宋高博
(鄭州市技師學院河南鄭州450006)
口訣總結法在《電子技術基礎》教學中的應用
宋高博
(鄭州市技師學院河南鄭州450006)
針對《電子技術基礎》課程的教學內容和教學特點,從教學方法入手,結合教學實踐,總結出一套專門針對本課程特色的教學方法——口訣總結法。
口訣總結法;電子技術基礎教學;應用
《電子技術基礎》是電工類專業的專業基礎課,研究對象是電子元器件及其構成的各種基本電路,以及由這些基本電路組成的具有特定功能的裝置或系統。
然而,電子技術發展日新月異,內容龐雜,不僅器件種類多、電路形式多、概念方法多,而且經常采用近似法、等效法、圖解法等與其他課程不同的分析方法,再加上一些諸如非線性、負反饋、邏輯函數等特有概念,學生常感到知識零散、抽象、不連貫、無頭緒。于是,《電子技術基礎》課便成了學生怕學、難學的一門課。那么,如何解決這個問題呢?筆者在近幾年的教學實踐中體會到,口訣總結法是一種簡單而有效的解決辦法。筆者擬從電子元器件、電子電路和實際操作三方面分別舉例對此教學方法進行闡述。
晶閘管這節內容主要介紹了晶閘管的結構、符號、工作特性、型號、主要參數和簡單應用等知識點,而晶閘管工作特性是是本節教學的重點和難點,這部分知識的講授往往是通過理論講解(從內部結構PN結入手)和實驗驗證(把此元器件接入實際電路)兩種方法進行的,最后得出晶閘管導通和關斷的條件,見表1。

表1 晶閘管導通和關斷條件表
口訣總結如下:不觸不通,一觸即通,
觸通之后,門極失控;
要想不通,主回路變動,
電流過零,或電壓反送。
電子電路方面(以差動放大電路為例)
差動放大電路這一節內容主要介紹了零點漂移現象、基本差動放大電路的電路特點和工作原理、兩種典型的差放電路,即長尾式差動放大電路和具有恒流源的差動放大電路。其中,基本差動放大電路的電路特點和工作原理是本節內容的重點和難點,這部分內容的講授往往是純理論的闡述,實驗驗證的可行性較小,相比晶閘管一節教學難度更大。本節內容和結構大致如下:
先介紹零點漂移現象,指出此現象對多級直接耦合放大電路的輸出信號造成的嚴重影響,由此引出抑制零點漂移的有效電路即差動放大電路。然后先從基本差動放大入手,講授其電路特點,基本差動放大電路的電路特點可以簡單總結如下:(1)電路中兩個放大三極管電路參數對稱;(2)對零點漂移和共模信號有抑制作用;(3)對差模信號有放大作用;(4)雙端輸出時放大倍數與單管放大電路相同。電路具備上述特點后,有效信號經過輸入端被拆分成一對差模信號可以放大輸出,而漂移信號是一對共模信號,不能放大輸出,這樣起到了很好地抑制零點漂移的作用,這也是基本差動放大電路的工作原理。在此基礎上,為了穩定靜態工作點,引入長尾式差動放大電路,然后,我們進一步加深對電路的完善,用恒流源代替長尾巴(發射極電阻和負電源),進而使差動放大電路的性能得到更進一步的提升。口訣總結如下:
“差放電路質量好,結構對稱是關鍵”;
“漂移信號被抑制,有效信號無影響”;
“引入射偏負電源,長尾決定工作點”;
“偏置采用恒流源,放大性能更理想”。
實際操作方面(以三極管的管型及管腳的判別為例)
三極管管型及管腳的判別是電子技術初學者的一項基本功,為了幫助學生迅速掌握測判方法,筆者總結出四句口訣:
三顛倒,找基極;
PN結,定管型;
順箭頭,偏轉大;
測不出,動嘴巴。
下面逐句解釋其含義。
三顛倒,找基極三極管是含有兩個PN結的半導體器件。根據兩個PN結連接方式的不同,可以分為NPN型和PNP型兩種不同導電類型的三極管。測試三極管要使用萬用表的歐姆擋,并選擇R×100或R×1k擋位。由萬用表歐姆擋的等效電路可知,紅表筆所連接的是表內電池的負極,黑表筆則連接著表內電池的正極。假定我們并不知道被測三極管是NPN型還是PNP型,也分不清各管腳是什么電極。測試的第一步是判斷哪個管腳是基極。這時,可任取兩個電極(稱其為1、2),用萬用表兩支表筆顛倒測量它的正、反向電阻,觀察表針的偏轉角度。接著,再取1、3兩個電極和2、3兩個電極,分別顛倒測量它們的正、反向電阻,觀察表針的偏轉角度。在這三次顛倒測量中,必然有兩次測量結果相近:即顛倒測量中表針一次偏轉大,一次偏轉小;剩下一次必然是顛倒測量前后指針偏轉角度都很小,這一次未測的那只管腳就是我們要尋找的基極。
PN結,定管型找出三極管的基極后,就可以根據基極與另外兩個電極之間PN結的方向來確定管子的類型。將萬用表的黑表筆接觸基極,紅表筆接觸另外兩個電極中的任一電極,若表頭指針偏轉角度很大,則說明被測三極管為NPN型管;若表頭指針偏轉角度很小,則被測管即為PNP型。
順箭頭,偏轉大找出了基極b,另外兩個電極哪個是集電極c,哪個是發射極e呢?這時可以用測穿透電流ICEO的方法確定集電極c和發射極e。(1)對于NPN型三極管,用萬用表的黑、紅表筆顛倒測量兩極間的正、反向電阻Rce和Rec,雖然兩次測量中萬用表指針偏轉角度都很小,但仔細觀察,有一次偏轉角度稍大,此時電流的流向一定是:黑表筆→c極→b極→e極→紅表筆,電流流向正好與三極管符號中的箭頭方向一致,即順著箭頭,所以此時黑表筆所接的一定是集電極c,紅表筆所接的一定是發射極e。(2)對于PNP型的三極管,道理也類似于NPN型,其電流流向一定是:黑表筆→e極→b極→c極→紅表筆,其電流流向也與三極管符號中的箭頭方向一致,所以此時黑表筆所接的一定是發射極e,紅表筆所接的一定是集電極c。
測不出,動嘴巴在“順箭頭,偏轉大”的測量過程中,若由于顛倒前后的兩次測量指針偏轉均太小難以區分時,就要“動嘴巴”了。具體方法是:在“順箭頭,偏轉大”的兩次測量中,用兩只手分別捏住兩表筆與管腳的結合部,用嘴巴含住(或用舌頭抵住)基電極b,仍用“順箭頭,偏轉大”的判別方法即可區分開集電極c與發射極e。其中,人體起到直流偏置電阻的作用,目的是使效果更加明顯。
在教學實踐中,筆者發現,結合口訣總結法教學,學生的學習興趣和積極性得到了顯著提高,教學效果較好。學生在掌握基本知識點的基礎上配合教師總結出口訣,對理解內容起到了事半功倍的效果。另外,還可以在課堂上鼓勵學生自己對新學的內容用口訣的形式進行總結,看誰的口訣更順口,更貼切,這樣,不僅可以培養學生的歸納總結能力,還可以活躍課堂氣氛,調動每個學生的積極性,全面提高課堂教學的質量。
[1]郭斌.電子技術基礎[M].北京:中國勞動社會保障出版社,2007.
[2]王遠.模擬電子技術[M].北京:機械工業出版社,2000.
[3]湯光華.《電子技術實驗》單獨設課的實踐[J].職業教育研究,2007,7(43).
(本文責任編輯:謝良才)
G712
A
1672-5727(2010)03-0100-02
宋高博(1982—),男,河南鄭州人,鄭州市技師學院助理講師,研究方向為電工專業課教學。