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文档简介
模拟技术论文范文10篇
首先将模拟电子技术课程的教学体现在三个方面:课堂理论教学、计算机仿真技术帮助教学和实践教学。其次,模拟电子技术相关学问点的实践应用则贯穿于大二(下)到四班级的毕业设计,如大二的电子技术基本技能训练、模拟电子技术课程设计,大三的综合电子系统设计,大四的毕业设计等。其三,除了这些必修科目以外,在一些选修类项目,如高校生科技创新、电子设计竞赛、社团组织中也体现了模拟电子技术学问的运用。通过培育方案的调整,可以行之有效的保证同学在校学习期间不断学习、实践模拟电子的相关学问,将学以致用的理念贯穿于整个在校学习期间,使同学在反复学习实践中不断拓展学问的深度和广度,具有分析问题、解决问题的工程实践力量。
二、改革探究更加有效的教学模式
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(一)教学手段不断改革
为了改进教学质量,提高教学效果,为培育应用型人才供应有力支持,近年来,我们在教学手段的不断改进方面做了有益的尝试。
第一,引入计算机仿真技术,将理论与实践有机结合。在教学中引入仿真技术,有效的改进了教学效果,增加了同学分析问题、解决问题的力量。首先,站在老师的角度,仿真技术的使用,使老师在原有电子课件的基础上,加入了对实际电路的分析过程,使得教同学动直观,加深同学对概念和规律的理解和把握。通过仿真软件,不仅可以关心同学理解一些抽象概念,并且可以使其深刻理解在电路中,各元件参数对电路的影响。其次,从同学的角度看,将计算机仿真技术与模拟电子技术教学内容有效结合,使同学通过仿真直观的了解本课程讨论中所能解决的实际问题,有利于激发同学的学习爱好与参加探究的求知欲。如在学习完相关理论后,引导同学利用仿真软件自行设计波形信号发生器、多路输出的直流稳压电源、心电图信号放大器、低频功率放大器、光电报警器等。同学通过这样一些模拟电路的实际应用,了解了课程的作用,明确了学习目标,产生了奇怪 心,激发了学习动力。在教学中引入计算机仿真技术,使同学在老师的引导下带着问题进行自发学习,使整个学习过程始终处于探究讨论、再探究讨论到最终验证的良性循环过程。
其次,开放试验室,供应探究和创新的良好环境。模拟电子技术是一门实践性很强,并且面对工程的课程,基本的应用电路在把握了基本理论后,都需要试验来验证。通过试验验证理论发觉问题结合理论修正问题再次进行试验验证,通过这样一个螺旋式过程,同学学习学问的深度和广度均不断拓展。同时,也让同学深刻体会到了实践和理论的差异,在实践中切实熬炼了同学分析解决问题的力量。院系面对电子信息类同学开放电子技术试验室,为同学供应了理论联系实践的场所,更为同学进行探究式学习供应了不行取代的自主学习平台,是培育同学探究未知力量、实践力量和创新力量的必要途径。
除集中试验外,课后及其他学期同学依据自己的爱好准时间支配,自行登记到试验室进行试验和讨论。电子技术试验室支配值班老师为试验同学答疑,关心同学探究和创新。试验室的开放,满意了不同层次同学培育实践力量的要求,体现了因人而异、因材施教的训练理念。第三,充分利用网络资源,引导同学自主学习。模拟电子技术课程为校级精品课程,目前在建校级资源共享课程。现有的精品课程网站,为同学的课外学习供应了一个高效的讨论型学习平台。精品课程网站供应了丰富的和教学相关的资讯。同学可以依据自己的爱好和爱好,进行探究式讨论式自主学习。这样的学习模式不受空间和时间的制约,延长了同学猎取学问的途径,不仅使得同学的学习变得更加便捷,而且学习起来更加自主、高效,更重要的是在同学力量培育方面起到了不行或缺的作用。
(二)教学方法不断改进
教学是一个猎取学问、启迪思想、激发潜能、培育力量的过程,它需要老师依据自己的教学力量设计一种教学策略,通过优化的教学手段和教学方法,在课堂上将教学内容精彩而生动地展现给同学,并且在课后进一步挖掘同学自主学习的潜力。在培育应用型人才思想指导下,我们不断在教学方法上进行探究和改进,侧重培育同学的工程应用力量。
1.采纳启发探究式教学激发同学学习爱好,提高教学质量。
采纳启发探究式教学提高同学的学习爱好,老师在教学中主要担当主导作用。在对课程进行教学设计时,在保证基本概念的基础上部分重点采纳案例式教学,通过分析实际电路,引入学问点。通过课堂争论、仿真软件演示、习题讨论等环节,引导同学自主学习,让同学由被动的接受学问转化为主动的探究学问,充分发挥同学在教学中的主体作用。老师在完成一个学问点或一个章节的教学后,布置两到三个综合性的问题,让同学自由分组形成课题组。利用课余时间自行通过查阅资料完成题目的分析、方案选择、电路仿真设计、结果分析,并制作出一份多媒体课件及电子文档说明原理、分析过程、重难点及留意事项,由课题组选派一名同学在课堂上进行讲解,并且接受老师和同学的提问,进行争论。在这个过程中,同学不仅从中领悟自学的思路,学会分析问题和解决问题,而且还培育了团队协作力量和科技论文的写作力量。还有一点也是很重要的,即讲解之后还要接受老师和同学的提问,进行争论。在这个环节中,不仅可以查漏补缺,检查出同学在学习过程中的薄弱环节,准时加以弥补,而且也可以有效的促进教学相长,老师可以依据争论中同学反映出的爱好点对教学过程进行进一步优化。最终,在教与学的位置互换中,同学亲身体验了“教”,这有助于加强师生之间的相互理解。
2.鼓舞支持同学自主学习,拓展学问广度与深度。
课堂教学无论在时间和内容上都是有限的,除了课堂教学,课后可供同学自主支配的时间许多。引导同学利用好课余时间,是提高学习质量的一个有效工具。如在初期给出参考书目,让同学阅读,撰写读书
报告;给出优秀的模拟电子技术学习网站或电子论坛,指导同学进行自主学习;订好答疑时间,定期解答学习过程中遇到的问题;鼓舞同学参与专业社团及校省级高校生创新项目;在同学自愿报名的基础上,优选同学参加省及国家的电子设计竞赛和智能车大赛;鼓舞和关心同学在校学习期间发表学术论文等。参加以上活动的优秀同学,依据培育方案中规定,均嘉奖相应的学分,旨在鼓舞和培育同学的讨论创新力量。通过近几年的实践,反映出同学普遍对面对实际、有挑战性的课题比较感爱好。而爱好是促进学习的强大动力,在强大的爱好驱动下,在团队精神的鼓舞下,同学自发学习,分析问题、解决问题的力量得到了快速的提高。近年来,电信专业的同学在高校生电子设计竞赛、智能车大赛中均获得省级以上奖项。
(三)重组优化教学内容,充分发挥课堂教学的效果
在课时压缩的客观条件下,教学内容必需进行优化重组。教学内容在保证本课程基础及关键学问点完整的前提下进行了合适的优选。在电子教案中增加了本学科领域的技术前沿和新科技成果的应用介绍,在不多占用课时的基础上扩展了学问的广度,提高了同学的学习爱好,同时也为同学的自主学习指引了方向。
三、教学改革的进一步探究
福建省武夷学院作为应用型本科院校,电类专业开设的模拟电子技术课程,分列为三门子课程:包括60个学时的理论课程、20个学时的试验课程和1周的课程设计,其中试验课和课程设计为实践环节。用倒三角图表示课程结构、学时支配以及三者之间的相辅相成的关系。模拟电子技术课程的最大特点是内容较多,同学普遍感觉较难,涉及学问面广、应用性较强。
二、课程教学探讨
1.敏捷运用多种教学手段。
同学上理论课普遍感觉比较抽象、较难理解与把握,合适的教学手段显得尤为重要,板书和多媒体相结合的教学手段对于一般本科同学比较合适。老师在黑板写的时间,同学有短暂的时间进行消化和记笔记,有利于对内容的即时理解和课后复习,使得大部分同学能跟上老师的授课进度。比如,在讲授到三极管基本共射极放大电路时,同学对于小信号等效电路画法比较难于把握,而仅仅用多媒体授课放映效果不抱负。教学中可以结合板书,分步画出三极管的H模型,结合小信号等效电路的依据,在黑板上一步步画出来,同学理解起来就更便利。这在模拟电子技术中是比较基础的理论内容,基础内容讲透了,有利于后续章节的顺当绽开。但是对于某些比较难用语言描述的概念或者简单的演化过程,使用多媒体动画效果进行讲解可以更形象生动,使同学更易于理解。例如,P、N型半导体中电子的集中与复合,晶体管、MOS管器件中的电子、空穴的运动,电流的运动以及器件的制造工艺过程等。这些内容假如采纳板书,画图太多、耗时较长,也很难做到形象表达。若用多媒体加上Flas的方式同学就会更感爱好,有利于学问的理解。需要留意的是多媒体教学课件画面切换快,同学记笔记跟不上,授课时留意放慢速度,讲清基本概念和基本分析方法,适当结合板书对内容作出提纲挈领性的总结。这样结合多种教学手段既缓解了课程内容多与学时数明显不足的冲突,又发挥了多媒体教学省时、直观、形象的优点,因此受到了同学们的普遍欢迎。
2.营造争论式教学环境,加强课外辅导。
为增加同学学习的主观能动性,老师可结合实际的学习状态引导同学思索问题,每节课上老师可以适当提出1-2个比较有代表性的问题,供同学探讨,这一过程不仅激发了同学的爱好也提高了同学的思维力量。总结之前的教学效果,教材的后面章节,比如反馈、功率放大等,同学理解起来就很困难,学习爱好急剧下降。每周设置1-2个课外的时间段老师给同学们答疑解惑,在学与问的过程中,同学对每堂课的内容能准时消化和汲取,这样同学对整体内容能更好地进行理解,学会融会贯穿,达到较好的教学效果。
三、重视实践教学,加强动手力量的培育
1.加强试验教学过程管理。
模拟电子技术试验大纲中包括验证性和综合性试验,其中验证性试验总计有8个,选做5个;综合性试验有2个,选做1个。试验采纳自编的试验指导书,书中包括试验目的、试验原理、试验使用仪器、试验操作步骤和思索题等等,要求同学结合试验原理和思索题仔细完成试验预习报告,同学在每次试验前对试验项目有基本理解,老师批阅后再依据状况进行讲授。在试验过程中,摒弃传统的"老师做、同学看'的教学模式,我们要求同学自己调试电路和操作试验仪器,独立排解试验故障,找出问题、缘由,必需在规定的时间内完成每个试验项目。试验报告中同学需对数据进行处理、分析误差,对试验现象做合理的分析及总结,提出改进意见与措施。这样同学能结合理论与实践,动脑动手相互结合,提高试验的教学效果。
2.重视课程设计,解决实际问题。
课程设计是同学把理论学问应用于解决实际问题的一个重要的实践环节,是培育同学实践技能的重要手段,可以提高同学理论结合实际、分析问题和解决问题的力量。应用性本科学校培育同学的主要目标为将来的技术人员和工程师,动员和组织电类同学开学初预备基本的实践工具,比如电烙铁、万用表、斜口钳、焊锡等等。学校特地设置1周的时间进行本门课程的设计,如何充分利用有限的时间,引导同学综合运用所学的基本理论学问,来分析问题、解决实际问题呢?老师可先给同学提出基本要求,给出一些参考题目,为发挥同学的主观能动性,同学也可自拟题目。课程设计分组进行,要求每组限2名同学。在课程设计教学中要求同学充分利用图书馆和网络资源,同学学会怎样查资料、怎样看资料,如何从资料中猎取有用的信息。对于爱好深厚的同学可以结合每年的校内科技节活动和高校生创新训练项目,给同学更大的平台去实践熬炼,对于同学的科技成果,还应指导同学试着撰写科技小论文,实践联系理论,提高其科研力量。
3.强调专业仿真软件的运用。
随着计算机的进展,利用计算机的仿真软件对电路进行验证、设计和分析已成为一种趋势。主要缘由有:(1)计算机仿真不局限于地点和时间,比较便利,用电脑装好软件就可以进行电路的设计;(2)其可替代采纳简化电路模型搭接实际电路进行验证的传统设计方式,同时可有效地对电路参数确定和方案选择,并在设计初期对产品的性能进行牢靠预估,从而提高设计质量、缩短设计时间、节约设计费用,因此成为了现代设计中重要的组成部分;(3)利用仿真结果得出电路性能受电路中某些关键参数的影响,可更好地理解电路的特性和性能指标,对实际电路设计和调试具有重要指导意义。目前电子技术中应用较广泛的仿真软件有Proteus、Pspice和EWB等等。老师对于刚刚接触仿真软件的同学,应先结合实际状况讲解一个软件的基本用法,系统地介绍相关的电子资料和软件安装的方法。随着电子产品的普及,高校生基本上都有个人电脑,挖掘其自学力量,对引导其触类旁通具有现实意义。对于课本上难理解的内容,比如放大电路的幅频特性等可通过仿真实现,通过仿真过程与结果分析能更好地理解和把握理论学问,而且学习好一门软件对于今后的学习和工作起着很重要的作用。
四、重塑培育方案,改革评分机制
传统的培育方案是理论课、试验课和课程设计加起来是一门课程,老师评出总成果,试验课和课程设计只是作为总成果中平常成果的一部分。改革后理论课、试验课和课程设计分列为三门子课程,三门课程各给出总评成果。理论课评分是根据"3+7'的机制评分,试验成果根据"3+4+3'机制评分,课程设计根据"1+4+5'机制评分,具体评分机制如表1所示。改革前实践成果比重偏低,很难考查出同学的动手力量,同学对实践环节总是马虎、敷衍,心里想着实践成果不抱负,还可以靠期末笔试成果提起来。评分机制改革后,同学比较重视实践教学,做试验和课程设计的乐观性明显提高。
五、总结
1.经过学校上述教学探究和实践,使得教学形式多样、生动活泼,同学自学力量和动手力量的培育收到了良好的效果。
同学感觉模拟电子技术虽然有点儿难,但是他们觉得能学到很多学问。
2.应用型本科模拟电子技术课程的教学具有电类课程理论性和应用性教学的双重特点,同时符合相关应用岗位技能要求。
在教学活动的各个环节中必需突出实践教学的重要性,同时重点培育和激发同学的自主创新意识和综合分析问题力量,从而使课程教学符合应用型电类专业课程的整体教学要求。
将EDA仿真软件应用于模拟电子技术理论和实践教学,提出一种基于EDA仿真平台的理论分析与仿真分析相辅相成、虚拟仿真试验和实际实践相结合的教学模式。通过仿真电路和波形显示,加深同学对理论的理解,有效解决模拟电子技术理论概念抽象,电路分析简单的难题。同时通过EDA技术的引入,引导同学进行基本电路的分析和设计,为实际电路的设计应用打下基础。
2.EDA技术在模拟电子技术理论教学中的应用
EDA即电子设计自动化,以计算机和仿真软件为工具,可以完成整个电路从系统级到物理级的设计与分析。常用仿真软件有Matlab、Protel、Multisim和PSpice等,考虑到Multisim先进的电路仿真和设计功能且一班级时曾作为同学的自修课程,本次教学讨论采纳Multisim软件。在模拟电子技术的理论教学中,对于那些概念分析抽象、不易理解的部分,利用Multisim,老师可以构建电子电路模型进行仿真演示,通过波形图和数据直观展现各种参数变化和虚拟故障对电路静态动态性能的影响,详细而又生动,不仅可以加强同学对理论学问的理解,还可以激发同学的学习爱好,提高课堂教学效果。例如在模拟电子教学中第一次讲解共射放大电路时,许多同学对放大线路中各个节点的波形分不清晰,不知道直流信号和沟通信号如何叠加在同一个电路中,电路中各节点信号的相位关系如何觉得难以理解。传统教学中,仅仅靠在黑板上画图讲解,老师难讲,同学难懂,费事费劲效果却不好。现在针对这个问题,老师可以通过Multisim搭建基本共射放大电路模型,设置模型参数,观看仿真波形。共射电路输入信号(节点2波形)和输出信号(节点5波形)的反相关系,并且依据波形的峰值可以直接算出电路的电压放大倍数。节点2和节点4波形是静态工作点电压和沟通信号叠加信号,c1和c2两个电容起到隔直作用。通过Multisim软件的演示过程,直接把抽象的理论转化成直观的视觉感受,电路各点波形在同学的脑海里留下深刻的印象,教学效果事半功倍。教学过程的前期,可以在课堂上现场建立电路模型,演示如何进行仿真,让同学渐渐把握Multisim的使用。在教学过程的中后期,随着同学对Multisim软件的熟识,为了节省课堂时间,可以事先把教材中需要讲解的电路模型搭建好,用到时直接调用即可。通过这种理论教学和软件演示相辅相成的教学方式,使得同学把电路原理、工作波形和数学关系等紧密结合在一起,全面把握模拟电路的基础理论,更好地理解这门课程。
3.EDA技术在模拟电子技术实践教学中的应用
模拟电子技术在传统的教学过程中,实践教学基本都是基于试验平台操作。试验平台的特点是平安、便于操作,但是平台电路有限,只能掩盖课程教学中一部分基础电路,基于试验平台的试验基本都是验证型试验,且操作过程中平台电路元件易损坏,不能很好地达到熬炼同学动手力量的目的。这就使得学校教学比工程实际滞后,不利于工科应用型人才的培育,造成同学眼高手低,进一步影响同学的就业和进展。因此,模拟电子技术实践教学中引入仿真软件,将平台试验和软件虚拟试验结合,先采纳软件对试验进行设计仿真,后平台试验进行实际电路搭建,既加强了同学对理论的理解,又突出了同学的动手力量。实践教学分成两部分,第一部分是基本电路的验证和演示试验,加深同学对书本基础理论的理解。该部分试验相对比较简洁,同学主要在试验平台上进行操作,同时以Multisim仿真为辅,对一些在试验平台上难以操作的部分进行仿真验证。如讨论静态工作点对电路动态性能的影响,试验平台操作只能观看电路中的一个电阻参数转变对电路输出波形的影响,而在虚拟仿真平台上,可以对电路中全部涉及到静态工作点的元件参数进行更改,进而观看电路波形的变化,并且还可以连续转变元件参数对波形的变化进行实时观测。其次部分是模拟电子技术课程设计,要求同学自己分析设计一个较大规模简单模拟电路,给出严格的设计思路、理论推导和元件选型依据,在仿真软件平台上搭建出详细电路模型并通过仿真试验验证,然后进行实际电路焊接,充分发挥同学的主体作用,调动同学对该课程学习的主动性、乐观性和制造性,提高同学对模拟电路的熟悉分析力量和制造力量。
4.结论
本征半导体掺杂后就是杂质半导体,非四价原子与四价原子在形成共价键中,得到电子成为负离子,失去电子成为正离子。N型半导体就是本征半导体掺入施主杂质所形成的,一个施主杂质原子在形成一个自由电子过程中变成了一个固定而不能移动的正离子,电子则为多数载流子,而本征激发产生的空穴只是少数载流子。相反,P型半导体则是本征半导体掺入受主杂质形成的,一个受主杂质原子在形成一个空穴过程中变成了一个固定而不能移动的负离子,空穴则为多数载流子,而本征激发产生的电子只是少数载流子。正是本征半导体掺杂后的得与失,使得杂质半导体的载流子数量有了量以及性质的转变,相对本征半导体的导电力量有了肯定的提高,但并没有带来质的转变,所以,一般不会作为一般导体应用。
二、PN结的失与得
PN结就是得与失的产物。P型半导体与N型半导体的交界面因多子极型以及浓度差别,形成多子集中运动,N区的电子集中到P区,P区的空穴集中到N区,在交界区域原有的电中性被破坏,P区失去空穴留下了不能移动的杂质负离子,N区失去电子留下不能移动的杂质正离子。这些不能移动的带电粒子集中在P区与N区交界面四周,形成空间电荷区。空间电荷区的逐步建立减弱了多子的集中,而增加了少子的漂移。当多子集中运动与少子漂移运动保持一种动态平衡时,交界面形成稳定的空间电荷区,即PN结。两种不同极型的杂质半导体在交界面失去多子的过程,得到了一种导电性能独特于杂质半导体导电力量的介质,带来了半导体导电力量质的突变,这就是PN结的单向导电性,即正向偏置导通,反向偏置截止。复合的PN结,在制作工艺上的差别,分别有双极型晶体管与单极型晶体管。晶体管在合理偏置下导电性能表现了特有的掌握性能,即电流掌握型的双极型晶体管和电压掌握型的单极型晶体管。
三、放大电路的得与失
晶体管器件在"合理偏置以及顺畅的沟通通道'原则下就可以构建一个放大电路,一个微弱的输入信号从输入端引入,在输出端得到一个幅值足够的输出信号,表现了小幅度的模拟量通过放大电路后得到了大幅值的模拟量,淋漓尽致地表现出信号幅值放大的概念。殊不知,这种放大电路的"放大'理解是表面的,是片面的,只看到"得'的现象,而没看到"失'的本质。在放大电路中,工作电源不仅仅只是供应合理的偏置,更主要担负着能源作用。放大电路仅仅只是一个信号幅值变换的平台,微弱的输入信号能源通过晶体管的掌握作用转变着工作电源在输出负载上的能量消耗。最常见的一个事例就是人们日常使用的收音机,收音机就是一个典型的放大电路。手持式收音机没有电池,不行能发声,装上电池后就可以接收电台信号,伴随听的时间与音量的大小,电池的消耗程度或使用时间就会不同。没有收音机,人们不行能感受到空中的电磁波能量,有了收音机而没有电源也听不到动听的音乐,电池能耗使用殆尽了也享受不了。所以,严格意义上的放大电路是一个能源掌握电路,放大电路的本质是弱小能量对大能量的掌握。放大电路表面上得到了信号的幅值增大,实质上消耗了电源电能。
四、差分电路的失与得
单级放大电路的放大力量是有限的,总期望多级放大。多级放大电路是由若干级单级放大电路所组成,这样单级放大电路之间就存在耦合关系,直接耦合是多级放大电路的典型结构形式,直接耦合的多级放大电路最突出的弊端就是零点漂移,零点漂移最核心的表现形式就是温漂,解决零点漂移最有效的手段就是差分电路。差分电路由两个特性完全全都的单级放大电路复合而成,表现在晶体管的特性全都,晶体管偏置电路器件参数全都。差分电路从理论到有用经受了三个演化,即基本式差分电路、长尾式差分电路、带恒流源的差分电路,这三个演化唯一不变的就是基本结构不变。通过电路分析不难得出结论,差分放大电路的差模增益与单级放大电路的增益是一样的,然而,差分电路的共模增益接近零,有较大的共模抑制比,可以很好地抑制温漂,而单级放大电路就无法解决温漂问题。第一级放大电路温漂打算了多级放大电路的温漂,所以,集成运放的第一级总是差分输入级。可见,差分电路通过"失去'硬件(增加结构等价的电路,增大电路成本),得到了对共模信号的抑制力量,而并不转变对差模信号的放大力量。
五、带宽增益积的得与失
考核放大电路的性能表现在增益、峰峰值、输入电阻、输出电阻、带宽、失真度、输出功率与效率等参数中,它们取决于放大电路组态、晶体管特性、电源以及应用的方式。在放大电路的时域分析过程中,总是期望放大电路的放大倍数越大越好,一级放大力量不够就实行多级放大,以提高放大增益;在放大电路的频域分析过程中,总是期望放大电路有很小的下限频率和很大的上限频率,频率响应范围越宽越好,即带宽值越大越好。带宽是上限频率与下限频率的差值,提高带宽的有限手段就是尽可能提高放大电路的上限频率值。通过电路的频域分析可以发觉,提高上限频率与提高放大电路的增益是冲突的,一旦当放大电路的晶体管选定之后,带宽与增益之积是一个常数,放大电路的放大倍数增大几倍,相应地该电路的带宽就会减小几倍,实际中,既要提高放大电路的增益又要扩展放大电路的带宽,总是选取基区体电阻小、放射结与集电结电容效应小的高频放大管。可见,放大电路带宽增益积概念表现了得与失的理念,欲想得到较大的增益,必定失去频率响应的范围。
六、反馈放大电路的得与失
反馈是自动掌握的一个重要概念,反馈放大电路是提高放大电路放大性能的重要手段,在电子技术应用中运用极为普遍。负反馈放大电路中,输出信号部分或全部反送到输入端减弱输入信号,使得闭环增益相对开环增益减小了反馈深度倍,表面上损失了放大电路的增益,然而,对放大电路的其他性能技术指标得到了极大的改善,表现在增益的稳定性得到了提高;环内的噪声干扰抑制力量以及非线性失真得到了改善;电路的带宽得到了扩展;输入电阻与输出电阻得到了相应的改善。如电压串联负反馈放大电路,增大了输入电阻,有助于电压输入信号的放大;削减了输出电阻,有利于输出电压的稳定性。正反馈放大电路中,输出信号部分或全部反送到输入端增加输入信号,闭环增益相对开环增益进一步增大,这是信号发生电路扰动起振的必定要求。信号发生器不会有输入信号或者说就是一个零输入电路,电路接通电源瞬间形成电路换路情形,通过正反馈选频网络(RC或LC选频网络)把输出端的信号有频率选择性地反送到输入端不断放大,这种无止境的放大也必定带来输出信号的非线性失真,所以在电路中为了防止输出信号的非线性失真,总是需要设置输出稳幅网络。可见,信号发生电路由放大电路、正反馈选频网络、稳幅网络三部分组成。稳幅的有效措施就是负反馈,所以,信号发生电路必需维持正反馈特性与负反馈特性的动态平衡。负反馈放大电路失去了增益,得到了电路性能技术指标的改善;正反馈放大电路得到了增益的"膨胀',失去了输出信号的线性度,实际中为了挽回这种"失',再次引入负反馈特性。
七、桥式整流的得与失
小功率直流稳压电源中整流的任务就是把沟通电转换成直流电,衡量整流电路性能的主要参数表现在两个方面:(1)表征整流电路质量的参数,有输出电压和脉动系数;(2)表征整流电路对整流元件要求的参数,有正向工作电流和反向峰值耐压。半波整流输出电压低,脉动系数大;全波整流输出电压高,脉动系数小。然而,全波整流不仅需要降压变压器的副边引出中间抽头,更主要对整流元件的反向耐压提出了苛刻的要求,它是半波整流对整流元件反向耐压值要求的两倍。实际中,既要提高整流输出电压并削减纹波系数,又要对整流元件反向耐压的要求不苛刻,有效的技术手段就是桥式整流,桥式整流相比全波整流,在电路结构上只是增加了两个整流元件,但输出效果等同于全波整流电路的整流;桥式整流电路对整流元件的要求等同于半波整流电路对整流元件的要求,把半波整流与全波整流各自的优势整合在一个应用电路中。可见,桥式整流电路通过"失去'硬件(增加电路成本),得到了优于半波与全波整流电路的整流性能。在模拟电子技术学问内容中还有很多学问点都隐含着"得失'思想,可以不断挖掘,本文仅仅想达到抛砖引玉的目的。《模拟电子技术》课程教学,内容抽象、枯燥,不仅理论性较强,而且实践性更强;不仅专业名词概念繁多,而且各专业术语之间的联系性很紧密,环环相扣;不仅局限于教本的学习,而且要有更多应用电子线路的捕猎。所以,无论是应付考试学习,还是立志电子技术应用技能的提高,重在课程学问点的理解,变抽象为详细,化枯燥为趣味,变被动为主动。人们自身的得失观是潜在而主动的,模拟电子技术学问点的理解隐含或潜在着得失理念,二者有机结合,在模拟电子技术课程教学中就可以起到画龙点睛、事半功倍的成效。
1.1以职业岗位力量分析和国家职业技能的要求为依据来进行教学内容的选取
对电气自动化技术专业职业岗位力量进行分析,《模拟电子技术》课程专业技能有:电子元器件应用技能,电子电路应用技能,电子电路设计技能,电子产品安装、调试及初步开发技能;《模拟电子技术》课程力量拓展有:本课程工程实践力量、创新力量、团队协作力量。在确定了《模拟电子技术》课程的技能要求后,再以各类电子电路为载体,来确定教学内容。
1.2教学内容的选取充分体现职业技能和综合素养训练的特点
通过对企业职业岗位的调研,依据高职高专教学理论及职业岗位学问力量要求分析本课程,把有用电子电路如直流稳压电源、晶体管延时释放电路、正弦波振荡电路、音频功率放大器等电子产品的制作与调试作为教学的主线,按电路的结构进行剖析,分解成若干个项目,每一个项目中又用若干个任务来承载,以任务驱动式的方式,体现对同学职业技能和综合素养的训练。
1.3构建《模拟电子技术》课程体系
首先,《模拟电子技术》课程要学习基本电子器件,这部分内容要突出各种电子器件的基本结构、工作特性、主要参数及应用这条主线;其次,电子电路部分,要从静态和动态的角度分析电路的工作状况,这部分内容要突出放大电路的三种组态这条主线。
2多种教学方法和手段在课程教学中的有机结合
2.1传统板书教学与多媒体技术教学相结合
《模拟电子技术》作为一门专业基础课,理论教学是必要的而且是重要的,同学只有把握了必需的和够用的基本理论,才能进行实践活动。传统的理论教学手段是“粉笔+板书”的模式,这种教学手段便于同学与老师的直接沟通,有效信息保留的时间长,便于同学思索和记笔记,特殊是对电子电路图的来龙去脉有清楚的理解和熟悉,但画图费时间,影响了教学的进程,教学效率较低。采纳电化多媒体教学,老师能从大量的板书解脱出来,可以预先将大量的教学信息存储起来,并且可以反复取出,不断加深同学的印象,但有效信息保存的时间过短,不利于同学的思索和记笔记。实践证明,传统板书教学手段在模电教学中,优势更明显,特殊对高职同学来说,更加适用,故笔者坚持一堂课三分二时间用板书教学,三分之一时间用多媒体教学。
2.2引入实例,激发求知欲望
目前,大部分高职同学对理论学习爱好不大,假如不改进教学方法,势必会使同学越来越厌学,到头来大部分同学理论不懂,技能也不会。因此,依据高职同学的职业要求和模电在日常生活中的应用状况,在课堂教学中应当努力提高同学的学习爱好,古语云:“好之者不如乐之者”,这充分说明,能激发同学的学习爱好对学好一门课程的重要性。因此在每一个课程单元的讲授中,都需引入与之相关的示例,譬如,讲授到二极管这一单元时,先引入实际中的直流稳压电源这一实例,可以是实物也可以是图片,再说明没有二极管,也就不行能得到直流电源,同学的爱好上来后,再讲解二极管的基本结构、工作特性及主要参数,这样可以让同学在精神兴奋中开心地接收这个学问单元。
2.3细心备课、激情讲解
对于高职同学来说,细心备课、激情讲解尤为重要,由于高职同学基础相对较差,理论学问的接受相对缓慢,稍不留意,就会消失上课讲话或打瞌睡的状况,激情的讲解,奇妙的提问可以缓解这种现象。2.4反复练习,进行章节测试在平常的教学中,依据内容的重、难点,反复练习,从而达到巩固所学学问的目的。严格的练习和测验,还能使同学养成良好的学习习惯和严厉 仔细的学习态度。
2.5进行课外质疑
课后马上抽一部分同学对所学内容进行质疑,以反思教与学的状况,同时也带动了同学的学习主动性。
2.6组织班级学习小组
高职同学自主学习的主动性相对较差,为了转变这种现象,先组织一部分班级学习成果较好的同学,成立学习小组,每周活动一次,任课老师到场指导,以部分带动全部,班级的学习乐观性有了很大的提高。
2.7同学模拟讲课
提前一周把需要模拟讲课的内容告知同学,模拟讲课的时间掌握在10分钟左右,同学预备教案,老师检查并提出修改意见,同学讲完后,进行同学互评、老师点评、教学补充。这样有助于熬炼和提高同学的社会交际力量;有助于同学表达力量的提高;有助于营造教学相长的学习氛围;有利于培育同学自主学习的力量。
2.8进行课外制作
精选10个左右实际应用电路,如:可调直流稳压电源、水位开关、触摸开关、声光控节能灯、耳放电路、音频功率放大器等。在讲授相应部分的理论内容之前开头布置题目,这样同学就会带着问题听课,要我学变成了我要学。该部分理论内容讲授完后,同学就要去购买元器件,进行焊接制作,在制作过程中,同学对实际的电子元器件的工作原理、主要参数、管脚判别就有了新的熟悉。要求每个同学单独制作,一周后老师进行验收,并记录平常成果。没有通过的,绽开争论,查找缘由,这样既熬炼了同学的动手力量又促进了理论的学习。
2.9参与技能大赛
提升创新力量、实际工程应用力量和团结协作力量在班级成立爱好小组,利用课外时间进行科技活动,指导他们绘制PCB板图,并利用制版机设备自行加工制造PCB板,使同学把握电子线路设计的全过程,为他们以后参与各类电子设计大赛打下良好的基础。
2.10仿真训练
利用EWB仿真软件对模拟电子技术中的单元电路进行仿真。由于教学时数的限制,老师在课堂上只须简要的讲解该软件的使用方法,其余留给同学自学。每讲完一个单元电路,就布置EWB仿真作业,并记录平常成果,这样能充分发挥同学的主观能动性和制造性,培育同学的专业力量和方法力量。
3实践教学环节的改革
《模拟电子技术》课程作为一门应用技术,具有很强的实践性,必需加强实践教学环节。实践教学是培育同学技能的重要途径,能够有效地提高同学分析问题、解决问题及理论联系实践的综合素养。试验必需由验证性、综合性和设计性试验三部分组成。目前,大部分学校都是老师少、试验时间短(一个试验基本上是
两节课),为了解决这个冲突,要求同学试验前必需预习。每个试验就是一个项目,试验的每一步就是一个子项目,指导老师在试验过程中,对每一个子项目进行验收,现场评分,这样极大地提高了同学试验的乐观性,对提前做完的同学,加做试验,验收通过后加分。
4考核方式的改革
考核模式不但要注意理论,还要注意技能的考核,这样才能使老师的教学重点放在必要的理论与技能并重培育上来。详细考核模式为:综合成果(100分)=理论考试成果(40分)+平常成果(考勤、作业、EWB仿真,课堂提问,10分)+课外质疑及学习小组活动(10分)+课外制作作品(20分)+试验(20分),其中,任何一项成果达不到本身所占成果的60%,视为综合成果不及格。这样能使同学自始至终地重视整个教学的各个环节。
5结语
1.1建设思路
通过仿真模拟教学平台的搭建,将学校训练方式转化为以同学为中心的教学模式。为同学供应全时段全方位的理论与实践学习资源,关心提升岗位核心竞争力,为学校供应新的理实一体化教学模式,提高信息化教学水平,最终实现校企在人才培育上双向互助,提升社会服务力量。
1.2建设内容
高职建筑工程技术专业主要培育从事建筑工程施工与管理、工程测量、工程预决算及工程监理等工作,具有理论基础扎实、专业素养高、实践力量及可持续进展力量强,擅识图、能计算、懂技术、会管理的复合型、创新型、进展型技术技能人才。因此,我们从分析本专业所对应的核心职业岗位(施工员岗位)工作任务与专业力量的要求,根据虚拟企业、虚拟场景、虚拟设备以及虚拟工程项目、企业生产工具、生产对象、生产场景、基地管理制度等原则,构建专业仿真实践教学体系。
2模拟实训项目的开发
虚拟实训项目的开发以构建符合仿真教学实际的"教、学、管、评、控'的运行模式为原则,以深化学校理实一体的人才培育模式为指导,深化分析建筑技术应用与施工管理教学过程,通过虚拟技术紧扣施工工艺、直击教学难点,实现多维仿真和真实场景模拟,提高同学学习的主动性;通过网络技术帮助同学课下练习、准时巩固学问,实现单人训练、多人竞赛和互动沟通,提高同学学习的乐观性;同时,通过数据库技术跟踪同学学习轨迹,实现同学学问点把握状况的统计与分析,提高教学评价的科学性。
2.1构建仿真教学"教、学、管、评、控'的运行模式
围绕"教'与"学'建立虚拟仿真教学系统、资源库系统、题库系统、数据管理系统;围绕"管、评、控'实现统一登录用户界面、数据信息系统的建立,实现教学信息的有效传递与分析反馈,合理支配和准时调整教学进度。实现平台功能与内容的嵌入。
2.2解决传统教学弊端,实现立体化的教与学
仿真虚拟教学系统的建设,着重规避传统教学的弊端,扩充专业教学和信息资源,利用技术优势,直击教学难点。结合实际的教学内容,设计仿真实训项目脚本的深度。以学校专业化的教学力气为依托,以企业成熟技术与先进技术应用为基础,通过项目的顶层设计、需求调研、规范专业教学基本要求、制订专业教学标准,开发核心课程,不断提高教学深度。
2.3依托专业教学管理数据库,合理支配教学
建立数据管理系统,实现教学支配的规范性及教学信息反馈的搜集,便于合理调整教学进度与方式。通过资源、课程的管理,让专业老师实现共性化、针对性的课程支配和设置;通过练习、考试、阅历积分的管理,实现教学成果的考察及数据信息反馈搜集。
3仿真模拟实训的效果
3.1同学层面:提升学问整体贯穿力量,提高同学岗位核心竞争力
仿真虚拟实训项目的开展实现了信息化教学资源的任意调用,它以同学对建筑领域核心岗位项目的学习作为一个整体,以虚拟技术还原真实的施工场景,通过施工现场的三维展现和立体情境漫游,能够在课上、课下为同学供应系统化的技能学问点串联和全天候的校内实践操作机会,剔除了以往同学实践的时间和空间限制,将理论与实践相融合,让同学更好的把握教学内容,熟识技能实际应用需求,培育同学独立分析和解决工程实际问题的力量,有效的提高了同学岗位核心竞争力,为职业进展奠定良好的基础。
3.2学校层面:以教学信息化建设带动教学改革,促进专业建设
在教学过程中引入计算机、虚拟仿真等现代技术,解决了专业教学理论课堂抽象生硬,施工细节讲解不到位、工艺操作方法难以演示的问题,其次,通过仿真模拟教学,将同学碎片化的学问进行系统性的整合,提高同学的专业学问和技能运用,为专业教学改革供应了全新的思路,有助于提升本专业的建设水平。
3.3社会层面:有利校企合作项目的开展,促进学校与社会人才的接轨
在仿真虚拟项目实践教学环节联合建筑类优势企业,运用其优势资源(案例图纸、生产项目等)共同进行课程的二次开发,实现学校人才培育与企业的无缝对接。其次,利用仿真虚拟教学易于理解的特点和直观的场景,与企业合作开展建筑系统员培训、建筑工人技术交底等项目,提升专业服务产业的力量。
西方发达国家从中学校训练开头就注意培育同学们的学习爱好和动手力量。在美国,家庭常备有用做试验室的房间,父母从小就注意培育孩子的实践力量和爱好爱好,在这方面有投资预算,给孩子们一个熟悉自我、发觉自己爱好所在的平台。在英国,课堂的教学内容常常延长到教室外,比如上植物学课程就带领同学们去观看各种植物;上历史课,就几个同学组成一个组演绎历史剧情,每次课的内容是布满实践的,同学们也并不感到疲乏,老师在必要的讲解后主要是同学在完成试验或者项目,让同学用所学学问解决实际问题,在用中学习。这些先进的教学理念值得中国训练工们借鉴。
二、基于专题作业和课程设计的实践性教学
在模电课程中,除了布置与理论教学同步的习题作业外,依据教学进度拟定若干专题作业和课程设计题目,专题作业和课程设计与理论教学同步,并留意这两方面在教学进度上的协作。本文以2024学年模电课程的实践教学环节设计为例,介绍该实践教学方法的基本内容和教学体会。
1.电路仿真专题作业模电课程的第一次课用1学时左右介绍电子电路仿真软件的使用。目前许多电路仿真软件供应了大量虚拟仪器,有一般试验室配备的电压表、电流表、万用表、双通道示波器、信号源等,此外还供应一些虚拟仪器,如波特仪等,同学在使用该软件的同时也对电子测量仪器有了全面的了解,扩展了学问面。老师可以现场演示,完成一个简洁电路的原理图绘制、仿真和结果输出。模电课程有较多结论可由仿真试验验证,如放大电路静态工作点、输入电阻、输出电阻、电压增益等。在课程前期,讲解了二极管应用电路之后,布置一个电路仿真专题作业,将书内的内容用软件进行验证。要求同学上交电路原理图,以及电路仿真输出和结果分析。经过这个专题作业的训练,同学们基本把握了仿真软件的使用,并可以用于之后的课程学习中。
2.单元电路分析与设计在期中阶段,同学已经把握了多级放大电路、功率放大电路等理论学问,但书本学问限于篇幅,主要讲解直流分析、沟通分析及各种参数,以分析为主,这时布置一个单元电路分析与设计的课程设计题目,如设计一个多级电压放大器,满意电压增益、输入阻抗、最大输出电压、截止频率等指标,要求同学提交设计报告。同学们先进行电脑仿真设计,然后在模电试验箱上搭建电路,确定无误后选择电子元器件和万用电路板,然后进行调试和修改,撰写设计报告。这个课程设计可由几名同学组成小组合作完成,在相互沟通中得到学问理解和动手力量的提升。
3.功能电路设计及制作在模电课程的后半期,布置一个综合性的功能电路设计与制作题目,包含模电课程的重要学问点(放大器、滤波器、信号发生和处理电路、稳压电源),给出一些题目供同学选择,如变调门铃、直流稳压电源、函数发生器、数字万用电表、音乐彩灯“模拟电子技术”课程实践性教学改革探究掌握器,要求同学组成项目团队,将该设计与制作作为一个项目进行。该项目完成后,支配时间让各位同学以小组为单位上台展现自己的设计和实物作品,总结在设计制作过程中遇到的问题以及解决方法,鼓舞同学对演讲的同学进行提问,老师负责掌控课堂秩序和提出问题,把同学解决问题的思路和方法进行归纳总结,把叙述不充分的部分从理论的高度进行阐述完整。在这个课程设计中,同学完成了电路仿真设计、制作、撰写报告、答辩等一系列内容。
三、需要留意的问题
1.学时支配问题在总学时不变的状况下,增加实践性教学内容必定会占用理论教学学时,假如处理不好会顾此失彼。在理论教学中,应以理论够用为度。对于一门课程,总是可以分出主干部分和细枝末节部分。对主干部分应具体讲解,对枝节部分则引导同学自学,在实践中巩固理论,用理论指导实践,使同学把握理论学问的同时,提高实践力量和创新力量。
2.传统教学手段与多媒体设备的合理运用对于理论难度大而需要具体讲解的部分,应采纳传统的板书方式,老师和同学一起努力,完成数学公式的推导、难点的理解,使同学听后印象深刻,思维节奏也简单跟上老师的节奏;而对于难度较小的内容,可以充分利用多媒体课件讲授,使用课件可以使讲课内容形象生动,并且可以提高授课的效率。传统教学手段与多媒体课件各有所长,二者合理搭配可以解决教学信息量大、课时有限的冲突,并可以收到良好的教学效果。
3.专题作业和课程设计的选题由于教学时间有限,在专题作业和课程设计的选题方面应紧贴理论教学内容,留意掌握题目的难度。由于同学处于大二阶段,同学的专业学问较少,选题除了要紧密结合理论教学内容外,还要留意趣味性,难度以同学们适当扩展学问就可以实现为度。否则不仅难以调动同学的学习爱好和乐观性,反而会起到相反的作用。
四、总结
基于专题作业和课程设计的实践教学摆脱了传统的模电课程教学模式,在授课的过程中加入电路仿真软件、电子测量仪器、电路基本制作工艺等结合实际的讲解,扩展了课程内容。同学们普遍感到实践性教学方式使同学们对课程产生了爱好,有同学在电子邮件中说:“不再一味地听课做题,在模电设计和制作中不仅深化了对理论学问的理解,同时切切实实地提高了动手力量”、“提高了学习模拟电路课程的爱好,使我们喜爱上了自己的专业”、“通过三个从易到难的课程设计,许多同学实现了从空白到入门的跨越,发觉自己渐渐地喜爱上电子设计了”。在笔者参加编写的系列教材中,课程设计内容已经成为重要的组成,传统的听课做题学习方式将发生根本性的转变。经过几年的教学实践,证明这种教学方式可以提高同学的学习爱好,能培育同学提出问题、分析问题和解决问题的力量,培育同学的动手力量和独立工作力量,使同学初步具有工程应用的概念,并学会在项目合作的过程中相互沟通,体会到团队合作的重要性,取得了抱负的教学效果
模拟电子技术是一门工程性、实践性和应用性很强的课程,是电类专业的重要专业基础课。最初采纳传统的教学方式,依据所选用的教材,按章节授课,逐个学问点进行讲解,理论教学中过多地进行繁琐的公式推导和习题训练,使同学片面的追求理论计算的精确性,忽视了对相关工程问题本质的理解和把握。这样的教学法据调查获知大部分同学基本能够把握每一个学问点,但一接触到工程实际却不知所措。试验教学内容过于陈旧,许多试验教材沿用多年,且详细的试验实训内容和试验实训的力量目标制定上,并没有太大的转变,试验实训课为验证性的内容,或是由老师引导同学根据实训指导书上事先写好的内容来实现,抑制了同学的学习爱好和创新力量,为了适应新形势下职业训练的培育目标,教学改革势在必行。
二、教学改革思路
(一)更新教学内容、加强教材建设针对模拟电子技术教学中存在的内容多、学时少的冲突,以及教材理论多、应用少的冲突。我们将理论学问与实践技能相融合,改革传统的理论与实践相分别的状况,重新构建模拟电子技术课程教学内容,选择与日常生活亲密相关的实际的电子产品为项目,将模拟电子技术的学问点与技能点分散到项目中,让同学边做边学,学做合一,有利于提高同学的动手力量和解决实际问题的力量。
1.构建教学内容的指导思想及基本理念。该课程是电类专业的重要专业基础课,非常强调技术的实际应用,并且具有工程性质,对电类专业的人才培育起着至关重要的作用。我们以“强化力量、重在应用”为指导思想。课程设计的思路是以“职业力量培育为核心”,以“技能训练为主线,以理论学问为支撑”。在教学内容选择上以职业岗位力量分析和国家职业技能的要求为依据来进行教学内容的选取。在确定了《模拟电子技术》课程的技能要求后,再以各类电子电路为载体精选教学内容。
2.课程内容设计。首先深化企业调研,以市场调研为基础,定位专业岗位,明确专业培育技能。我们将理论学问与实践技能相融合,改革传统的理论与实践相分别的状况,为此我们打破了模拟电子技术这门课原有的学问体系,重新构建模拟电子技术课程教学内容,将模拟电子技术的学问点与技能点分散到项目中,本课程的全部项目均来自于实际的电子产品,与日常生活亲密相关,同学易于接受。
3.教材建设。采纳实际的电子产品作为教学载体,采纳项目导向的编写模式,对传统的教学内容进行了精选与整合,精简和优化了经典的模拟电子技术基础学问,将各学问点融入到各项目中,合理支配学科所需的学问点,恰到好处地处理重点和难点内容。使完成工作任务和讲授相关学问同步进行,有助于同学把握模拟电子技术的相关学问和技能,重视培育同学的实际工程应用力量和创新力量。
(二)多种教学方法和教学手段并存,调动同学学习乐观性
1.多媒体教学。多媒体教学是指在教学过程中,依据教学目标和教学对象的特点,通过教学设计,合理选择和运用现代教学媒体,并与传统教学手段有机组合,共同参加教学全过程,以多种媒体信息作用于同学,形成合理的教学过程结构,达到最优化的教学效果。课程教学中采纳传统板书与多媒体相结合,取得较好的教学效果。对于基本原理和公式采纳板书推导,以便同学思索与分析;对于简单的动态过程采纳动画来演示,如PN结中电子和空穴的集中与复合,三级管内部多数载流子和少数载流子的运动等,采纳flas演示同学可以清晰的理解其工作原理。
2.仿真教学与实物装调相结合。仿真教学与实物装调相结合极大的提高了同学的学习爱好,仿真教学是具有综合作用的训练手段,同学置身于仿真环境中,可以充分调动感觉,运动和思维,提高了学习效率。课程讲授中,针对项目首先进行仿真演示,使同学能够直观观看到项目功能,对于项目中各单元电路功能进行分块演示,同学对于电路的结构和功能有直观的熟悉。如讲授助听器项目,采纳multisim软件进行仿真,一方面,让同学通过仿真能看到调整时的变化过程,有利于同学对学问点的把握;另一方面,现代企业电子电路的设计过程先进行仿真,然后进行实物测试,仿真教学与实物测试相结合,有利于同学与今后的工作过程联系在一起,也为加强职业技能打下良好的基础。
3.任务驱动项目教学。所谓项目式教学,就是由师生通过共同实施一个完整的“项目”来组织教学活动,使同学在“行”中获得“知”。项目教学法是师生通过共同实施一个完整的项目而进行的教学活动。本课程选择与日常生活亲密相关的实际的电子产品为项目,同学简单接受,课程选择整流器、助听器、扩音机、楼道感应灯、正弦波信号发生器、稳压器六个项目。为了保障项目顺当实施,以4节课为教学单位,每一项目均自己设计、加工制作了试验用电路板,为“教、学、做”一体化打下了基础。在教学中,以项目的实施作为教学挨次,项目由浅入深,教学内容在实践场所进行,同学边学边做,有利于提高同学的学习爱好和职业技能。如讲授整流器项目时,由项目的提出、相关学问的学习,相关理论学问学习之后,同学在老师的指导下进行分析、设计,然后进行的电路仿真、调试,进行实物的装调。教学时分组教学,每组2人,老师指导,同学在老师设置的教学情境中完成学习过程,在项目的进行过程中去了解、熟识和把握元件和应用。通过项目的完成,同学学习模拟电子技术的理论学问和实际操作技能,激发了同学的学习爱好,在完成过程中,假如遇到问题,项目组成员通过争论来解决,既熬炼了同学的动手力量,激发个人潜能和创新力量,也培育了同学的团队协作精神,真正达到理论与实际相结合。
(三)改革考核方法模拟电子技术课程成果评价由两部分组成:由平常项目考核和期末考试两部分组成,各占50%。课程教学中采纳项目教学法,平常项目考核是特别重要的,是提高教学效果的重要因素,每个项目的考核成果是该课程期末成果的重要组成部分。平常项目考核由平常成果(包括考勤、课堂表现、项目报告完成质量等)和项目成果组成。期末考试由理论与实操两部分构成。《模拟电子技术》是一门工程性、实践性和应用性很强的课程,力量培育融入到每一个项目的教学中,作为高职院校的教学人员,在遇到实际问题时,只要不断改进教学方法、丰富教学手段,加强实践力量的培育,注意理论联系实际,就能激发同学的学习爱好,更好地服务同学,提高同学的动手力量。
本征半导体掺杂后就是杂质半导体,非四价原子与四价原子在形成共价键中,得到电子成为负离子,失去电子成为正离子。N型半导体就是本征半导体掺入施主杂质所形成的,一个施主杂质原子在形成一个自由电子过程中变成了一个固定而不能移动的正离子,电子则为多数载流子,而本征激发产生的空穴只是少数载流子。相反,P型半导体则是本征半导体掺入受主杂质形成的,一个受主杂质原子在形成一个空穴过程中变成了一个固定而不能移动的负离子,空穴则为多数载流子,而本征激发产生的电子只是少数载流子。正是本征半导体掺杂后的得与失,使得杂质半导体的载流子数量有了量以及性质的转变,相对本征半导体的导电力量有了肯定的提高,但并没有带来质的转变,所以,一般不会作为一般导体应用。
二、PN结的失与得
PN结就是得与失的产物。P型半导体与N型半导体的交界面因多子极型以及浓度差别,形成多子集中运动,N区的电子集中到P区,P区的空穴集中到N区,在交界区域原有的电中性被破坏,P区失去空穴留下了不能移动的杂质负离子,N区失去电子留下不能移动的杂质正离子。这些不能移动的带电粒子集中在P区与N区交界面四周,形成空间电荷区。空间电荷区的逐步建立减弱了多子的集中,而增加了少子的漂移。当多子集中运动与少子漂移运动保持一种动态平衡时,交界面形成稳定的空间电荷区,即PN结。两种不同极型的杂质半导体在交界面失去多子的过程,得到了一种导电性能独特于杂质半导体导电力量的介质,带来了半导体导电力量质的突变,这就是PN结的单向导电性,即正向偏置导通,反向偏置截止。复合的PN结,在制作工艺上的差别,分别有双极型晶体管与单极型晶体管。晶体管在合理偏置下导电性能表现了特有的掌握性能,即电流掌握型的双极型晶体管和电压掌握型的单极型晶体管。
三、放大电路的得与失
晶体管器件在"合理偏置以及顺畅的沟通通道'原则下就可以构建一个放大电路,一个微弱的输入信号从输入端引入,在输出端得到一个幅值足够的输出信号,表现了小幅度的模拟量通过放大电路后得到了大幅值的模拟量,淋漓尽致地表现出信号幅值放大的概念。殊不知,这种放大电路的"放大'理解是表面的,是片面的,只看到"得'的现象,而没看到"失'的本质。在放大电路中,工作电源不仅仅只是供应合理的偏置,更主要担负着能源作用。放大电路仅仅只是一个信号幅值变换的平台,微弱的输入信号能源通过晶体管的掌握作用转变着工作电源在输出负载上的能量消耗。最常见的一个事例就是人们日常使用的收音机,收音机就是一个典型的放大电路。手持式收音机没有电池,不行能发声,装上电池后就可以接收电台信号,伴随听的时间与音量的大小,电池的消耗程度或使用时间就会不同。没有收音机,人们不行能感受到空中的电磁波能量,有了收音机而没有电源也听不到动听的音乐,电池能耗使用殆尽了也享受不了。所以,严格意义上的放大电路是一个能源掌握电路,放大电路的本质是弱小能量对大能量的掌握。放大电路表面上得到了信号的幅值增大,实质上消耗了电源电能。
四、差分电路的失与得
单级放大电路的放大力量是有限的,总期望多级放大。多级放大电路是由若干级单级放大电路所组成,这样单级放大电路之间就存在耦合关系,直接耦合是多级放大电路的典型结构形式,直接耦合的多级放大电路最突出的弊端就是零点漂移,零点漂移最核心的表现形式就是温漂,解决零点漂移最有效的手段就是差分电路。差分电路由两个特性完全全都的单级放大电路复合而成,表现在晶体管的特性全都,晶体管偏置电路器件参数全都。差分电路从理论到有用经受了三个演化,即基本式差分电路、长尾式差分电路、带恒流源的差分电路,这三个演化唯一不变的就是基本结构不变。通过电路分析不难得出结论,差分放大电路的差模增益与单级放大电路的增益是一样的,然而,差分电路的共模增益接近零,有较大的共模抑制比,可以很好地抑制温漂,而单级放大电路就无法解决温漂问题。第一级放大电路温漂打算了多级放大电路的温漂,所以,集成运放的第一级总是差分输入级。可见,差分电路通过"失去'硬件(增加结构等价的电路,增大电路成本),得到了对共模信号的抑制力量,而并不转变对差模信号的放大力量。
五、带宽增益积的得与失
考核放大电路的性能表现在增益、峰峰值、输入电阻、输出电阻、带宽、失真度、输出功率与效率等参数中,它们取决于放大电路组态、晶体管特性、电源以及应用的方式。在放大电路的时域分析过程中,总是期望放大电路的放大倍数越大越好,一级放大力量不够就实行多级放大,以提高放大增益;在放大电路的频域分析过程中,总是期望放大电路有很小的下限频率和很大的上限频率,频率响应范围越宽越好,即带宽值越大越好。带宽是上限频率与下限频率的差值,提高带宽的有限手段就是尽可能提高放大电路的上限频率值。通过电路的频域分析可以发觉,提高上限频率与提高放大电路的增益是冲突的,一旦当放大电路的晶体管选定之后,带宽与增益之积是一个常数,放大电路的放大倍数增大几倍,相应地该电路的带宽就会减小几倍,实际中,既要提高放大电路的增益又要扩展放大电路的带宽,总是选取基区体电阻小、放射结与集电结电容效应小的高频放大管。可见,放大电路带宽增益积概念表现了得与失的理念,欲
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