功率放大器的制作與調(diào)試教學(xué)設(shè)計.doc

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《功率放大器的制作與調(diào)試》項(xiàng)目教學(xué)設(shè)計 黑龍江職業(yè)學(xué)院 胡春玲 一、項(xiàng)目教學(xué)設(shè)計所體現(xiàn)的教育教學(xué)理念 1．體現(xiàn)能力本位 將職業(yè)生涯教育滲透于專業(yè)課程的教學(xué)過程中，通過職業(yè)技能與專業(yè)知識有機(jī)結(jié)合，在增強(qiáng)學(xué)生專業(yè)能力的基礎(chǔ)上，著力培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)欲望、職業(yè)追求與職業(yè)理想，促進(jìn)良好職業(yè)素養(yǎng)的形成，通過對共射放大電路的研究性實(shí)驗(yàn)，激發(fā)和提高學(xué)生開展研究性學(xué)習(xí)的動機(jī)與能力，從而提高學(xué)生專業(yè)能力、方法能力和社會能力等綜合職業(yè)能力。 2．突出實(shí)踐主線 課程實(shí)施緊緊圍繞項(xiàng)目和任務(wù)來開展，充分體現(xiàn)任務(wù)引領(lǐng)、行為導(dǎo)向的項(xiàng)目化課程的思想。以常用電子儀器儀表、典型電子線路為載體，按電子工藝要求展開教學(xué)，讓學(xué)生在掌握電路裝接與調(diào)試技能的同時，引出相關(guān)專業(yè)理論知識，使學(xué)生在技能訓(xùn)練過程中加深對專業(yè)知識的理解。使學(xué)生在做的過程中理解功率放大器原理，真正做到“做中教，做中學(xué)。” 3．彰顯以人為本 教學(xué)目標(biāo)的確立將學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和課程標(biāo)準(zhǔn)有機(jī)結(jié)合；課程實(shí)施的過程符合高職學(xué)生形象思維能力強(qiáng)的特點(diǎn)，突出以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的教育教學(xué)理念，貫徹“做中教，做中學(xué)”的主導(dǎo)思想；教學(xué)效果的評價體現(xiàn)過程性、特質(zhì)性和發(fā)展性等多元評價思想。 二、項(xiàng)目教學(xué)設(shè)計的背景分析 《功率放大器的制作與調(diào)試》項(xiàng)目教學(xué)設(shè)計方案是依據(jù)《電工電子一體化教程》中項(xiàng)目三編寫的。在學(xué)習(xí)該內(nèi)容之前，學(xué)生已經(jīng)掌握了示波器、萬用表、直流毫安表等儀器儀表的使用方法及電子元器件的檢驗(yàn)及電路板的焊接等方法。同時，學(xué)生對電壓放大器的組成與工作原理也有一定的了解。 課堂教學(xué)的課時為4學(xué)時，以連堂形式在一體化教室中進(jìn)行。 三、學(xué)情分析 高職學(xué)生由于基礎(chǔ)知識不好，良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣沒有養(yǎng)成，所以，對于理論知識不感興趣，也不易接受，為了調(diào)動他們的學(xué)習(xí)積極性，應(yīng)采用做中教，做中學(xué)的方法，使他們對知識的接受方式由感性認(rèn)識變理性認(rèn)識，以調(diào)動他們的學(xué)習(xí)積極性。另外，在教學(xué)過程中，利用他們集體榮譽(yù)感強(qiáng)的特點(diǎn)，可采用小組的形式進(jìn)行，一方面可培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作意識，另一方面，還可以互相督促。 三、項(xiàng)目教學(xué)實(shí)施的設(shè)計 1．教學(xué)簡案的設(shè)計 課程名稱 電工電子產(chǎn)品制作 專業(yè)班級 電子信息13-301班 授課教師 胡春玲 授課序次 15 授課類型 講做 結(jié)合 授課學(xué)時 4 授課題目 功率放大器的制作與調(diào)試 教學(xué) 目標(biāo) 知識目標(biāo)：1、了解共射放大電路的組成及各部分的作用； 2、熟悉功率放大器的組成，理解電路的工作原理； 3、掌握功率放大器制作與調(diào)試的工藝規(guī)范； 能力目標(biāo)：1、會識別與檢測元器件； 2、能完成OTL功率放大器的制作與調(diào)試。 素質(zhì)目標(biāo)：1、培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)的能力； 2、培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐的能力； 3、培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。 重點(diǎn) 難點(diǎn) 分析 重點(diǎn)：1、功率放大器的組成與工作原理； 2、功率放大器的制作與調(diào)試。 難點(diǎn)：1、共射放大電路的工作原理； 2、功率放大器的制作與調(diào)試。 教學(xué) 方法 手段 教學(xué)方法：講授討論法、演示法。 手段：多媒體、黑板、功率放大器散件 學(xué)生 課前 準(zhǔn)備 教材、課堂筆記、查找資料預(yù)習(xí) 教師 課前 準(zhǔn)備 課件準(zhǔn)備、查找相關(guān)知識、 課堂教學(xué)素材準(zhǔn)備及制作、調(diào)試設(shè)備準(zhǔn)備 板書方案準(zhǔn)備 教 學(xué) 內(nèi) 容 與 過 程 輔助手段 時間分配 一、 采用抽簽的形式確定2人一組； 二、 下達(dá)工作任務(wù)，領(lǐng)取并填寫計劃實(shí)施單； 三、 按照計劃實(shí)施單填寫材料工具清單，并領(lǐng)取材料及工具； 四、 元器件的識別、檢測及各部分原理的介紹； 五、 各部分元器件的焊接、整機(jī)調(diào)試、故障檢測及整機(jī)組裝； 六、 歸還工具，及場地清理； 七、 填寫本項(xiàng)目的評價單； 八、 填寫本項(xiàng)目的教學(xué)反饋單。 相關(guān)知識鏈接： 一、共射放大電路的組成及各部分作用 各元器件的作用： 三極管：它是放大電路的核心，起電流放大作用。 直流電源：它使三極管工作在放大狀態(tài)，并且為整個電路提供能量。 集電極電阻：將三極管的集電極電流轉(zhuǎn)變?yōu)榧姌O電壓。 基極電阻：為放大電路提供合適的靜態(tài)工作點(diǎn)。同時與基極、發(fā)射極、直流電源構(gòu)成輸入回路。 耦合電容：一方面隔斷直流，另一發(fā)面是傳送交流信號。 二、共射基本放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn) 放大器的工作狀態(tài)：靜態(tài)和動態(tài)。 動態(tài)：放大電路有交流信號輸入，電路中的電壓、電流隨輸入信號作相應(yīng)變化的狀態(tài)。 靜態(tài)工作點(diǎn)Q： 放大電路在靜態(tài)時，晶體管各極電壓和電流值。 結(jié)論： 靜態(tài)工作點(diǎn)的設(shè)置是否合理，直接影響著放大電路的工作狀態(tài)，它的穩(wěn)定也影響著放大電路的穩(wěn)定性。 三、OTL功率放大器 1、 功率放大電路與前面介紹的電壓放大電路有本質(zhì)上的區(qū)別嗎？ 2、無本質(zhì)的區(qū)別，都是能量的控制與轉(zhuǎn)換。不同之處在于，各自追求的指標(biāo)不同：電壓放大電路追求不失真的電壓放大倍數(shù)；功率放大電路追求盡可能大的不失真輸出功率和轉(zhuǎn)換效率。 2、 無輸出變壓器（OTL）乙類互補(bǔ)對稱功率放大電路 靜態(tài)時：基極電位為Vcc/2，由于電容C 的容量足夠大，若初始電壓為0，則基極電壓通過T1管發(fā)射結(jié)向電容C充電，直至近似為Vcc/2為止。 輸入信號正半周電源Vcc向T1管供電；輸入信號負(fù)半周，電容C上存儲的電壓Vcc/2向T2管供電。 優(yōu)點(diǎn)：單電源供電。 缺點(diǎn)：低頻特性差。 3、功率放大器的技術(shù)要求 （1）效率盡可能高 （2）具有足夠大的輸出功率 （3）非線性失真盡可能小 （4）散熱條件要好 四、有源音箱制作的原理圖 五、電路圖的識讀 OTL功放電源由6V電池或電源插座或電源開關(guān)提供，電源插座還具有切換開關(guān)的作用。電容C7組成濾波電路，使工作更穩(wěn)定。二極管D2是工作指示燈，電阻R6起限流作用。晶體三極管V1是前置放大管，組成前置放大級。采用NPN型硅三極管，與偏置電阻RP2構(gòu)成簡單偏置電路，保證V1工作在甲類放大狀態(tài)。發(fā)射極電阻R2的阻值很小，主要起交流負(fù)反饋的作用。晶體三極管V2是激勵放大管，組成推動級。它給功率放大輸出級以足夠的推動信號。RP3為V2提供偏置電壓，保證V2也工作在甲類放大狀態(tài)。它的集電極電流IC的一部分流經(jīng)電阻R4、電位器RP4及二極管D1。給V3、V4提供偏壓。所以R4、RP4和二極管D1既是V2的集電極負(fù)載，又是V3、V4的基極偏置電路。V3、V4是互補(bǔ)對稱推挽功率放大管，是一對參數(shù)對稱的NPN和PNP型晶體三極管，組成功率放大器的輸出級。由于每一個管子都接成射極輸出器形式，因此具有輸出電阻低，負(fù)載能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，適合于作功率輸出級。由于RP3的一端在C點(diǎn)，因此在電路中可以引入交、直流電壓并聯(lián)負(fù)反饋，一方面能夠穩(wěn)定放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)，同時也改善了非線性失真。C6是輸出耦合電容，一般容量較大。C5是自舉電容，和R5構(gòu)成自舉電路，用于提高輸出電壓正半周的幅度，可以提高功率增益，以得到最大的動態(tài)范圍，減少失真。R7是負(fù)反饋電阻。當(dāng)輸入端輸入正弦交流信號時，經(jīng)電位器RP1分壓，三極管V1放大后，送到OTL功放級。信號再經(jīng)過V2放大倒相后同時作用于V3、V4的基極。Ui的正半周使V3管導(dǎo)通（V4管截止），有電流通過揚(yáng)聲器Y，同向電容C6充電；V4管導(dǎo)通（V4管截止），在Ui的負(fù)半周，V4導(dǎo)通（V3截止），則已充好電的電容C6起著電源的作用，通過揚(yáng)聲器放電，這樣在揚(yáng)聲器上就得到完整的正弦波。 5分鐘 20分鐘 10分鐘 45分鐘 75分鐘 10分鐘 10分鐘 5分鐘 課后作業(yè) 1、電路中，UG=12V，RL=8Ω，則電路的最大輸出電壓振幅Uom(max)=?最大輸出功率PO(max)=？ 2、電路中，二極管V4的作用是什么？RP1、PP2的作用是什么？若UG=10V，且測得靜態(tài)下的中點(diǎn)電位UA=5.5V,則應(yīng)如何進(jìn)行調(diào)整? 3、撰寫功率放大器的電路制作與調(diào)試報告書。書寫電路裝接與調(diào)試的全過程，附上有關(guān)資料和圖紙，寫出心得體會。 教學(xué)后記（包括內(nèi)容、方法、學(xué)情、資源等） 2．課堂教學(xué)的設(shè)計 項(xiàng) 目 教 學(xué) 實(shí) 施 方 案 項(xiàng) 目 教 學(xué) 實(shí) 施 方 案 項(xiàng) 目 教 學(xué) 活 動 ---共射放大電路電路的研究 教師活動 師生互動 學(xué)生活動 1、明確實(shí)驗(yàn)任務(wù)； 2、提示實(shí)驗(yàn)時的注意事項(xiàng)； 3、介紹共射放大電路的結(jié)構(gòu)； 4、講解共射放大電路的作用原理。 1、學(xué)生提問與教師答疑； 2、關(guān)于問題的解答，師生互動。 1、開展共射放大電路的研究性實(shí)驗(yàn)； 2、思考、自習(xí)學(xué)案中的知識鏈接，開展小組討論，回答問題； 3、感知共射放大電路的結(jié)構(gòu)，分析電路的作用原理。 活動目標(biāo) 1、通過實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生的研究性學(xué)習(xí)動機(jī)； 2、通過對問題的解答，促進(jìn)自主性學(xué)習(xí)能力的養(yǎng)成； 3、了解共射放大電路的組成，理解共射放大電路的作用原理。 項(xiàng) 目 教 學(xué) 活 動 二OTL功率放大器的組成與工作原理 教師活動 師生互動 學(xué)生活動 1、介紹乙類OTL功率放大器的組成； 2、講解乙類OTL功率放大器的工作原理； 3、講解乙類OTL功率放大器中交越失真的形成（借助教學(xué)課件說明）； 4、介紹甲乙類OTL功率放大器的組成； 5、講解甲乙類OTL功率放大器的工作原理。 1、學(xué)生提問與教師答疑； 2、關(guān)于問題2、問題3解答的師生互動。 1、進(jìn)一步認(rèn)知OTL功率放大器的組成與工作特點(diǎn)； 2、認(rèn)知交越失真的產(chǎn)生根源與消除措施； 3、認(rèn)知調(diào)節(jié)中點(diǎn)電位的重要性與調(diào)節(jié)方法。 活動目標(biāo) 1、熟悉OTL功率放大器的組成與工作特點(diǎn)，理解電路的工作原理； 2、理解甲乙類功放中偏置電路的作用； 3、掌握甲乙類OTL功率放大器靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)節(jié)方法； 4、掌握甲乙類OTL功率放大器中點(diǎn)電位的調(diào)節(jié)方法。 項(xiàng) 目 教 學(xué) 活 動 三OTL功率放大器的制作 教師活動 師生互動 學(xué)生活動 1、明確工作任務(wù)； 2、提出團(tuán)隊(duì)協(xié)作的重要性與協(xié)作方法； 3、操作演示，說明電路制作時的工藝要求； 4、強(qiáng)調(diào)勞動紀(jì)律與安全操作規(guī)程。 1、關(guān)于元器件識別與檢測的問答； 2、學(xué)生電路制作時，教師進(jìn)行巡查與答疑； 3、學(xué)生進(jìn)行故障排查時，教師給予一定指導(dǎo)。 1、識別與檢測元器件； 2、根據(jù)所給的功率放大器電路圖，畫出裝配圖； 3、按裝配圖裝接功率放大器； 4、接通電源，判斷電路是否存在損壞性故障，若存在故障，進(jìn)行故障排查； 5、思考與小組討論，回答學(xué)案中的問題1。 活動目標(biāo) 1、增強(qiáng)專業(yè)意識，培養(yǎng)良好的職業(yè)道德、職業(yè)習(xí)慣與團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神,促進(jìn)良好職業(yè)素養(yǎng)的形成； 2、通過電路制作，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)； 3、會識別與檢測元器件； 4、感知功率放大器的電路組成； 5、按照企業(yè)的流程進(jìn)行，使學(xué)生做到與企業(yè)零對接。 項(xiàng)目教學(xué)活動四功率放大器的調(diào)試 教師活動 師生互動 學(xué)生活動 1、明確工作任務(wù)； 2、提示電路調(diào)試時的注意事項(xiàng)。 1、關(guān)于儀器儀表使用的問答； 2、學(xué)生進(jìn)行電路調(diào)試時，教師進(jìn)行巡查與答疑。 1、調(diào)節(jié)RP1，以實(shí)現(xiàn)中點(diǎn)電位VA的調(diào)整； 2、思考、自習(xí)學(xué)案中的知識鏈接，開展小組討論，回答學(xué)案中的問題； 3、調(diào)節(jié)RP2，消除交越失真，以實(shí)現(xiàn)靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)節(jié)； 4、思考、自習(xí)學(xué)案中的知識鏈接，開展小組討論，回答問題； 5、測量電路的靜態(tài)工作點(diǎn)。 活動目標(biāo) 1、通過電路調(diào)試，促進(jìn)團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力的形成，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)OTL功率放大器工作原理的興趣； 2、通過對問題的解答，促進(jìn)自主性學(xué)習(xí)能力的養(yǎng)成； 3、會正確使用雙蹤示波器、萬用表以及直流毫安表； 4、能完成OTL功率放大器的調(diào)試。 附件： 計 劃 實(shí) 施 單 學(xué)習(xí)領(lǐng)域 電工電子一體化教程 項(xiàng)目3 功率放大器的制作與調(diào)試 學(xué)時 30 計劃實(shí)施方式 小組討論、團(tuán)結(jié)協(xié)作完成任務(wù)單內(nèi)容 計劃實(shí)施步驟及使用資源： 備注 評價 班級 第 組 組長簽字 教師簽字 日期 評語： 學(xué)習(xí) 領(lǐng)域 電工電子一體化教程 項(xiàng)目3 功率放大器的制作與調(diào)試 學(xué)時 24 序號 檢查項(xiàng)目 檢查標(biāo)準(zhǔn) 學(xué)生自 檢 教師檢 查 1 資詢問題 回答得認(rèn)真、準(zhǔn)確 2 分析電路 認(rèn)識電路，并且明白電路中各元器件的作用 3 元器件的選擇 元器件的型號、規(guī)格符合要求 4 元器件的安裝 各元器件安裝整齊，結(jié)構(gòu)緊湊，美觀大方 5 焊接 焊接方法正確，焊點(diǎn)圓滑、飽滿 6 功能的實(shí)現(xiàn) 能夠?qū)崿F(xiàn)將輸入的聲音信號的放大作用，且輸出的音質(zhì)較好 7 照明電路是否可以正常工作 能夠排除電路的常見故障，能夠?qū)﹄娐愤M(jìn)行調(diào)試 8 工具的使用和原材料的用量 工具使用合理、準(zhǔn)確，擺放整齊，用后歸放原位；節(jié)約使用原材料，不浪費(fèi) 檢 查 評 價 班級 第 組 教師簽字 組長簽字 日期 評語 檢 查 單 評 價 單 學(xué)習(xí)領(lǐng)域 電工電子一體化教程 項(xiàng)目3 功率放大器的制作與調(diào)試 學(xué)時 30 評價類別 項(xiàng) 目 子 項(xiàng) 目 個人評價 組內(nèi)互評 教師評價 專業(yè)能力（60%） 資訊（10%） 引導(dǎo)問題回答(10%) 計劃（5%） 計劃可執(zhí)行度（3%） 材料工具安排（2%） 實(shí)施（20%） 元器件的選擇（7%） 安裝、焊接操作規(guī)范（7%） “6S”質(zhì)量管理（2%） 安全用電（2%） 儀器和儀表的使用（2%） 檢查（10%） 全面性、準(zhǔn)確性（5%） 調(diào)試與測試（5%） 過程（5%） 使用工具規(guī)范性（2%） 操作過程規(guī)范性（2%） 工具使用管理（1%） 結(jié)果（5%） 結(jié)果質(zhì)量 社會能力（20%） 團(tuán)隊(duì)協(xié)作（10%） 小組成員合作良好（5%） 對小組的貢獻(xiàn)（5%） 敬業(yè)精神（10%） 學(xué)習(xí)紀(jì)律性（5%） 愛崗敬業(yè)、吃苦耐勞精神（5%） 方法能力（20%） 計劃能力（10%） 決策能力（10%） 評價評語： 班級 姓名 第 組 學(xué)號 日期 教師簽字 組長簽字 評語： 教 學(xué) 反 饋 單 學(xué)習(xí)領(lǐng)域 電工電子一體化教程 項(xiàng)目3 功率放大器的制作與調(diào)試 學(xué)時 30 序號 調(diào)查內(nèi)容 是 否 理 由 陳 述 1 你是否了解功率放大器的工作原理？ 2 在這個項(xiàng)目教學(xué)中你覺得自己的最大收獲是什么？ 3 通過本項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，你覺得你的動手能力提高了嗎？ 4 你認(rèn)為本項(xiàng)目對你將來的學(xué)習(xí)和工作有幫助嗎？ 5 本項(xiàng)目的學(xué)習(xí)你在知識和技能方面都掌握了那些？ 6 你是否能夠排除簡單的電子元器件故障？ 7 通過這個項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，你是否對電子產(chǎn)品的制作產(chǎn)生了興趣？ 8 通過對三個項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，你是否對這門課產(chǎn)生了興趣？ 9 通過幾天來的工作和學(xué)習(xí)，你對自己的表現(xiàn)是否滿意？ 10 你是否還有不明白的問題需要解決？ 11 你對小組成員之間的合作是否滿意？ 12 你認(rèn)為本項(xiàng)目還應(yīng)學(xué)習(xí)哪些方面的內(nèi)容？（請?jiān)谙旅婊卮穑? 你的意見對改進(jìn)教學(xué)非常重要，請寫出你的建議和意見。 調(diào)查信息 被調(diào)查人姓名 調(diào)查時間 材 料 工 具 清 單 學(xué)習(xí)領(lǐng)域 電工電子一體化教程 項(xiàng)目3 功率放大器的制作與調(diào)試 學(xué)時 30 項(xiàng)目 序號 名稱 作用 數(shù)量 型號 使用前 使用后 所用設(shè)備 電子裝配生產(chǎn)線 供學(xué)生焊接、組裝、調(diào)試電路 1 所用儀器儀表 萬用表 檢查故障、測試元件 1 所用工具 剝線鉗 剖削導(dǎo)線 1 螺釘旋具 安裝照明器件 1套 斜口鉗 剪斷導(dǎo)線 1 尖嘴鉗 彎曲導(dǎo)線、連接導(dǎo)線 1 電烙鐵及烙鐵架 焊接電子元件 1 所用元器件 1 電阻 分壓、限流 20 2 電容 耦合、濾波 11 3 三極管 功率放大 11 4 電位器 調(diào)節(jié)阻值大小 1 5 揚(yáng)聲器 音頻輸出 1 所用材料 1 導(dǎo)線 連接電路 若干 2 焊錫 焊接電路 若干 班 級 組長簽字 第 組 教師簽字