功率放大器的制作及调试教学设计.docx
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功率放大器的制作及调试教学设计
《功率放大器的制作与调试》项目教学设计
黑龙江职业学院胡春玲
一、项目教学设计所体现的教育教学理念
1．体现能力本位将职业生涯教育渗透于专业课程的教学过程中，通过职业技能与专业知识有机结合，在增强学生专业能力的基础上，着力培养学生职业欲望、职业追求与职业理想，促进良好职业素养的形成，通过对共射放大电路的研究性实验，激发和提高学生开展研究性学习的动机与能力，从而提高学生专业能力、方法能力和社会能力等综合职业能力。
2．突出实践主线课程实施紧紧围绕项目和任务来开展，充分体现任务引领、行为导向的项目化课程的思想。
以常用电子仪器仪表、典型电子线路为载体，按电子工艺要求展开教学，让学生在掌握电路装接与调试技能的同时，引出相关专业理论知识，使学生在技能训练过程中加深对专业知识的理解。
使学生在做的过程中理解功率放大器原理，真正做到“做中教，做中学。
”
3．彰显以人为本教学目标的确立将学生学习基础和课程标准有机结合；课程实施的过程符合高职学生形象思维能力强的特点，突出以教师为主导、学生为主体的教育教学理念，贯彻“做中教，做中学”的主导思想；教学效果的评价体现过程性、特质性和发展性等多元评价思想。
二、项目教学设计的背景分析
《功率放大器的制作与调试》项目教学设计方案是依据《电工电子一体化教程》中项目三编写的。
在学习该内容之前，学生已经掌握了示波器、万用表、直流毫安表等仪器仪表的使用方法及电子元器件的检验及电路板的焊接等方法。
同时，学生对电压放大器的组成与工作原理也有一定的了解。
课堂教学的课时为4学时，以连堂形式在一体化教室中进行。
三、学情分析
高职学生由于基础知识不好，良好的学习习惯没有养成，所以，对于理论知识不感兴趣，也不易接受，为了调动他们的学习积极性，应采用做中教，做中学的方法，使他们对知识的接受方式由感性认识变理性认识，以调动他们的学习积极性。
另外，在教学过程中，利用他们集体荣誉感强的特点，可采用小组的形式进行，一方面可培养团队合作意识，另一方面，还可以互相督促。
三、项目教学实施的设计
1．教学简案的设计
课程名称
电工电子产品制作
专业班级
电子信息13-301班
授课教师
胡春玲
授课序次
15
授课类型
讲做
结合
授课学时
4
授课题目
功率放大器的制作与调试
教学
目标
知识目标：
1、了解共射放大电路的组成及各部分的作用；
2、熟悉功率放大器的组成，理解电路的工作原理；
3、掌握功率放大器制作与调试的工艺规范；
能力目标：
1、会识别与检测元器件；
2、能完成OTL功率放大器的制作与调试。
素质目标：
1、培养学生自学的能力；
2、培养学生实践的能力；
3、培养学生的团队合作意识，调动学生的学习兴趣。
重点
难点
分析
重点：
1、功率放大器的组成与工作原理；
2、功率放大器的制作与调试。
难点：
1、共射放大电路的工作原理；
2、功率放大器的制作与调试。
教学
方法
手段
教学方法：
讲授讨论法、演示法。
手段：
多媒体、黑板、功率放大器散件
学生
课前
准备
教材、课堂笔记、查找资料预习
教师
课前
准备
课件准备、查找相关知识、
课堂教学素材准备及制作、调试设备准备
板书方案准备
教学内容与过程
辅助手段
时间分配
一、采用抽签的形式确定2人一组；
二、下达工作任务，领取并填写计划实施单；
三、按照计划实施单填写材料工具清单，并领取材料及工具；
四、元器件的识别、检测及各部分原理的介绍；
五、各部分元器件的焊接、整机调试、故障检测及整机组装；
六、归还工具，及场地清理；
七、填写本项目的评价单；
八、填写本项目的教学反馈单。
相关知识链接：
一、共射放大电路的组成及各部分作用
各元器件的作用：
三极管：
它是放大电路的核心，起电流放大作用。
直流电源：
它使三极管工作在放大状态，并且为整个电路提供能量。
集电极电阻：
将三极管的集电极电流转变为集电极电压。
基极电阻：
为放大电路提供合适的静态工作点。
同时与基极、发射极、直流电源构成输入回路。
耦合电容：
一方面隔断直流，另一发面是传送交流信号。
二、共射基本放大电路的静态工作点
放大器的工作状态：
静态和动态。
动态：
放大电路有交流信号输入，电路中的电压、电流随输入信号作相应变化的状态。
静态工作点Q：
放大电路在静态时，晶体管各极电压和电流值。
结论：
静态工作点的设置是否合理，直接影响着放大电路的工作状态，它的稳定也影响着放大电路的稳定性。
三、OTL功率放大器
1、功率放大电路与前面介绍的电压放大电路有本质上的区别吗？
2、无本质的区别，都是能量的控制与转换。
不同之处在于，各自追求的指标不同：
电压放大电路追求不失真的电压放大倍数；功率放大电路追求尽可能大的不失真输出功率和转换效率。
2、无输出变压器（OTL）乙类互补对称功率放大电路
静态时：
基极电位为Vcc/2，由于电容C的容量足够大，若初始电压为0，则基极电压通过T1管发射结向电容C充电，直至近似为Vcc/2为止。
输入信号正半周电源Vcc向T1管供电；输入信号负半周，电容C上存储的电压Vcc/2向T2管供电。
优点：
单电源供电。
缺点：
低频特性差。
3、功率放大器的技术要求
（1）效率尽可能高
（2）具有足够大的输出功率
（3）非线性失真尽可能小
（4）散热条件要好
四、有源音箱制作的原理图
五、电路图的识读
OTL功放电源由6V电池或电源插座或电源开关提供，电源插座还具有切换开关的作用。
电容C7组成滤波电路，使工作更稳定。
二极管D2是工作指示灯，电阻R6起限流作用。
晶体三极管V1是前置放大管，组成前置放大级。
采用NPN型硅三极管，与偏置电阻RP2构成简单偏置电路，保证V1工作在甲类放大状态。
发射极电阻R2的阻值很小，主要起交流负反馈的作用。
晶体三极管V2是激励放大管，组成推动级。
它给功率放大输出级以足够的推动信号。
RP3为V2提供偏置电压，保证V2也工作在甲类放大状态。
它的集电极电流IC的一部分流经电阻R4、电位器RP4及二极管D1。
给V3、V4提供偏压。
所以R4、RP4和二极管D1既是V2的集电极负载，又是V3、V4的基极偏置电路。
V3、V4是互补对称推挽功率放大管，是一对参数对称的NPN和PNP型晶体三极管，组成功率放大器的输出级。
由于每一个管子都接成射极输出器形式，因此具有输出电阻低，负载能力强的优点，适合于作功率输出级。
由于RP3的一端在C点，因此在电路中可以引入交、直流电压并联负反馈，一方面能够稳定放大器的静态工作点，同时也改善了非线性失真。
C6是输出耦合电容，一般容量较大。
C5是自举电容，和R5构成自举电路，用于提高输出电压正半周的幅度，可以提高功率增益，以得到最大的动态范围，减少失真。
R7是负反馈电阻。
当输入端输入正弦交流信号时，经电位器RP1分压，三极管V1放大后，送到OTL功放级。
信号再经过V2放大倒相后同时作用于V3、V4的基极。
Ui的正半周使V3管导通（V4管截止），有电流通过扬声器Y，同向电容C6充电；V4管导通（V4管截止），在Ui的负半周，V4导通（V3截止），则已充好电的电容C6起着电源的作用，通过扬声器放电，这样在扬声器上就得到完整的正弦波。
5分钟
20分钟
10分钟
45分钟
75分钟
10分钟
10分钟
5分钟
课后作业
1、电路中，UG=12V，RL=8Ω，则电路的最大输出电压振幅Uom（max）=?
最大输出功率PO（max）=？
2、电路中，二极管V4的作用是什么？
RP1、PP2的作用是什么？
若UG=10V，且测得静态下的中点电位UA=5.5V,则应如何进行调整?
3、撰写功率放大器的电路制作与调试报告书。
书写电路装接与调试的全过程，附上有关资料和图纸，写出心得体会。
教学后记（包括内容、方法、学情、资源等）
2．课堂教学的设计
项
目
教
学
实
施
方
案
项
目
教
学
实
施
方
案
项目教学活动---共射放大电路电路的研究
教师活动
师生互动
学生活动
1、明确实验任务；
2、提示实验时的注意事项；
3、介绍共射放大电路的结构；
4、讲解共射放大电路的作用原理。
1、学生提问与教师答疑；
2、关于问题的解答，师生互动。
1、开展共射放大电路的研究性实验；
2、思考、自习学案中的知识链接，开展小组讨论，回答问题；
3、感知共射放大电路的结构，分析电路的作用原理。
活动目标
1、通过实验，激发学生的研究性学习动机；
2、通过对问题的解答，促进自主性学习能力的养成；
3、了解共射放大电路的组成，理解共射放大电路的作用原理。
项目教学活动二OTL功率放大器的组成与工作原理
教师活动
师生互动
学生活动
1、介绍乙类OTL功率放大器的组成；
2、讲解乙类OTL功率放大器的工作原理；
3、讲解乙类OTL功率放大器中交越失真的形成（借助教学课件说明）；
4、介绍甲乙类OTL功率放大器的组成；
5、讲解甲乙类OTL功率放大器的工作原理。
1、学生提问与教师答疑；
2、关于问题2、问题3解答的师生互动。
1、进一步认知OTL功率放大器的组成与工作特点；
2、认知交越失真的产生根源与消除措施；
3、认知调节中点电位的重要性与调节方法。
活动目标
1、熟悉OTL功率放大器的组成与工作特点，理解电路的工作原理；
2、理解甲乙类功放中偏置电路的作用；
3、掌握甲乙类OTL功率放大器静态工作点的调节方法；
4、掌握甲乙类OTL功率放大器中点电位的调节方法。
项目教学活动三OTL功率放大器的制作
教师活动
师生互动
学生活动
1、明确工作任务；
2、提出团队协作的重要性与协作方法；
3、操作演示，说明电路制作时的工艺要求；
4、强调劳动纪律与安全操作规程。
1、关于元器件识别与检测的问答；
2、学生电路制作时，教师进行巡查与答疑；
3、学生进行故障排查时，教师给予一定指导。
1、识别与检测元器件；
2、根据所给的功率放大器电路图，画出装配图；
3、按装配图装接功率放大器；
4、接通电源，判断电路是否存在损坏性故障，若存在故障，进行故障排查；
5、思考与小组讨论，回答学案中的问题1。
活动目标
1、增强专业意识，培养良好的职业道德、职业习惯与团队协作精神,促进良好职业素养的形成；
2、通过电路制作，激发学生的学习动机；
3、会识别与检测元器件；
4、感知功率放大器的电路组成；
5、按照企业的流程进行，使学生做到与企业零对接。
项目教学活动四功率放大器的调试
教师活动
师生互动
学生活动
1、明确工作任务；
2、提示电路调试时的注意事项。
1、关于仪器仪表使用的问答；
2、学生进行电路调试时，教师进行巡查与答疑。
1、调节RP1，以实现中点电位VA的调整；
2、思考、自习学案中的知识链接，开展小组讨论，回答学案中的问题；
3、调节RP2，消除交越失真，以实现静态工作点的调节；
4、思考、自习学案中的知识链接，开展小组讨论，回答问题；
5、测量电路的静态工作点。
活动目标
1、通过电路调试，促进团队协作能力的形成，激发学生学习OTL功率放大器工作原理的兴趣；
2、通过对问题的解答，促进自主性学习能力的养成；
3、会正确使用双踪示波器、万用表以及直流毫安表；
4、能完成OTL功率放大器的调试。
附件：
计划实施单
学习领域
电工电子一体化教程
项目3
功率放大器的制作与调试
学时
30
计划实施方式
小组讨论、团结协作完成任务单内容
计划实施步骤及使用资源：
备注
评价
班级
第组
组长签字
教师签字
日期
评语：
学习
领域
电工电子一体化教程
项目3
功率放大器的制作与调试
学时
24
序号
检查项目
检查标准
学生自检
教师检查
1
资询问题
回答得认真、准确
2
分析电路
认识电路，并且明白电路中各元器件的作用
3
元器件的选择
元器件的型号、规格符合要求
4
元器件的安装
各元器件安装整齐，结构紧凑，美观大方
5
焊接
焊接方法正确，焊点圆滑、饱满
6
功能的实现
能够实现将输入的声音信号的放大作用，且输出的音质较好
7
照明电路是否可以正常工作
能够排除电路的常见故障，能够对电路进行调试
8
工具的使用和原材料的用量
工具使用合理、准确，摆放整齐，用后归放原位；节约使用原材料，不浪费
检
查
评
价
班级
第组
教师签字
组长签字
日期
评语
检查单
评价单
学习领域
电工电子一体化教程
项目3
功率放大器的制作与调试
学时
30
评价类别
项目
子项目
个人评价
组内互评
教师评价
专业能力（60%）
资讯（10%）
引导问题回答（10%）
计划（5%）
计划可执行度（3%）
材料工具安排（2%）
实施（20%）
元器件的选择（7%）
安装、焊接操作规范（7%）
“6S”质量管理（2%）
安全用电（2%）
仪器和仪表的使用（2%）
检查（10%）
全面性、准确性（5%）
调试与测试（5%）
过程（5%）
使用工具规范性（2%）
操作过程规范性（2%）
工具使用管理（1%）
结果（5%）
结果质量
社会能力（20%）
团队协作（10%）
小组成员合作良好（5%）
对小组的贡献（5%）
敬业精神（10%）
学习纪律性（5%）
爱岗敬业、吃苦耐劳精神（5%）
方法能力（20%）
计划能力（10%）
决策能力（10%）
评价评语：
班级
姓名
第组
学号
日期
教师签字
组长签字
评语：
教学反馈单
学习领域
电工电子一体化教程
项目3
功率放大器的制作与调试
学时
30
序号
调查内容
是
否
理由陈述
1
你是否了解功率放大器的工作原理？
2
在这个项目教学中你觉得自己的最大收获是什么？
3
通过本项目的学习，你觉得你的动手能力提高了吗？
4
你认为本项目对你将来的学习和工作有帮助吗？
5
本项目的学习你在知识和技能方面都掌握了那些？
6
你是否能够排除简单的电子元器件故障？
7
通过这个项目的学习，你是否对电子产品的制作产生了兴趣？
8
通过对三个项目的学习，你是否对这门课产生了兴趣？
9
通过几天来的工作和学习，你对自己的表现是否满意？
10
你是否还有不明白的问题需要解决？
11
你对小组成员之间的合作是否满意？
12
你认为本项目还应学习哪些方面的内容？
（请在下面回答）
你的意见对改进教学非常重要，请写出你的建议和意见。
调查信息
被调查人姓名
调查时间
材料工具清单
学习领域
电工电子一体化教程
项目3
功率放大器的制作与调试
学时
30
项目
序号
名称
作用
数量
型号
使用前
使用后
所用设备
电子装配生产线
供学生焊接、组装、调试电路
1
所用仪器仪表
万用表
检查故障、测试元件
1
所用工具
剥线钳
剖削导线
1
螺钉旋具
安装照明器件
1套
斜口钳
剪断导线
1
尖嘴钳
弯曲导线、连接导线
1
电烙铁及烙铁架
焊接电子元件
1
所用元器件
1
电阻
分压、限流
20
2
电容
耦合、滤波
11
3
三极管
功率放大
11
4
电位器
调节阻值大小
1
5
扬声器
音频输出
1
所用材料
1
导线
连接电路
若干
2
焊锡
焊接电路
若干
班级
组长签字
第组
教师签字
升级会员 