1<uI<UT2時uO1=

UOH

=+6

V,故該電路為窗口比較器。

答案是具有如圖(a)、(b)、(c)所示電壓傳輸特性的三個電路分別為單限比較器、滯回比較器和窗口比較器。

(2)根據(jù)題目給出的電壓傳輸特性和上述分析,可畫出uO1~uO3的波形,如圖(e)所示。

應(yīng)當特別提醒的是,在uI<4

V之前的任何變化,滯回比較器的輸出電壓uO2

都保持不變,且在uI=4

V時uO2從高電平躍變?yōu)榈碗娖剑敝羥I=2

V時uO2才從低電平躍變?yōu)楦唠娖健*?/p>

【方法總結(jié)】

根據(jù)滯回比較器電壓傳輸特性畫輸出電壓波形時,當輸入電壓單方向變化(即從小逐漸變大,或從大逐漸變小)經(jīng)過兩個閾值時,輸出電壓只跳變一次。例如本題中,當uI從小逐漸變大時,只有經(jīng)過閾值電壓UT2=4

V時輸出電壓才跳變;而當uI從大逐漸變小時,只有經(jīng)過閾值電壓UT1=2

V時輸出電壓才跳變。

【常見錯誤】

認為只要uI變化經(jīng)過閾值電壓UT1=2

V或UT2=4

V時輸出電壓就跳變。

圖(e)

第8章

信號發(fā)生器

本章的教學目標和要求:

要求學生理解掌握正弦波信號產(chǎn)生電路的基本概念,RC串聯(lián)、LC并聯(lián)正弦信號產(chǎn)生電路的組成、振蕩條件判斷、振蕩頻率計算;掌握理想運放非線性應(yīng)用的分析規(guī)律,方波產(chǎn)生電路組成及工作原理。

本章的總體教學內(nèi)容:(采用多媒體教學)

§8-1

正弦波信號發(fā)生器

§8-2

非正弦波信號發(fā)生器

本章重點:

正弦波振蕩電路的振蕩條件及比較器的基本原理。

本章難點:

振蕩條件的判別

本章教學方式:課堂講授

本章課時安排:4

本章習題:

P259

8.1、8.2、9.2.3、8.4、8.5、8.7、8.8、8.9、8.10、8.12

53、54節(jié):

介紹正弦波發(fā)生器的工作原理,組成結(jié)構(gòu),產(chǎn)生正弦波振蕩的條件;

重點:

正弦波發(fā)生器的工作原理。

55、56節(jié):

典型的RC橋式電路的結(jié)構(gòu)及其工作原理;電容三點式、電感三點式振蕩電路的結(jié)構(gòu)及工作原理,振蕩條件的判別;石英晶體振蕩電路的工作原來。

重點:

RC、LC振蕩電路的工作原理。

方波、鋸齒波產(chǎn)生電路的工作原理。

【例8-1】圖(a)所示電路是沒有畫完整的正弦波振蕩器。

(1)完成各節(jié)點的連接;

(2)選擇電阻的阻值;

(3)計算電路的振蕩頻率;

(4)若用熱敏電阻(的特性如圖(b)所示)代替反饋電阻,當(有效值)多大時該電路出現(xiàn)穩(wěn)定的正弦波振蕩?此時輸出電壓有多大?

圖(a)

圖(b)

【相關(guān)知識】

RC正弦波振蕩器。

【解題思路】

根據(jù)RC正弦波振蕩器的組成和工作原理對題目分析、求解。

【解題過程】

(1)在本題圖中,當時,RC串—并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)的相移為零,為了滿足相位條件,放大器的相移也應(yīng)為零,所以結(jié)點應(yīng)與相連接;為了減少非線性失真,放大電路引入負反饋,結(jié)點

應(yīng)與相連接。

(2)為了滿足電路自行起振的條件,由于正反饋網(wǎng)絡(luò)(選頻網(wǎng)絡(luò))的反饋系數(shù)等于1/3(時),所以電路放大倍數(shù)應(yīng)大于等于3,即。故應(yīng)選則大于的電阻。

(3)電路的振蕩頻率

(4)由圖(b)可知,當,即當電路出現(xiàn)穩(wěn)定的正弦波振蕩時,,此時輸出電壓的有效值

【例8-2】試判斷圖(a)所示電路是否有可能產(chǎn)生振蕩。若不可能產(chǎn)生振蕩,請指出電路中的錯誤,畫出一種正確的電路,寫出電路振蕩頻率表達式。

【相關(guān)知識】

LC型正弦波振蕩器。

【解題思路】

(1)

從相位平衡條件分析電路能否產(chǎn)生振蕩。

(2)

LC電路的振蕩頻率,L、C分別為諧振電路的等效電感和電容。

【解題過程】

圖(a)電路中的選頻網(wǎng)絡(luò)由電容C和電感L(變壓器的等效電感)組成;晶體管T及其直流偏置電路構(gòu)成基本放大電路;變壓器副邊電壓反饋到晶體管的基極,構(gòu)成閉環(huán)系統(tǒng)統(tǒng);本電路利用晶體管的非線性特性穩(wěn)幅。靜態(tài)時,電容開路、電感短路,從電路結(jié)構(gòu)來看,本電路可使晶體管工作在放大狀態(tài),若參數(shù)選擇合理,可使本電路有合適的靜態(tài)工作點。動態(tài)時,射極旁路電容和基極耦合電容短路,集電極的LC并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)諧振,其等效阻抗呈阻性,構(gòu)成共射極放大電路。利用瞬時極性法判斷相位條件:首先斷開反饋信號(變壓器副邊與晶體管基極之間),給晶體管基極接入對地極性為的輸入信號,則集電極對地的輸出信號極性為一,即變壓器同名端極性為一,反饋信號對地極性也為一。反饋信號輸入信號極性相反,不可能產(chǎn)生振蕩。若要電路滿足相位平衡條件,只要對調(diào)變壓器副邊繞組接線,使反饋信號對地極性為即可。改正后的電路如圖(c)所示。本電路振蕩頻率的表達式為

圖(c)

(d)

圖(b)電路中的選頻網(wǎng)絡(luò)由電容C1、C2和電感L組成;晶體管T是放大元件,但直流偏置不合適;電容C1兩端電壓可作為反饋信號,但放大電路的輸出信號(晶體管集電極信號)沒有傳遞到選頻網(wǎng)絡(luò)。本電路不可能產(chǎn)生振蕩。首先修改放大電路的直流偏置電路:為了設(shè)置合理的偏置電路,選頻網(wǎng)絡(luò)與晶體管的基極連接時要加隔直電容,晶體管的偏置電路有兩種選擇,一種是固定基極偏置電阻的共射電路,另一種是分壓式偏置的共射電路。選用靜態(tài)工作點比較穩(wěn)定的電路(分壓式偏置電路)比較合理。修改交流信號通路:把選頻網(wǎng)絡(luò)的接地點移到C1和C2之間,并把原電路圖中的節(jié)點2連接到晶體管T的集電極。修改后的電路如圖(d)所示。然后再判斷相位條件:在圖(d)電路中,斷開反饋信號(選頻網(wǎng)絡(luò)與晶體管基極之間),給晶體管基極接入對地極性為的輸入信號,集電極輸出信號對地極性為一(共射放大電路),當LC選頻網(wǎng)絡(luò)發(fā)生并聯(lián)諧振時,LC網(wǎng)絡(luò)的等效阻抗呈阻性,反饋信號(電容C1兩端電壓)對地極性為。反饋信號與輸入信號極性相同,表明,修改后的電路能滿足相位平衡條件,電路有可能產(chǎn)生振蕩。本電路振蕩頻率的表達式為

第9章

功率放大電路

本章的教學目標和要求:

要求學生了解功率放大電路的基本概念和特點;掌握乙類雙電源互補對稱功率放大電路的組成、工作原理及性能指標的計算;掌握甲乙類互補對稱功率放大電路OCL和OTL的組成、工作原理及性能指標的計算。

本章總體教學內(nèi)容和學時安排:(采用多媒體教學方式)

§9-1

功率放大電路的特點及分類

§9-2

互補推挽功率放大電路

本章重點:

乙類、甲乙類互補對稱功率放大電路的輸出功率和效率的計算。

本章難點:

功率放大電路的工作原理及計算分析。

本章教學方式:課堂講授

本章課時安排:4

本章的具體內(nèi)容:

57、58節(jié):

介紹結(jié)型場效應(yīng)管的工作原理、結(jié)型場效應(yīng)管的特性曲線以及主要參數(shù)。

重點:對結(jié)型場效應(yīng)管的特性曲線的理解。

59、60節(jié):

介紹MOS效應(yīng)管的工作原理、MOS效應(yīng)管的特性曲線以及主要參數(shù)。

重點:對MOS效應(yīng)管的特性曲線的理解。

FET放大電路的分類,Q點設(shè)置方法,兩種偏置方法的特點,以及用圖解法、計算法對電路進行分析。FET的小信號模型,并用它對共源、共漏放大器分析;加一習題課講解習題并對本章作一小結(jié)。

重點:強調(diào)分析方法的掌握,以及電路結(jié)構(gòu)、分析過程與BJT放大器的對比。

【例9-1】單電源互補功率放大電路如圖所示。設(shè)功率管、的特性完全對稱,

管子的飽和壓降,發(fā)射結(jié)正向壓降,,,,并且電容器和的容量足夠大。

(1)靜態(tài)時,A點的電位、電容器C兩端壓降和輸入端信號中的直流分量分別為多大?

(2)動態(tài)時,若輸出電壓仍有交越失真,應(yīng)該增大還是減小?

(3)試確定電路的最大輸出功率

、能量轉(zhuǎn)換效率,及此時需要的輸入激勵電流的值;

(4)如果二極管D開路,將會出現(xiàn)什么后果?

【相關(guān)知識】

甲乙類互補推挽功放電路的工作原理。

【解題思路】

(1)為了使單電源互補推挽功放電路輸出信號正負兩個半周的幅值對稱,靜態(tài)時,A點的電位應(yīng)等于電源電壓的一半,由此可推算電容器C兩端壓降和輸入端信號中的直流分量的大小。

(2)分析產(chǎn)生交越失真的原因,討論的作用。

(3)確定輸出電壓最大值,求解最大輸出功率、能量轉(zhuǎn)換效率及此時需要的輸入激勵電流的值。

(4)斷開二極管,分析電路可能出現(xiàn)的狀況。

【解題過程】

(1)

靜態(tài)時,調(diào)整電阻、和,保證功率管和處于微導(dǎo)通狀態(tài),使A點電位等于電源電壓的一半,即。此時耦合電容C被充電,電容C兩端的電壓;輸入信號中的直流分量的大小,應(yīng)保證輸入信號接通后不影響放大電路的直流工作點,即。

(2)

電路中設(shè)置電位器和二極管D的目的是為功率管提供合適的靜態(tài)偏置,從而減小互補推挽電路的交越失真。若接通交流信號后輸出電壓仍有交越失真,說明偏置電壓不夠大,適當增大電位器的值之后,交越失真將會減小。

(3)

功率管飽和時,輸出電壓的幅值達到最大值,則電路的最大輸出功率

此功放電路的能量轉(zhuǎn)換效率最大

當輸出電壓的幅值達最大值時,功率管基極電流的瞬時值應(yīng)為

(4)當D開路時,原電路中由電位器和二極管D給功率管和提供微導(dǎo)通的作用消失。、、和的發(fā)射結(jié)及將構(gòu)成直流通路,有可能使和管完全導(dǎo)通。若和的值較小時,將會出現(xiàn),從而使功放管燒壞。

【例9-2】在圖示的電路中,已知運放性能理想,其最大的輸出電流、電壓幅值分別為15mA和15V。設(shè)晶體管和的性能完全相同,=60,

。試問:

(1)該電路采用什么方法來減小交越失真?請簡述理由。

(2)如負載分別為20、10時,其最大不失真輸出功率分別為多大?

【相關(guān)知識】

(1)乙類互補推挽功放。

(2)運算放大器。

(3)電壓并聯(lián)負反饋。

【解題思路】

(1)推導(dǎo)晶體管和即將導(dǎo)通時,管子發(fā)射結(jié)兩端電壓與輸入電壓關(guān)系,并由此分析電路減小交越失真的措施。

(2)根據(jù)運放輸出電流和輸出電壓的最大值,確定功放電路輸出電流和輸出電壓的最大值。在不同負載條件下,分析電路最大不失真輸出功率是受輸出電流的限制還是受輸出電壓的限制,從而可求出其最大不失真輸出功率。

【解題過程】

(1)當輸入信號小到還不足以使晶體管和導(dǎo)通時,電路中還沒有形成負反饋。此時由電路圖可列出以下關(guān)系式

和死區(qū)電壓的關(guān)系為

當時,和未導(dǎo)通;

當時,

和導(dǎo)通。

由于運放的

很大,即使非常小時,

或也會導(dǎo)通,與未加運放的乙類推挽功放電路相比,輸入電壓的不靈敏區(qū)減小了,從而減小了電路的交越失真。

(2)由圖可知,功放電路最大的輸出電流幅值為

最大的輸出電壓幅值為

當時,因為,那么,受輸出電壓的限制,電路的最大輸出功率為

當時,因為,受輸出電流的限制,電路的最大輸出功率為

【例9-3】圖示為三種功率放大電路。已知圖中所有晶體管的電流放大系數(shù)、飽和管壓降的數(shù)值等參數(shù)完全相同,導(dǎo)通時b-e間電壓可忽略不計;電源電壓VCC和負載電阻RL均相等。填空:

(1)分別將各電路的名稱(OCL、OTL或BTL)填入空內(nèi),圖(a)所示為_______電路,圖(b)所示為_______電路,圖(c)所示為_______電路。

(2)靜態(tài)時,晶體管發(fā)射極電位uE為零的電路為有_______。

(3)在輸入正弦波信號的正半周,圖(a)中導(dǎo)通的晶體管是_______,圖(b)中導(dǎo)通的晶體管是_______,圖(c)中導(dǎo)通的晶體管是_______。

(4)負載電阻RL獲得的最大輸出功率最大的電路為_______。

(5)效率最低的電路為_______。

【相關(guān)知識】

常用功率放大電路(OCL、OTL或BTL)。

【解題思路】

(1)根據(jù)三種功率放大電路(OCL、OTL或BTL)的結(jié)構(gòu)特點來選擇相應(yīng)的電路填空。

(2)功率放大電路采用雙電源供電時,其晶體管發(fā)射極電位uE為零。

(3)根據(jù)三種功率放大電路(OCL、OTL或BTL)的基本工作原理來選擇相應(yīng)的晶體管填空。

(4)分析三種功率放大電路的最大不失真輸出電壓,從而選出輸出功率最大的電路。

(5)根據(jù)三種功率放大電路的最大輸出功率以及功放管消耗的能量大小來確定效率最低的電路。

【解題過程】

(1)答案為OTL、OCL、BTL。

(2)由于圖(a)和(c)所示電路是單電源供電,為使電路的最大不失真輸出電壓最大,靜態(tài)應(yīng)設(shè)置晶體管發(fā)射極電位為VCC/2。因此,只有圖(b)所示的OCL電路在靜態(tài)時晶體管發(fā)射極電位為零。因此答案為OCL。

(3)根據(jù)電路的工作原理,圖(a)和(b)所示電路中的兩只管子在輸入為正弦波信號時應(yīng)交替導(dǎo)通,圖(c)所示電路中的四只管子在輸入為正弦波信號時應(yīng)兩對管子(T1和T4、T2和T3)交替導(dǎo)通。

因此答案為T1,T1,T1和T4。

(4)在三個電路中,哪個電路的最大不失真輸出電壓最大,哪個電路的負載電阻RL獲得的最大輸出功率就最大。三個電路最大不失真輸出電壓的峰值分別為

,,

(5)根據(jù)(3)、(4)中的分析可知,三個電路中只有BTL電路在正弦波信號的正、負半周均有兩只功放管的消耗能量,損耗最大,故轉(zhuǎn)換效率最低。因而答案為(c)。

第10章

直流穩(wěn)壓電源

本章的教學目標和要求:

要求學生掌握直流電源的組成,各部分的作用,了解穩(wěn)壓電源的發(fā)展趨勢和典型的元件。

本章總體教學內(nèi)容和學時安排:(采用多媒體教學)

§10-1 概述

§10-2 單相整流及電容濾波電路

§10-3 串聯(lián)反饋型線性穩(wěn)壓電路

習題課,復(fù)習

本章重點:

直流電源的組成及各部分的作用;單相橋式整流電路、電容濾波、穩(wěn)壓管穩(wěn)壓的工作原理。

本章難點:

濾波電路的定量計算。

本章主要的切入點:

從前幾章電子電路對直流電源的要求,簡略說明直流電源的任務(wù),進而說明直流電源的組成。

本章教學方式:課堂講授

本章課時安排:4

本章習題:

P299

10.1、10.3、10.6、10.13、10.10、10.17

61、62節(jié):

直流電源的組成框圖,各個部分的作用,主要參數(shù),對器件的選擇的要求。介紹半波整流電路,分析典型的單相橋式整流電路。介紹濾波、穩(wěn)壓部分的典型結(jié)構(gòu)。重點:

單相橋式整流電路的工作原理。

63、64節(jié)

典型穩(wěn)壓電源電路的工作原理:簡介串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路和串聯(lián)開關(guān)式穩(wěn)壓電路的工作原理;介紹常用的三端集成穩(wěn)壓器件78XX和79XX系列。

重點:

串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路的工作原理。

習題課,講解本章節(jié)的重難點習題,傳授解題技巧;對本課程做總結(jié)性回顧。

【例10-1】在某一具有電容濾波的橋式整流電路中,設(shè)交流電源的頻率為1000HZ,整流二極管正向壓降為0.7V,變壓器的內(nèi)阻為2。要求直流輸出電流IO=100mA,輸出直流電壓UO=12V,試計算:

(1)估算變壓器副邊電壓有效值U2。

(2)選擇整流二極管的參數(shù)值。

(3)選擇濾波電容器的電容值。

【相關(guān)知識】

電容濾波的橋式整流電路。

【解題思路】

(1)根據(jù)估算變壓器副邊電壓有效值U2。

(2)根據(jù)電路中流過二極管的電流及二極管承受的最高反壓電壓選擇整流二極管。

(3)根據(jù)及電容器的耐壓選擇濾波電容器。

【解題過程】

(1)

由可得

(2)

流過二極管的電流

二極管承受的反壓為

選2CP33型二極管,其參數(shù)為URM=25V,IDM=500mA。

(3)

由,,可得

取,那么

選C=22μF,耐壓25V的電解電容。

【例10-2】串聯(lián)型穩(wěn)壓電路如圖所示。已知穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓,負載。

(1)

標出運算放大器A的同相和反相輸入端。

(2)

試求輸出電壓的調(diào)整范圍。

(3)

為了使調(diào)整管的,試求輸入電壓的值。

【相關(guān)知識】

串聯(lián)型穩(wěn)壓電路。

【解題思路】

(1)

運算放大器的同相和反相輸入端的連接要保證電路引入電壓負反饋。

(2)

根據(jù)確定輸出電壓的調(diào)整范圍。

(3)

由,并考慮到電網(wǎng)電壓有波動,確定輸入電壓的值。

【解題過程】

(1)

由于串聯(lián)型穩(wěn)壓電路實際上是電壓串聯(lián)負反饋電路。為了實現(xiàn)負反饋,取樣網(wǎng)絡(luò)(反饋網(wǎng)絡(luò))應(yīng)接到運放的反相輸入端,基準電壓應(yīng)接到運放的同相輸入端。所以,運放A的上端為反相輸入端(–),下端為同相端(+)。

(2)

根據(jù)串聯(lián)型穩(wěn)壓電路的穩(wěn)壓原理,由圖可知

式中,為可變電阻滑動觸頭以下部分的電阻,。

當時,最小

當時,最大

因此,輸出電壓的可調(diào)范圍為。

(3)由于

當時,為保證,輸入電壓

若考慮到電網(wǎng)電壓有波動時,也能保證,那么,實際應(yīng)用中,輸入電壓應(yīng)取。

【常見的錯誤】

容易忽視電網(wǎng)電壓有波動。

【例10-3】圖中畫出了兩個用三端集成穩(wěn)壓器組成的電路,已知靜態(tài)電流IQ=2mA。

(1)寫出圖(a)中電流IO的表達式,并算出其具體數(shù)值;

(2)寫出圖(b)中電壓UO的表達式,并算出當R2=0.51k時的具體數(shù)值;

(3)說明這兩個電路分別具有什么功能?

圖(a)

圖(b)

【相關(guān)知識】

三端集成穩(wěn)壓器。

【解題思路】

(4)

寫出圖(a)電路輸出電流與穩(wěn)壓器輸出電壓的表達式。

(5)寫出圖(b)電路輸出電壓與穩(wěn)壓器輸出電壓的表達式。

(6)由表達式分析各電路的功能。

【解題過程】

篇(2)

隨著計算機技術(shù)的迅速發(fā)展和普及,操作和掌握計算機已經(jīng)成為許多行業(yè)的重要工作技能。目前,計算機技術(shù)也在教育領(lǐng)域中掀起了浪潮。電子教案是課程改革和教育現(xiàn)代化的必然要求,是社會發(fā)展的必然產(chǎn)物,也是教師必須掌握的基本技能。下面就簡單的談一談電子教案在教學中的應(yīng)用。

一、電子教案的概述

教師在上課之前,以課時為單位所設(shè)計的具體教學方案,叫做教案。過去的教案,都是教師用手工編寫而成,而現(xiàn)在的教師需要電腦編寫教案,用電腦編寫的教案通常叫做電子教案。電子教案有兩種類型:word教案和ppt教案。word教案側(cè)重于日常的教學檢查,而ppt教案側(cè)重于課堂使用。具體的說是借助計算機、多媒體、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將傳統(tǒng)教案的內(nèi)容用文字、圖片、視頻、音頻、動畫等多種方式呈現(xiàn)的現(xiàn)代教案,并投影到大屏幕上成為課堂教學的教具。由此可以看出電子教案最大的特點就是具有生動性、形象性,可以優(yōu)化課堂教學、提高教學質(zhì)量、激發(fā)學生的學習興趣,收到良好的教學效果。

二、電子教案的特點

與傳統(tǒng)教案相比,電子教案不僅僅是形式上的變化,而是對傳統(tǒng)教學手段、教學方法和教學模式的革新。具備有以下的特點:

(一)擴大了作用范圍。傳統(tǒng)的教案是寫給教師自己的,而電子教案則可以直接用于課堂教學,讓學生來看,基本上取代了粉筆的板書,縮短了教學時間,提高了效率。

(二)有利于教案的修改。在教學過程中,隨著教科書內(nèi)容的變更,可以方便的進行修改和訂正,比如采用計算機文字工具軟件進行插入、刪除和改寫,可節(jié)省大量的時間。

(三)具有生動、形象的多媒體效果。傳統(tǒng)教案所達到生動形象的效果是通過教師的描述,而電子教案可以借助于軟件工具產(chǎn)生圖像、聲音和動畫于一體的多媒體效果,使教學生動、形象、更能激發(fā)學生學習的興趣。

(四)具有較強的共享性。傳統(tǒng)教案不利于展現(xiàn)教學中要運用的教學資源,而電子教案是運用信息技術(shù)制作出的多媒體教案,可以對各種教學資源進行組合,能夠更好地體現(xiàn)教師的教學思路及教學過程。

三、電子教案的制作原則

制作電子教案并不是簡單地將傳統(tǒng)教案的內(nèi)容輸入到計算機里,將其以word、Powerpoint等形式呈現(xiàn)出來,而是要充分利用多媒體技術(shù)實現(xiàn)教案的個性化,激發(fā)學生的學習興趣,滿足學生多方面的需求,從而提高教學質(zhì)量。電子教案的編制應(yīng)考慮學生特點,學習內(nèi)容和知識的擴展、內(nèi)容的共享。在具體制作過程中我們應(yīng)當遵循的基本原則有:

1、趣味性原則:在教案中插入一些影視、動畫或聲音可以使教案更加具有吸引力。

2、整體性原則:保證整體結(jié)構(gòu)緊湊,即通過計算機軟件功能將教學單元之間的結(jié)構(gòu)條理清楚、層次分明的形成一個整體。

3、技術(shù)性原則:①能充分發(fā)揮計算機多媒體的特點,視聽效果好;②可靠性強,交互便捷,操作容易。

4、思想性原則:教學目標明確,教學內(nèi)容正確,教學方法靈活,教學技能多樣。

5、美學原則:電子教案的制作是一個藝術(shù)化的制作過程,其色彩的搭配、聲音與畫面的組合、動畫與視頻效果的運用,對電子教案的效果起到?jīng)Q定性的作用。

四、教師編寫電子教案所存在的問題及建議

雖然使用電子教案能提高課堂效率,但是在實際教學過程中卻存在許多的問題,導(dǎo)致電子教案在教學中不能合理使用,影響課堂教學的進程,降低課堂教學的質(zhì)量,總結(jié)如下:

1、對電子教案的認識不足。認為用文字處理軟件打印出來的就是電子教案。

2、制作軟件的使用把握不準。電子教案是集圖、文、聲、像于一體的教學程序,一般的文字處理軟件不支持多種媒體的插入和鏈接,滿足不了電子教案的設(shè)計,建議使用的常用軟件是文字處理軟件word; 演示文稿制作軟件PowerPoint;網(wǎng)頁制作軟件FrontPage;動畫制作軟件Flash。

3、教案格式不統(tǒng)一。一般的電子教案包括教材分析、教學目標、教學重難點、教學過程、板書設(shè)計、相關(guān)鏈接、教學反思等環(huán)節(jié)。

4、大屏幕引起視覺疲勞。切忌滿屏的文字,合理插入與課程內(nèi)容有關(guān)的圖片、影視或是動畫可以效緩解疲勞。另外,模版的選用不要過于單調(diào),在主題風格一致的前提下,選擇不同的模版也可以起到事半功倍的效果。

五、結(jié)束語

電子教案是信息時代對教學改革而出現(xiàn)的一種現(xiàn)代化的教學手段,編制個性化電子教案是實現(xiàn)教育信息化的必由之路,也是現(xiàn)代教育發(fā)展的趨勢。目前,運用現(xiàn)代教育技術(shù)來輔助課堂教學是一種探索和嘗試,還需要我們教育工作者在教學實踐中不斷總結(jié)經(jīng)驗,更好地讓現(xiàn)代教育技術(shù)手段為教育教學服務(wù)。

篇(3)

何謂電子教案呢?電子教案是將傳統(tǒng)教案中的內(nèi)容轉(zhuǎn)換成計算機能處理的數(shù)字信息格式后存儲于記錄介質(zhì)(磁盤、光盤)中的現(xiàn)代教案。電子教案通過計算機作為輔助工具進行設(shè)計和教學,將圖、文、聲、像等多種媒體整合在一起,使教學更為生動、活潑、清晰、嚴謹,同時也提高了學生的學習興趣和教師的教學質(zhì)量。筆者在此并不試圖從學術(shù)或技術(shù)的角度給電子教案下定義,而是想運用較為通俗的語言,從人文角度淺析電子教案的屬性。

一、電子教案注定是個性化的

電子教案的個性化正是由教學的個性化所決定的。在教學內(nèi)容相同的情況下,課堂會隨著教師、學生、地域和時間的不同呈現(xiàn)各種各樣的變化。每一堂課都是獨一無二的,沒有教師能夠精確重現(xiàn)一堂課程,所以電子教案也應(yīng)該是千課千面。目前,很多教材都在教師用書后配有電子教案光盤,多是PPT格式的文件,里面包含豐富的音視頻和知識點的資料,可以說現(xiàn)在出版社的電子教案內(nèi)容已經(jīng)相當充實完備了。但是,教材后面附加的光盤中的教案卻無法滿足所有使用該教材的教師和學生的需求,因為它與教案個性化的特點是相違背的。教師不能把出版社統(tǒng)一提供的電子教案不經(jīng)加工改造直接使用。出版社提供的電子教案充其量可以視為一個原材料庫,教師應(yīng)當對其加工、調(diào)整,在難度和數(shù)量方面添加自己的內(nèi)容,剔除對學生來說過難、過多、過抽象的內(nèi)容,這樣才能使出版社提供的電子教案發(fā)揮好的作用。

二、電子教案并不是高科技

很多教師將制作電子教案視為一項技術(shù)活,認為自己沒有能力完成電子教案的制作,從而心生恐懼。首先,電子教案的形式其實是非常靈活多樣的。在聞名全球的哈佛視頻公開課《公平與正義》中,并沒有出現(xiàn)制作非常精美花哨的PPT,簡單的一個頁面上只有幾行言簡意賅的文字作為重點,讓學生銘記。

簡單的Word文檔中,提綱挈領(lǐng)地幾句知識點總結(jié)難道不是電子教案的一種形式嗎?在大屏幕上顯示幾幅恰當、貼切的圖片,讓學生更好地理解知識點,難道不算是電子教案的一種形式嗎?播放一段音頻資料,提高學生的鑒賞或者聽力能力,難道不算是電子教案的一種形式嗎?教師將所有這些一堂課需要的Word文檔、圖片、音頻放到一個文件夾當中,上課的時候可以輕松點擊使用,其實就已經(jīng)完成了一堂課的電子教案的制作。所以,沒有人規(guī)定電子教案必須是通過一種軟件(例如PowerPoint)將音、視頻結(jié)合起來,擺脫了這種對電子教案的僵化認識,沒有PPT基礎(chǔ)的教師應(yīng)該也有這份自信完成自己的電子教案,從而豐富課堂內(nèi)容,提升教學效果。

三、電子教案內(nèi)容應(yīng)精簡

篇(4)

對備課過程的再明析

備課簡單地講,就是為上課做準備。一個結(jié)構(gòu)完整、流程科學的備課過程,可以有效保證課堂的質(zhì)量和效益。真正的備課過程,也是教師課堂教學能力和藝術(shù)的持續(xù)成長過程。

當下,很多教師備課的過程是不完整、不科學、不規(guī)范的。例如,有的教師在上一節(jié)新課前,首先做的不是解讀教材等工作,而是想辦法找一個所謂的好課件、好教案開始備課。這種備課缺少教師對教材的深刻解讀和自已對課堂的深入思考,所以在上課時,這樣備課的教師會顯得十分被動和沒有自我。

根據(jù)多年的教學體會,筆者認為備課的基本環(huán)節(jié)有:了解學情、解讀教材、預(yù)做題目、查閱資料、構(gòu)思教學環(huán)節(jié)、設(shè)計課堂師生活動環(huán)節(jié)、撰寫教學方案、設(shè)計學生課后作業(yè)、選擇教學輔助手段、指導(dǎo)學生預(yù)習、準備上課器材資料、做好課前準備等。從這個意義上講,備課的內(nèi)涵遠遠大于撰寫教案,撰寫教案只是備課中一個環(huán)節(jié),而且不是最重要的環(huán)節(jié)。

對備課檢查的再思考

備課質(zhì)量的高低,取決于教師對學情的準確把握、對教材的深度解讀、對課堂師生活動的科學設(shè)計、對教學輔助手段的有效選取、對學習任務(wù)達成的正確反饋等方面,備課質(zhì)量的高低,最終是通過教師課堂教學質(zhì)量的高低體現(xiàn)出來的。

所以,檢查備課質(zhì)量高低的最好,或許也是唯一的途徑,就是走進課堂,看課堂呈現(xiàn)的狀態(tài),而不是簡單地通過查教案判斷教師備課質(zhì)量的高低。如果教師上課的呈現(xiàn),基本和教案設(shè)計保持一致,說明這節(jié)課教師是有準備的。

至于教師課堂教學的具體細節(jié)、教學設(shè)計的有效性、上課的質(zhì)量和效率等,就要根據(jù)教師的業(yè)務(wù)基礎(chǔ)和對課堂的理解,在如何上一節(jié)好課、如何提高教學基本功和教學藝術(shù)等方面進行更專業(yè)的指導(dǎo)。

對教案呈現(xiàn)方式的再選擇

隨著信息技術(shù)在教育中的普及,寫電子教案已成為很多教師的習慣。但由于網(wǎng)上教學資料的海量增長和即時調(diào)用,也出現(xiàn)了有教師從網(wǎng)上直接下載教案應(yīng)付檢查的現(xiàn)象。于是,不少學校要求教師手寫教案。一時,電子教案似乎成為教師不認真?zhèn)湔n、影響教學質(zhì)量、影響專業(yè)成長的“罪魁禍首”。

筆者認為,這是一種典型的因噎廢食的現(xiàn)象。對教師的備課管理,其實是一種態(tài)度管理,教師備課質(zhì)量高低,最終取決于教師的教學態(tài)度和專業(yè)精神,取決于教師撰寫教案前所做的準備和寫好教案以后的教學輔助手段的選擇等。手寫教案,也會出現(xiàn)與電子教案一樣的復(fù)制、抄襲的問題,差別只是復(fù)制、抄襲的方式不同而已。所以,我校在教案呈現(xiàn)方式上,對教師明確提出,可以是手寫教案,也可以是電子教案。

對備課管理框架的再構(gòu)建

基于上述思考,筆者認為,對備課的管理,學校要努力構(gòu)建好四個維度的管理體系和要求:

一是明確備課管理關(guān)鍵是教學態(tài)度的引導(dǎo)。學校要經(jīng)常向教師明確備課的流程要求,強化教師在寫教案前和寫教案后隱性工作的到位,不斷提高教師課堂教學的獨立設(shè)計能力。

二是規(guī)范電子教案的格式要求。我校對電子備課的格式、字體、字號和行間距作了統(tǒng)一的要求,每份電子教案的格式是否符合要求,都要由備課組長簽字確認,從而最大限度地減少教師從網(wǎng)上直接下載教案的行為。但教師可以把網(wǎng)上教案中好的教學設(shè)計片段和教學資源信息等,復(fù)制到教案中。

三是強化上課和教案的一致性。在平時聽課后,學校都要審查教師的上課和教案是否一致,并作好記錄,記入到教師七認真常規(guī)的考核中。發(fā)現(xiàn)教師上課和教案明顯不符的,教師教學常規(guī)考核中要進行相應(yīng)的記錄。

四是構(gòu)建“三案定教”的集體備課模式。我校課堂教學改革的指導(dǎo)思想是打造“師師、師生、生生”相互協(xié)作的協(xié)作課堂,并積極構(gòu)建“三案定教”的集體備課模式?!叭付ń獭钡幕静僮髁鞒贪ㄖ鱾浣處煻ǔ醢?、集體研討定成案、教師個性化修訂成個案三個基本環(huán)節(jié)。基于電子教案的背景,“三案定教”的備課模式更具可操作性。

對備課價值的再提升

篇(5)

課題

1.11地球的形狀和大小,地球儀

課型

新課

授課時間

9月5日星期三

第1課時(共 8課時)

1.通過讀圖片、資料,感知人們對地球的形狀認知過程。

2.能夠說出地球是球體的證據(jù)。

3.能夠用相關(guān)數(shù)據(jù)描述出地球的大小。

4.通過本節(jié)課的學習培養(yǎng)嚴謹求實的科學態(tài)度和勇于探索的精神。

教學重點

地球形狀的認知過程,用相關(guān)數(shù)據(jù)描述地球大小。

教學難點

舉例并且能夠解釋說明地球是個球體的證據(jù)。

主要教法

啟發(fā)式導(dǎo)學法

教具

PPT課件、圖冊、地球儀

學法指導(dǎo)

觀察法為主

設(shè)

§1.1在地球上尋找我們生活的地方

一、地球的形狀和大小

    1.形狀:赤道略鼓兩級略扁的橢球體。

表面積:約5.1億平方千米

赤道周長:約4萬千米

平均半徑:約6371千米

 

   

2.大小

 

二、地球的模型——地球儀

     優(yōu)點:1.對學生作業(yè)本的要求具體、到位。 2.包本皮有助于保護學生的作業(yè)本,同時可以提高學生對地理學科的重視,本好看,學習起來也更認真一些,符合學生心理。 3.課件制作時有意滲透歷史學科知識,體現(xiàn)地理這門邊緣學科的綜合性。4.對教材進行重新整合,將地球儀這部分內(nèi)容提前講,對后面講經(jīng)緯線內(nèi)容做知識鋪墊,更符合學生認知規(guī)律。

不足與措施:在舉例證明地球是個球體時,會舉例,但是再解釋說明為什么的時候語言表述起來比較困難,不科學,說服力不夠,還有對“天圓地方說”“蓋天說”等古代學說知之較少,應(yīng)多讀書,擴大知識儲備,為教學積蓄能量。

                                      賈榮榮

總第(5)頁

教學過程

教學內(nèi)容及教師活動

學生活動

5′【組織教學】

1.檢查本是否包本皮,是否統(tǒng)一藍色。

2.課本是否都帶齊了,收北京地圖冊。

3.檢查筆記本是否左右各1cm打格。

4.筆記格式:日期、星期幾、天氣。

            第一行寫課題,居中寫。

            抄筆記要寫標題。

1′【導(dǎo)入新課】

我們和自然界其它生物共同生活在地球上,我們生活地球究竟是什么樣?它到底有多大呢?作為學生我們通常用什么工具來進一步了解地球的奧秘呢?

30′【講授新課】

一、地球的形狀和大?。ò鍟?/p>

1.地球的形狀(板書)

(1)提問:根據(jù)你對地球的了解,你知道地球是什么形狀的嘛?——球體

承轉(zhuǎn):地球是一個球體,這已經(jīng)是我們眾所周知的一個地理常識了,但人類認識地球形狀卻經(jīng)歷了一個漫長曲折的過程。

(2)人類認識地球的過程。

“天圓地方說”——(感覺認知)地是平的

“蓋天說”——(感覺認知)地是不平的

月食——(現(xiàn)象認知)地球的影子是圓的

麥哲倫環(huán)球航行——(實踐認知)地球是一個閉合的園

人類在宇宙中拍攝的地球照片——

(感覺并通過實踐認知)地球是個球體

(3)提問:生活中還有哪些實例可以證明地球是球體?

站得高看的遠

帆船從遠處駛來,先見船帆,后見船身。

我們看得到地平線,卻走不到地平線。

承轉(zhuǎn):從衛(wèi)星照片上看,地球看像是一個非常圓的球體,但它是個正球體么?數(shù)字可以說明一切。

 

 

做好課前準備,書、圖冊、筆記本都準備好。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

根據(jù)常識,回答問題。

 

 

觀察圖片,認識地球是一個球體,感知人類認識地球過程的漫長和曲折,體會人類對科學的嚴謹和勇于探索的精神。

 

列舉明解釋說明生活中證明地球是個球體的實例。

 

 

 

 

 

總第(6)頁

教學過程

教學內(nèi)容及教師活動

學生活動

2.地球的大?。鹤x圖說出能夠表示地球大小的數(shù)據(jù)

表面積:5.1億平方千米(53個中國1350個日本)

赤道周長:4萬千米

        “坐地日行八萬里,巡天遙看一千河”

半徑:極半徑6357千米(短)——兩級略扁

         赤道半徑6378千米(長)——赤道略鼓

兩級略扁,赤道略鼓的橢球體(板書)

平均半徑:6371千米

承轉(zhuǎn):我們想進一步深入的了解地球,但是我們現(xiàn)在還不能游遍地球來了解它,但是有一個工具,我們可以借助它去了解地球——地球儀。

二、地球的模型——地球儀

1.地球儀:仿照地球的形狀,并且按照一定的比例把它縮小,制作而成的地球的模型。

2.介紹地球以上的地理事物。

(1)不同顏色、符號和文字來表示陸地、海洋、山脈、河流、國家、城市等地理事物,如藍色—海洋,綠色黃色是陸地。

(2)地球儀可以轉(zhuǎn)動,可用地球儀演示地球的運動狀態(tài)(自轉(zhuǎn))

(3)在地球儀上找到:

地軸

南極和北極

緯線和經(jīng)線

(4)地球儀上的方向

朝向北極的是北,朝向南極的是南;

向左是西,向右是東。

4′【本節(jié)小結(jié)】

1.描述地球是一個怎樣的球體。

2.舉一個可以證明地球是個球體的證據(jù)。

3.說出哪些數(shù)據(jù)可以表明地球的大小。

 

5′【課堂作業(yè)】詳見1.11作業(yè)

 

讀圖,能夠準確的用數(shù)字表述出地球的大小。

 

 

通過比較兩個半徑的大小,較為準確的描述出地球的形狀。

 

 

 

 

觀察地球儀。

 

觀察地球儀,找到相應(yīng)地理事物。

 

 

動手演示地球自轉(zhuǎn)。

 

 

在地球儀上準確找出地軸、南北極,能夠指出什么事經(jīng)線和緯線。

 

 

回顧所學,歸納本節(jié)重點內(nèi)容。

篇(6)

2項目教學法在汽車電子技術(shù)教學中的優(yōu)勢

當前消費者越來越注重汽車產(chǎn)品的環(huán)保、舒適型以及安全特性,大眾對汽車的需求一再增加,汽車電子專業(yè)變得炙手可熱。汽車產(chǎn)品智能化以及電子化已成了汽車技術(shù)的發(fā)展新趨勢,汽車配置級別不斷增高,電子技術(shù)在汽車產(chǎn)品上的應(yīng)用越來越廣泛。有研究表明,中等檔次汽車中與電子相關(guān)的配置已經(jīng)達到了汽車整體成本的20%,而高檔汽車當中電子配置所占的比例甚至超過了50%隨著汽車中電子配置的增加,企業(yè)與市場對汽車電子專業(yè)學生的需求量也逐年增加,同時也對汽車專業(yè)學生的整體水平有了更高的要求。高職院校對汽車電子專業(yè)學生的培養(yǎng)除了理論知識的教學,實訓課程更是不可少,學生的動手實踐能力與學生步入社會后能否適應(yīng)企業(yè)的要求有著重要的關(guān)系。利用項目教學法開展汽車電子技術(shù)課程教學有利于汽車電子專業(yè)學生動手能力的培養(yǎng)、有利于學生實踐經(jīng)驗的積累,有利于加快學生適應(yīng)市場要求的步伐、有利于學校汽車電子專業(yè)競爭力的提升!

3汽車電子技術(shù)項目教學教案的編寫

3.1項目目標的編寫

(1)分析教學對象。授課教師需要充分分析教學對象的基本情況,包括教學對象的人數(shù)、生源特點、基礎(chǔ)知識現(xiàn)狀、年齡結(jié)構(gòu)、平時成績等等。授課教師對教學對象進行充分的了解有利于確定項目目標、項目重點、難點、并在對象分析的基礎(chǔ)上進行有針對性的項目方法的選擇。(2)確定項目目標。項目目標包括知識目標、能力目標、德育目標等等。這里的知識目標指的是通過課堂教學學生所要掌握知識技能。能力目標指的是通過課堂教學學生所要掌握實際操作能力。德育目標指的是通過課堂教學學生所獲得的情感、態(tài)度、價值觀,即學生實際操作能力,以及與同伴合作交流意識和能力。

3.2項目分析的編寫

授課教師應(yīng)當將汽車電子技術(shù)課程的教學當中項目來完成,對項目進行深入分析。項目分析包括項目重點的分析、項目難點的分析以及教學內(nèi)容的劃分。(1)教學內(nèi)容分析。教學內(nèi)容的表述必須涵蓋授課教師欲講授與訓練的所有內(nèi)容,相關(guān)要點應(yīng)清晰、語言明確。其劃分應(yīng)層次清楚、避免交叉重復(fù),尤其應(yīng)注意處理好與前后課目的邏輯關(guān)系。以“人機工程學概論”這一章節(jié)為例,將其劃分成“人機工程學的研究內(nèi)容”、“人機工程學的發(fā)展簡史”、“機器設(shè)計中的人體因素”、“汽車設(shè)計和使用中的人機工程問題”、“未來車輛人機工程學面臨的新課題”五個教學內(nèi)容,即能包含章節(jié)所有內(nèi)容且層次清楚。(2)項目重難點分析。項目分析的編寫不能忽視項目重難點的分析。授課老師應(yīng)當在熟練掌握教學內(nèi)容的基礎(chǔ)上結(jié)合學生的接受能力特點將項目實施的重難點一一列舉出來。

3.3項目策略的編寫

項目策略的編寫應(yīng)當從這樣兩個方面著手,一是教學歷練與教學方式,而是教學評價。這兩點是項目策略編寫中應(yīng)當重點重視的。(1)教學理念和教學方式。項目策略的編寫中,教學理念是整個教學的靈魂,整個課堂的開展都是在教學理念的驅(qū)動下進行的。而教學方式則是課堂教學的主題,奠定了整個課堂的主基調(diào)。汽車電子技術(shù)教學具有一定的特殊性,他對學生的時間能力有著較高的要求,在教學理念以及教學方法的編寫上,教師不妨與實際生活多多的結(jié)合,在教學方法上以學生為課堂主體。(2)教學評價。教學評價環(huán)境是項目教學法中的重點之一。在教學評價的編寫上應(yīng)當緊密結(jié)合項目教學的特點,采取多元化的教學評價模式,例如師生互評、小組自評等等。

篇(7)

項目一 (P1~15)

[課題名稱]

普通車床加工技術(shù)入門

[教學目標與要求]

一、知識目標

1.了解CA6140車床主要部件名稱、用途及傳動系統(tǒng)

2.了解普通車床的加工范圍、切削用量

3.熟悉機床的日常一級維護工作和管理知識及車工安全技術(shù)守則

4.了解工量具定置管理

二、能力目標

1.會作好車床的日常維護工作

2.會正確操作機床,選擇合適的切削用量

3.熟悉車工安全技術(shù)守則的要求,會合理安排工量具

三、素質(zhì)目標

1.了解普通車床的各部件功用及傳動路線

2.會調(diào)換主、從動運動的參數(shù),并操作車床

3.會使用工量具,并作定置管理

4.會保養(yǎng)機床,做好日常維護,熟悉安全技術(shù)守則

四、教學要求

1.熟悉CA6140車床各部件的功用,了解傳動路線,會變換主軸和進給運動參數(shù)。能讀懂型號的含義

2.了解普通車床的加工內(nèi)容,會按公式初選切削用量

3.會對機床作日常維護,遵守車工安全技術(shù)守則

[教學重點]

1. 會操作車床,會調(diào)整參數(shù)

2. 會維護車床,懂得遵守車工安全技術(shù)守則的重要性

[難點分析]

1. 傳動系統(tǒng)圖表達的傳動路線

2. 切削用量的確定,理論值與實際值的差別如何確定

[分析學生]

1. 第一次上機操作,要克服心理障礙,特別是女生,既要能上機操作,以要遵守安全操作守則

2. 要重視車床的日常維護工作,要像愛護自己一樣來愛護機器

[教學思路設(shè)計]

1. 理論教學與現(xiàn)場教學相結(jié)合,邊講邊結(jié)合車床操作演示

2. 示范—練習—指導(dǎo)—總結(jié)

[教學安排]

4+6學時

[教學過程]

一、開場白

1.自我介紹

2.本課程特點:理論聯(lián)系實際,用理論來指導(dǎo)實習

3.聽從指導(dǎo)教師的安排,自覺遵守勞動紀律和操作規(guī)程

二、新課教學

1.CA6140車床的基本參數(shù)及功用

2.了解CA6140車床型號的含義及各主要部件的名稱及期用途

3.了解臥式車床的傳動系統(tǒng),重點是主運動及縱向運動和快速運動

4.熟悉車床主運動和進給運動的組數(shù)和最大與最小轉(zhuǎn)速與進給量

5.會對機床進行空運轉(zhuǎn),并變換運動速度,熟悉車床的加工范圍。了解待加工表面、已加工表面和加工表面的含義。這里要注意防止車刀撞擊卡盤,造成事故

6.會按公式計算不同工件的切削速度,求同主軸的轉(zhuǎn)速,會按精、精車選擇不同的進給量和背吃刀量

7.熟悉車床鋪的日常保養(yǎng)要求及保養(yǎng)內(nèi)容

8.熟悉工、量具的安置規(guī)則和安全技術(shù)守則的內(nèi)容,保證加工質(zhì)量和人身操作安全。防止出現(xiàn)人身和機械事故。特別不允許出現(xiàn)刀架撞擊卡盤的事故發(fā)生

三、小結(jié)

1.車床是最常用的機械加工設(shè)備

2.注意遵守操作規(guī)程和安全技術(shù)守則,確保人身安全

3.會操作車床空運行,變換運動參數(shù),是操作機床的基本要求

篇(8)

知識目標

知道原子的核外電子是分層排布的;

了解原子結(jié)構(gòu)示意圖的涵義;

了解離子的概念及其與原子的區(qū)別和聯(lián)系;

常識性介紹離子化合物和共價化合物。

能力目標

通過對核外電子運動狀態(tài)的想象和描述以及原子和離子的比較,培養(yǎng)學生的抽象思維能力和邏輯思維能力。

情感目標

通過對最外層電子數(shù)與元素性質(zhì)的學習,讓學生認識到事物之間是相互依存和相互轉(zhuǎn)化的,初步學會科學抽象的學習方法;

通過對核外電子排布知識的學習,讓學生體會核外電子排布的規(guī)律性。

教學建議

教材分析

本節(jié)課核外電子排布的初步知識,是在學習了第二章分子和原子的基礎(chǔ)上進行的,核外電子排布的初步知識與原子構(gòu)成。形成了原子結(jié)構(gòu)理論的知識體系,本節(jié)之所以放在第三章講述,目的為了分散知識難點,使學生的空間想象力得以充分的發(fā)揮。通過對前18號元素的核外電子排布情況的介紹。使學生了解前18號元素原子的核外電子排布規(guī)律,進一步了解元素性質(zhì)與其原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系,為離子化合物,共價化合物的形成以及化合價的教學提供了理論依據(jù)。因本節(jié)課的內(nèi)容抽象,學生難理解,在高中化學的學習中還會進一步講述原子結(jié)構(gòu)理論,所以本節(jié)課知識只要求學生達到了了解的水平即可。

教法建議

本節(jié)課文談到原子是由原子核和電子構(gòu)成的。原子核體積很小,僅占原子體積的幾千萬億之一,電子在核外的空間里作高速的運動。而電子是怎樣在核外空間運動的呢?對學生來說是一個抽象概念,是教學難點。因為教師既不能套用宏觀物體的運動規(guī)律在體會微觀粒子的運動狀態(tài),又不能不以宏觀物體的運動狀態(tài)為例來描述原子中核和電子的行為。否則會影響學生對核外電子分層運動的表象的形成。我們可以借助與計算機多媒體課件來描述,讓學生明確電子在核外作高速運動,是沒有固定軌道的。

在多電子原子里電子是分層運動的,核外電子根據(jù)能量的差異和通常運動的區(qū)域離核的遠近不同,分屬于不同的電子層。

介紹原子結(jié)構(gòu)示意圖,例如圓圈內(nèi)填入+8,表示原子核內(nèi)有8個質(zhì)子,弧線就表示電子在核外一定距離的空間(設(shè)想是球形),弧線上的數(shù)字表示電子數(shù)。同時還要簡要介紹核外電子的排布規(guī)律,這樣有助于學生對原子結(jié)構(gòu)示意圖的理解,減少死記硬背。即:核外電子是分層排布的,能量低的電子先排在離核近的電子層中,每層最多容納的電子數(shù)為2n2。當電子將離核最近的電子層排滿后,才依次進入離核稍遠的電子層。

通過對前18號元素原子結(jié)構(gòu)示意圖(投影展示)進行對比觀察,找出稀有氣體元素,金屬元素核非金屬元素的原子最外層電子數(shù)目的特點。介紹稀有氣體元素原子。最外層電子都是8個(氮原子的最外層為2個電子),為相對穩(wěn)定的結(jié)構(gòu),不易失電子,也不易得電子。所以稀有氣體元素如氦,氖,氬等它們的化學性質(zhì)不活潑,一般不與其他物質(zhì)發(fā)生化學反應(yīng)。從而將元素的化學性質(zhì)與他們原子結(jié)構(gòu)聯(lián)系到了一起。通過分析金屬元素和非金屬元素的原子最外層電子數(shù)目的特點并與具有最外層8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的稀有氣體元素相比較得出,金屬元素原子的最外層電子數(shù)目一般少于或等于4個,易得電子。所以,金屬元素原子與非金屬元素原子化學性質(zhì)較活潑,易形成化合物。這樣為介紹離子化合物及共價化合物做好的理論準備工作。

在講述離子化合物和共價化合物時,可借助課件的動畫演示氯化鈉和氯化氫的形成過程,幫助學生理解離子化合物及共價化合物的微觀形成過程。從而加深學生對化學反應(yīng)實質(zhì)的理解。同時,也為下一節(jié)化合價的學習,起到了橋梁作用。

教學設(shè)計方案

重點:原子的核外電子是分層排布的,元素的化學性質(zhì)與他的原子結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。

難點:對核外電子分層運動想象,表象的形成和抽象思維能力的培養(yǎng)。

課時安排:2課時

教學過程:

[復(fù)習提問]:

構(gòu)成原子的微粒有哪幾種?

它們是怎樣構(gòu)成原子的?

原子的核電荷數(shù),核內(nèi)質(zhì)子數(shù)與核外電子數(shù)有什么關(guān)系?

學生回答:

核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)

[新課引入]:我們知道,原子是由原子核和核外電子構(gòu)成的,原子核的體積僅占原子體積的幾千億分之一,相對來說,原子里有很大的空間。電子就在這個空間里作高速的運動。那么電子是怎樣運動的?在含有多個電子的原子里,電子又是怎樣排布在核外空間的呢?

[視頻演示]:原子的構(gòu)成

板書:核外電子排布的初步知識

1.核外電子排布

[講述]對于氫原子來說,核外只有一個電子。電子的運動狀態(tài)沒有固定的軌道。它在核外一定距離的空間內(nèi)作高速運動。是一個球形。對于多個電子的原子里。它的電子是怎樣運動的呢?

[視頻2]:原子核外電子的運動

結(jié)合視頻2講述:在含有多個電子的原子里。電子的能量并不相同。能量低的。通稱在離核近的區(qū)域運動。能量高的,通常在離核遠的區(qū)域運動。我們將電子離核遠近的不同的運動區(qū)域叫做電子層。離核最近的叫第一層,依次向外類推,分別叫做二,三,四,五,六,七層,即在多個電子的原子里,核外電子是在能量不同的電子層上運動的。

[板書]

(1)在多個電子的原子里,因為電子的能量不同,電子在不同的電子層上運動。

(2)能量低的電子在離核近的電子層上運動;能量高的電子在離核較遠的電子層運動。

(3)離核最近的電子層叫第一層,離核最遠的電子層叫第一層。

怎樣表示核外電子的排布呢?

2.原子結(jié)構(gòu)示意圖

用原子結(jié)構(gòu)示意圖表示氯原子的結(jié)構(gòu)并講述原子結(jié)構(gòu)示意圖的涵義

氯原子結(jié)構(gòu)示意圖:

用圓圈表示原子核,在圓圈內(nèi)用正數(shù)+17表示質(zhì)子數(shù),用弧線表示電子層,弧線上的數(shù)字表示該電子層上的電子數(shù)。

(第一電子層最多容納2個電子,第二電子層最多容納8個電子)

篇(9)

知識目標

知道原子的核外電子是分層排布的;

了解原子結(jié)構(gòu)示意圖的涵義;

了解離子的概念及其與原子的區(qū)別和聯(lián)系;

常識性介紹離子化合物和共價化合物。

能力目標

通過對核外電子運動狀態(tài)的想象和描述以及原子和離子的比較,培養(yǎng)學生的抽象思維能力和邏輯思維能力。

情感目標

通過對最外層電子數(shù)與元素性質(zhì)的學習,讓學生認識到事物之間是相互依存和相互轉(zhuǎn)化的,初步學會科學抽象的學習方法;

通過對核外電子排布知識的學習,讓學生體會核外電子排布的規(guī)律性。

教學建議

教材分析

本節(jié)課核外電子排布的初步知識,是在學習了第二章分子和原子的基礎(chǔ)上進行的,核外電子排布的初步知識與原子構(gòu)成。形成了原子結(jié)構(gòu)理論的知識體系,本節(jié)之所以放在第三章講述,目的為了分散知識難點,使學生的空間想象力得以充分的發(fā)揮。通過對前18號元素的核外電子排布情況的介紹。使學生了解前18號元素原子的核外電子排布規(guī)律,進一步了解元素性質(zhì)與其原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系,為離子化合物,共價化合物的形成以及化合價的教學提供了理論依據(jù)。因本節(jié)課的內(nèi)容抽象,學生難理解,在高中化學的學習中還會進一步講述原子結(jié)構(gòu)理論,所以本節(jié)課知識只要求學生達到了了解的水平即可。

教法建議

本節(jié)課文談到原子是由原子核和電子構(gòu)成的。原子核體積很小,僅占原子體積的幾千萬億之一,電子在核外的空間里作高速的運動。而電子是怎樣在核外空間運動的呢?對學生來說是一個抽象概念,是教學難點。因為教師既不能套用宏觀物體的運動規(guī)律在體會微觀粒子的運動狀態(tài),又不能不以宏觀物體的運動狀態(tài)為例來描述原子中核和電子的行為。否則會影響學生對核外電子分層運動的表象的形成。我們可以借助與計算機多媒體課件來描述,讓學生明確電子在核外作高速運動,是沒有固定軌道的。

在多電子原子里電子是分層運動的,核外電子根據(jù)能量的差異和通常運動的區(qū)域離核的遠近不同,分屬于不同的電子層。

介紹原子結(jié)構(gòu)示意圖,例如圓圈內(nèi)填入+8,表示原子核內(nèi)有8個質(zhì)子,弧線就表示電子在核外一定距離的空間(設(shè)想是球形),弧線上的數(shù)字表示電子數(shù)。同時還要簡要介紹核外電子的排布規(guī)律,這樣有助于學生對原子結(jié)構(gòu)示意圖的理解,減少死記硬背。即:核外電子是分層排布的,能量低的電子先排在離核近的電子層中,每層最多容納的電子數(shù)為2n2。當電子將離核最近的電子層排滿后,才依次進入離核稍遠的電子層。

通過對前18號元素原子結(jié)構(gòu)示意圖(投影展示)進行對比觀察,找出稀有氣體元素,金屬元素核非金屬元素的原子最外層電子數(shù)目的特點。介紹稀有氣體元素原子。最外層電子都是8個(氮原子的最外層為2個電子),為相對穩(wěn)定的結(jié)構(gòu),不易失電子,也不易得電子。所以稀有氣體元素如氦,氖,氬等它們的化學性質(zhì)不活潑,一般不與其他物質(zhì)發(fā)生化學反應(yīng)。從而將元素的化學性質(zhì)與他們原子結(jié)構(gòu)聯(lián)系到了一起。通過分析金屬元素和非金屬元素的原子最外層電子數(shù)目的特點并與具有最外層8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的稀有氣體元素相比較得出,金屬元素原子的最外層電子數(shù)目一般少于或等于4個,易得電子。所以,金屬元素原子與非金屬元素原子化學性質(zhì)較活潑,易形成化合物。這樣為介紹離子化合物及共價化合物做好的理論準備工作。

在講述離子化合物和共價化合物時,可借助課件的動畫演示氯化鈉和氯化氫的形成過程,幫助學生理解離子化合物及共價化合物的微觀形成過程。從而加深學生對化學反應(yīng)實質(zhì)的理解。同時,也為下一節(jié)化合價的學習,起到了橋梁作用。

教學設(shè)計方案

重點:原子的核外電子是分層排布的,元素的化學性質(zhì)與他的原子結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。

難點:對核外電子分層運動想象,表象的形成和抽象思維能力的培養(yǎng)。

課時安排:2課時

教學過程:

[復(fù)習提問]:

構(gòu)成原子的微粒有哪幾種?

它們是怎樣構(gòu)成原子的?

原子的核電荷數(shù),核內(nèi)質(zhì)子數(shù)與核外電子數(shù)有什么關(guān)系?

學生回答:

核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)

[新課引入]:我們知道,原子是由原子核和核外電子構(gòu)成的,原子核的體積僅占原子體積的幾千億分之一,相對來說,原子里有很大的空間。電子就在這個空間里作高速的運動。那么電子是怎樣運動的?在含有多個電子的原子里,電子又是怎樣排布在核外空間的呢?

[視頻演示]:原子的構(gòu)成

板書:核外電子排布的初步知識

1.核外電子排布

[講述]對于氫原子來說,核外只有一個電子。電子的運動狀態(tài)沒有固定的軌道。它在核外一定距離的空間內(nèi)作高速運動。是一個球形。對于多個電子的原子里。它的電子是怎樣運動的呢?

[視頻2]:原子核外電子的運動

結(jié)合視頻2講述:在含有多個電子的原子里。電子的能量并不相同。能量低的。通稱在離核近的區(qū)域運動。能量高的,通常在離核遠的區(qū)域運動。我們將電子離核遠近的不同的運動區(qū)域叫做電子層。離核最近的叫第一層,依次向外類推,分別叫做二,三,四,五,六,七層,即在多個電子的原子里,核外電子是在能量不同的電子層上運動的。

[板書]

(1)在多個電子的原子里,因為電子的能量不同,電子在不同的電子層上運動。

(2)能量低的電子在離核近的電子層上運動;能量高的電子在離核較遠的電子層運動。

(3)離核最近的電子層叫第一層,離核最遠的電子層叫第一層。

怎樣表示核外電子的排布呢?

2.原子結(jié)構(gòu)示意圖

用原子結(jié)構(gòu)示意圖表示氯原子的結(jié)構(gòu)并講述原子結(jié)構(gòu)示意圖的涵義

氯原子結(jié)構(gòu)示意圖:

用圓圈表示原子核,在圓圈內(nèi)用正數(shù)+17表示質(zhì)子數(shù),用弧線表示電子層,弧線上的數(shù)字表示該電子層上的電子數(shù)。

(第一電子層最多容納2個電子,第二電子層最多容納8個電子)

展示:前18號元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖。

[學生練習]

1)下列氧原子的結(jié)構(gòu)示意圖正確的是()

2)在下列原子結(jié)構(gòu)示意圖下面標出該原子的元素符號

3)畫出鈉原子,氯原子,氖原子的原子結(jié)構(gòu)示意圖。

展示前18號元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖(投影展示)

[觀察分析]引導(dǎo)學生對1-18號元素原子結(jié)構(gòu)的示意圖進行觀察對比,分析討論,找出各類元素原子結(jié)構(gòu)(最外層電子數(shù))的特點及元素性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。

3.元素的分類及原子的最外層電子數(shù)與元素的化學性質(zhì)的關(guān)系。

(1)稀有氣體元素:最外層電子數(shù)為8個(氦為2個)是一種穩(wěn)定結(jié)構(gòu),不易得失電子,化學性質(zhì)穩(wěn)定,一般不與其他物質(zhì)發(fā)生化學反應(yīng)。

(2)金屬元素:最外層電子數(shù)一般少于4個,易失電子,化學性質(zhì)活潑。

(3)非金屬元素:最外層電子數(shù)一般多于或等于4個,易獲得電子,化學性質(zhì)活潑。

思考:元素的化學性質(zhì)主要取決于什么呢?

小結(jié):元素的化學性質(zhì)主要取決于原子的最外層電子數(shù)目,即結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)。

畫出Na、Cl的原子結(jié)構(gòu)示意圖:

[分析討論]元素的原子失去最外層電子或得到電子后,是否顯電中性?應(yīng)當叫什么?如何表示?

4.離子:

(1)帶電的原子(或原子團)叫離子

陽離子:帶正電荷的離子叫做陽離子。

陰離子:帶負電荷的離子叫做陰離子。

(2)離子符號的寫法:在元素符號或原子團的右上角寫上離子所帶的電荷數(shù)及所帶電荷的正負。而所帶正負電荷的數(shù)目,有取決于原子的最外層電子數(shù)。例如:鎂原子最外層電子數(shù)為2,失2個電子后帶2個單位的正電荷,所以鎂離子的符號為Mg2+。氧原子最外電子層電子數(shù)為6,得2個電子后,帶2個單位得負電荷,所以氧離子符號為O2-。

[課件演示]Na+及Cl-得形成過程。

[思考討論]鋁離子,鎂離子,硫離子,氯離子的符號如何寫?離子與原子有何區(qū)別和聯(lián)系?鎂離子和鎂原子是否屬于同種元素?為什么?

(3)離子和原子的區(qū)別與聯(lián)系:

[投影展示]

原子

離子

陽離子

陰離子

結(jié)構(gòu)

質(zhì)子數(shù)=核電荷數(shù)

質(zhì)子數(shù)〉核電荷數(shù)

質(zhì)子數(shù)<核電荷數(shù)

電性

不帶電

帶正電

帶負電

表示法

Na

Na+

Cl-

聯(lián)系

陽離子原子陰離子

[設(shè)問]不同元素的原子是怎樣形成化合物的呢?

5.離子化合物

(1)定義:由陰陽離子相互作用而形成的化合物叫離子化合物。

[課件演示]氯化鈉和氯化鎂的形成過程。

(2)構(gòu)成離子化合物的微粒是離子,離子也是構(gòu)成物質(zhì)的一種微粒。

6.共價化合物

(1)定義:以共用電子對形成的化合物,叫共價化合物。

[課件演示]HCl和H2O的形成過程。

(2)構(gòu)成共價化合物的微粒是分子。

[小結(jié)]構(gòu)成物質(zhì)的微粒有:分子,原子和離子。

板書設(shè)計:

第五節(jié)核外電子排布的初步知識

1.核外電子的排布:

(1)在多個電子的原子里,因為電子的能量不同,電子在不同的電子層上運動。

(2)能量低的電子在離核近的電子層上運動;能量高的電子在離核較遠的電子層運動。

(3)離核最近的電子層叫第一層,離核最遠的電子層叫第一層。

2.原子結(jié)構(gòu)示意圖

氯原子結(jié)構(gòu)示意圖:

用圓圈表示原子核,在圓圈內(nèi)用正數(shù)+17表示質(zhì)子數(shù),用弧線表示電子層,弧線上的數(shù)字表示該電子層上的電子數(shù)。

3.元素的分類及原子的最外層電子數(shù)與元素的化學性質(zhì)的關(guān)系。

(1)稀有氣體元素:最外層電子數(shù)為8個(氦為2個)是一種穩(wěn)定結(jié)構(gòu),不易得失電子,化學性質(zhì)穩(wěn)定,一般不與其他物質(zhì)發(fā)生化學反應(yīng)。

(2)金屬元素:最外層電子數(shù)一般少于4個,易失電子,化學性質(zhì)活潑。

(3)非金屬元素:最外層電子數(shù)一般多于或等于4個,易獲得電子,化學性質(zhì)活潑。

4.離子:

(1)帶電的原子(或原子團)叫離子

陽離子:帶正電荷的離子叫做陽離子。

陰離子:帶負電荷的離子叫做陰離子。

(2)離子符號的寫法:在元素符號或原子團的右上角寫上離子所帶的電荷數(shù)及所帶電荷的正負。而所帶正負電荷的數(shù)目,有取決于原子的最外層電子數(shù)。

5.離子化合物

(1)定義:由陰陽離子相互作用而形成的化合物叫離子化合物。

(2)構(gòu)成離子化合物的微粒是離子,離子也是構(gòu)成物質(zhì)的一種微粒。

6.共價化合物

(1)定義:以共用電子對形成的化合物,叫共價化合物。

(2)構(gòu)成共價化合物的微粒是分子。

小結(jié):構(gòu)成物質(zhì)的微粒有:分子,原子和離子

探究活動

原子的秘密與科學家

篇(10)

一、《新編實用英語》在我校的使用背景

我校在2005年換用了高教社出版的《新編實用英語》(第一版)。這是一套難得的教材:內(nèi)容新穎、結(jié)構(gòu)合理、知識量豐富。隨教材所附帶的電子教案,也給教師課堂教學帶來了很大的方便。但在一年的使用過程中,我們發(fā)現(xiàn)電子教案存在一些不足。這些不足主要有:Talking face to face部分沒有單詞解釋,擴充的知識點不能在對話原文中點擊顯示;第一至第三冊的聽力部分,不能控制聽力進度,導(dǎo)致學生在聽的過程中,不能就某一難點反復(fù)聽;錄音原文也不能在聽的進程中點擊顯示出來;閱讀部分,沒有文章的翻譯;寫作部分,相關(guān)的語法點也沒有在電子教案中顯示出來。

在使用這套教材的過程中,我們根據(jù)不同班級的實際情況,自制了一些“課件”作為補充。有的老師將本單元的相關(guān)信息和知識點擴充,做成漂亮的Flash,新穎的畫面受到學生的喜愛;有的老師將語法講解,配以練習,精心用Powerpoint做出來,令學生看起來更加直觀。我們把自制的課件整合起來,資源共享,這樣就不會在做課件上浪費大量的精力了。

二、“自制課件”的實踐過程

我們首先收集原電子教案中所存在的不足。這一環(huán)節(jié),主要采用“問卷調(diào)查”的方式,向?qū)W生征集使用這套教材的意見,以及對多媒體教學的要求。同時也收集教師在使用過程中所發(fā)現(xiàn)的問題。然后把這些問題和意見進行總結(jié)和歸類,制定出制作新課件的目標。

在制作的過程中,我們充分利用網(wǎng)絡(luò)和文獻的功能,并參加相應(yīng)的計算機知識培訓,在圍繞原電子教案知識點的同時,改變課件形式,補充并且添加相應(yīng)的內(nèi)容,努力做到符合優(yōu)秀課件的標準,使其具有以下特點。

創(chuàng)新性:創(chuàng)新性是我們提高制作課件水平、教學水平的不竭動力。自制課件的創(chuàng)新性分為內(nèi)容創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新。內(nèi)容創(chuàng)新要求我們選題恰當內(nèi)容豐富外創(chuàng)設(shè)飽滿的情景,最大限度地調(diào)動學生的各種感官感受;技術(shù)創(chuàng)新要求我們根據(jù)不同的課件內(nèi)容選取最佳的開發(fā)軟件。例如Authorware提供了十一種交互方式,利用這些交互方式根據(jù)不同的教學內(nèi)容可以制作出生動可靠的效果界面。

針對性:對于知識難點,我們制作了相應(yīng)的專題或補充知識的連接。例如,原課件沒有語法部分,我們自制了語法課件。針對“虛擬語氣”這個語法,為了幫助學生掌握這個難點,我們在課件里添加了充滿“虛擬語氣”的一首詩,使學生在輕松地欣賞一首詩的同時就把這個語法理解透,又如在講解“Tri-colored Ceramic”一文時,我們下載一些“唐三彩”的照片,制作成英文講解的Flash。

啟發(fā)性:啟發(fā)性的原則要求我們深入鉆研教材,發(fā)掘教學內(nèi)容中的啟發(fā)因素,設(shè)計好富有啟發(fā)性的問題,在制作課件時,素材的選用中必須充分考慮這一要素。我們在制作課件時,特別注意“導(dǎo)入”這個開場白素材的選擇,例如在“The Triathlon’s Great Attraction”一文中,我們剪輯并重新編輯了“鐵人三項”的一段視頻。精彩、激烈的畫面一下子抓住了學生的好奇心,此時,我及時設(shè)疑:“What’s the triathlon?”“What’s the spirit of triathlon?”學生不難從剛才的畫面中得知“鐵人三項”的內(nèi)容,并且開始思索“鐵人三項運動”的精神。這樣就很自然地轉(zhuǎn)入了這節(jié)課的學習。

三、“自制課件”對教材“電子教案”的補充作用

我們在制作“自制課件”的過程中認為,“自制課件”對教材“電子教案”起著補充作用,對此,在以下幾方面進行闡述。

首先,教材“電子教案”凝聚了教材編寫組的心血與智慧,是“十一五”規(guī)劃的重點課題,經(jīng)專家評定有較高的學術(shù)價值,迎合了高職高專英語教學的要求,成為眾多學校的教材。其價值和地位是毋庸置疑的。我們的“自制課件”是以原“電子教案”為藍本,在其豐富的內(nèi)容、先進的技術(shù)基礎(chǔ)上開展的,沒有原“課件”就沒有我們的“自制課件”。從這個意義上來說,“自制課件”對原“電子教案”起的作用只能是補充作用。

其次,我們必須重視“自制課件”的補充作用。只享受教材“電子教案”的方便快捷,不制作自己的“課件”不是稱職的教師。教師不能完全按照教材“課件”,按部就班,不考慮學生的實際情況,不根據(jù)時代的發(fā)展及時更新所講內(nèi)容。如第三冊第八單元,有關(guān)“WTO”的文章,闡述了中國入世后面臨的挑戰(zhàn),應(yīng)該是寫于將要入世前,距今已經(jīng)有近十年的歷史,在此期間中國已經(jīng)發(fā)生了翻天覆地的變化,如不及時進行內(nèi)容補充和更新,學生會覺得不知所云。時展的迅速,人們思想觀念的更新,都需要一線工作的教師不斷地對原有知識進行整合添加,使之更符合現(xiàn)實發(fā)展的需要。

最后,“自制課件”對教材“電子教案”的改進起了推動作用。科技的進步,知識的更新,實際授課的需要,要求我們不斷地對教材和與之配套的“電子教案”進行調(diào)整改變。《新編實用英語》(第二版)的出現(xiàn),就是一個很好的證明。改版后的這套教材,不僅對內(nèi)容進行了刪增更新,與之配套的“電子教案”,而且從形式內(nèi)容上發(fā)生了根本的變化?!敖滩膬?nèi)容”和“電子教案”的更新,離不開時代的發(fā)展,也離不開一線教師在教學過程中的思考與感悟。他們對“教材”“電子教案”的優(yōu)點與不足最有發(fā)言權(quán)。發(fā)現(xiàn)問題,當然要解決問題。教師會根據(jù)教學實際,自制一些“課件”,對所講的內(nèi)容進行補充與引申。而制作的技術(shù)也會不斷改進,久而久之,“自制課件”的大量出現(xiàn),要求編者也要對教材“電子教案”進行相應(yīng)的改進,以滿足教學需求。從這里不難看出,“自制課件”對教材“電子教案”的改進起了積極的推動作用。

四、結(jié)語

在知識更新和科技發(fā)展日新月異的二十一世紀,教師不僅要繼續(xù)履行“傳道、授業(yè)、解惑”的職責,而且要與時俱進,及時對教學過程進行反思,對所用的教材進行補充,激發(fā)學生的學習興趣,培養(yǎng)學生的學習能力,真正做到“以學生為中心”,善于發(fā)現(xiàn)問題、總結(jié)問題、解決問題。

參考文獻:

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