分壓式偏置放大電路教案?一、教學(xué)目標(biāo)1.知識(shí)與技能目標(biāo)學(xué)生能夠理解分壓式偏置放大電路的工作原理，包括靜態(tài)工作點(diǎn)的設(shè)置和穩(wěn)定過(guò)程。掌握分壓式偏置放大電路的組成結(jié)構(gòu)和各元件的作用。學(xué)會(huì)計(jì)算分壓式偏置放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)參數(shù)，如\(I_{BQ}\)、\(I_{CQ}\)、\(U_{CEQ}\)等。能夠分析分壓式偏置放大電路的動(dòng)態(tài)性能，如電壓放大倍數(shù)\(A_u\)、輸入電阻\(r_i\)、輸出電阻\(r_o\)等。2.過(guò)程與方法目標(biāo)通過(guò)對(duì)分壓式偏置放大電路的實(shí)驗(yàn)探究，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、動(dòng)手能力和分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力。引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用理論知識(shí)與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法，深入理解放大電路的性能指標(biāo)和工作原理，提高學(xué)生的實(shí)踐操作技能和科學(xué)探究能力。3.情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)激發(fā)學(xué)生對(duì)電子技術(shù)課程的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和團(tuán)隊(duì)合作精神。通過(guò)對(duì)放大電路實(shí)際應(yīng)用的介紹，使學(xué)生了解電子技術(shù)在實(shí)際工程中的重要性，增強(qiáng)學(xué)生的工程意識(shí)和創(chuàng)新意識(shí)。

二、教學(xué)重難點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)分壓式偏置放大電路的工作原理和穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的原理。分壓式偏置放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)和動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)的計(jì)算方法。2.教學(xué)難點(diǎn)理解分壓式偏置放大電路穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的過(guò)程，特別是溫度變化時(shí)的自動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)制。分析動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)時(shí)，對(duì)交流等效電路的理解和運(yùn)用，以及相關(guān)參數(shù)的計(jì)算。

三、教學(xué)方法1.講授法：講解分壓式偏置放大電路的基本概念、工作原理、組成結(jié)構(gòu)和性能指標(biāo)等基礎(chǔ)知識(shí)，使學(xué)生對(duì)本節(jié)課的內(nèi)容有初步的了解。2.實(shí)驗(yàn)法：通過(guò)實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生親自動(dòng)手搭建分壓式偏置放大電路，測(cè)量靜態(tài)工作點(diǎn)和動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)，加深對(duì)理論知識(shí)的理解和掌握，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐操作能力。3.討論法：組織學(xué)生討論在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到的問(wèn)題以及對(duì)分壓式偏置放大電路工作原理的理解，鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)表自己的見(jiàn)解，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和交流合作能力。4.多媒體教學(xué)法：利用PPT、動(dòng)畫等多媒體手段，直觀形象地展示分壓式偏置放大電路的工作過(guò)程和性能特點(diǎn)，幫助學(xué)生更好地理解抽象的概念和復(fù)雜的原理。

四、教學(xué)過(guò)程

（一）課程導(dǎo)入（5分鐘）1.通過(guò)提問(wèn)回顧上節(jié)課所學(xué)的共射極基本放大電路的相關(guān)知識(shí)，如放大電路的組成、工作原理、性能指標(biāo)等。2.展示一個(gè)實(shí)際的音頻放大電路的圖片，引出本節(jié)課要學(xué)習(xí)的分壓式偏置放大電路。提問(wèn)學(xué)生：在實(shí)際應(yīng)用中，基本放大電路可能存在哪些不足？如何改進(jìn)才能使放大電路性能更穩(wěn)定？從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，導(dǎo)入新課。

（二）知識(shí)講解（20分鐘）1.分壓式偏置放大電路的組成結(jié)構(gòu)利用多媒體展示分壓式偏置放大電路的電路圖，結(jié)合電路圖詳細(xì)介紹電路的組成部分，包括三極管、偏置電阻\(R_{B1}\)、\(R_{B2}\)、發(fā)射極電阻\(R_E\)、集電極電阻\(R_C\)、耦合電容\(C_1\)、\(C_2\)等元件。講解各元件在電路中的作用：三極管：實(shí)現(xiàn)電流放大作用。\(R_{B1}\)和\(R_{B2}\)：組成分壓電路，為三極管的基極提供合適的偏置電壓\(U_{BQ}\)。\(R_E\)：起到穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的關(guān)鍵作用。\(R_C\)：將三極管集電極電流的變化轉(zhuǎn)換為電壓變化，實(shí)現(xiàn)電壓放大。\(C_1\)和\(C_2\)：耦合電容，隔斷直流，傳遞交流信號(hào)，保證電路的正常放大功能。2.分壓式偏置放大電路的工作原理靜態(tài)工作點(diǎn)的設(shè)置首先分析三極管基極電壓\(U_{BQ}\)的形成過(guò)程：由\(R_{B1}\)和\(R_{B2}\)對(duì)電源\(V_{CC}\)分壓得到，即\(U_{BQ}=\frac{R_{B2}}{R_{B1}+R_{B2}}V_{CC}\)。根據(jù)基爾霍夫電流定律，可得基極電流\(I_{BQ}=\frac{U_{BQ}U_{BEQ}}{R_{B}}\)（這里\(R_{B}\)是考慮\(R_{B1}\)和\(R_{B2}\)并聯(lián)后的等效電阻），通常\(U_{BEQ}\)對(duì)于硅管約為0.7V，鍺管約為0.3V。集電極電流\(I_{CQ}=\betaI_{BQ}\)，其中\(zhòng)(\beta\)是三極管的電流放大倍數(shù)。發(fā)射極電壓\(U_{EQ}=I_{EQ}R_E\approxI_{CQ}R_E\)，集射極電壓\(U_{CEQ}=V_{CC}I_{CQ}R_CU_{EQ}\)。靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定原理當(dāng)溫度升高時(shí)，三極管的參數(shù)會(huì)發(fā)生變化，如\(I_{CBO}\)增大，\(\beta\)增大，\(U_{BE}\)減小。以\(I_{C}\)增大為例進(jìn)行分析：\(I_{C}\uparrow\rightarrowI_{E}\uparrow\rightarrowU_{E}\uparrow\)（因?yàn)閈(U_{E}=I_{E}R_E\)）。由于\(U_{BQ}=\frac{R_{B2}}{R_{B1}+R_{B2}}V_{CC}\)基本不變，所以\(U_{BE}=U_{BQ}U_{E}\downarrow\)。根據(jù)三極管的特性曲線，\(U_{BE}\downarrow\rightarrowI_{B}\downarrow\)。再由\(I_{C}=\betaI_{B}\)可知，\(I_{B}\downarrow\rightarrowI_{C}\downarrow\)，從而穩(wěn)定了靜態(tài)工作點(diǎn)。通過(guò)動(dòng)畫演示溫度變化時(shí)靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定過(guò)程，讓學(xué)生更直觀地理解這一原理。

（三）實(shí)驗(yàn)演示與講解（20分鐘）1.實(shí)驗(yàn)器材準(zhǔn)備展示實(shí)驗(yàn)所需的器材，包括三極管、電阻、電容、直流電源、示波器、信號(hào)發(fā)生器、萬(wàn)用表等，并簡(jiǎn)要介紹各器材的用途。2.實(shí)驗(yàn)電路連接在黑板上畫出分壓式偏置放大電路的實(shí)驗(yàn)電路圖，按照電路圖逐步連接實(shí)驗(yàn)電路，連接過(guò)程中強(qiáng)調(diào)連接的注意事項(xiàng)，如元件的極性、導(dǎo)線的連接是否牢固等。3.靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)量利用萬(wàn)用表分別測(cè)量三極管的基極電壓\(U_{BQ}\)、基極電流\(I_{BQ}\)、集電極電流\(I_{CQ}\)和集射極電壓\(U_{CEQ}\)，并將測(cè)量數(shù)據(jù)記錄在黑板上的表格中。結(jié)合測(cè)量數(shù)據(jù)，講解如何根據(jù)測(cè)量值計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)參數(shù)，以及與理論計(jì)算值進(jìn)行比較和分析誤差產(chǎn)生的原因。4.動(dòng)態(tài)性能測(cè)試連接信號(hào)發(fā)生器和示波器，給放大電路輸入一個(gè)正弦交流信號(hào)。調(diào)節(jié)信號(hào)發(fā)生器的輸出幅度和頻率，觀察示波器上輸出信號(hào)的波形，講解如何測(cè)量電壓放大倍數(shù)\(A_u\)：\(A_u=\frac{U_o}{U_i}\)，其中\(zhòng)(U_o\)是輸出電壓的有效值，\(U_i\)是輸入電壓的有效值，負(fù)號(hào)表示輸出信號(hào)與輸入信號(hào)反相。介紹輸入電阻\(r_i\)和輸出電阻\(r_o\)的測(cè)量方法：輸入電阻\(r_i\)：在放大電路輸入端加一個(gè)已知電壓\(U_s\)，測(cè)量輸入電流\(I_i\)，則\(r_i=\frac{U_i}{I_i}\)，其中\(zhòng)(U_i\)是放大電路的輸入電壓。輸出電阻\(r_o\)：在放大電路輸出端接一個(gè)負(fù)載電阻\(R_L\)，測(cè)量有負(fù)載和無(wú)負(fù)載時(shí)的輸出電壓\(U_{oL}\)和\(U_{o}\)，則\(r_o=(\frac{U_{o}}{U_{oL}}1)R_L\)。分別測(cè)量并計(jì)算放大電路的輸入電阻\(r_i\)和輸出電阻\(r_o\)，并記錄測(cè)量結(jié)果。

（四）學(xué)生實(shí)驗(yàn)（20分鐘）1.實(shí)驗(yàn)分組將學(xué)生分成若干小組，每組34人，確保每個(gè)學(xué)生都能參與到實(shí)驗(yàn)中來(lái)。2.學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)學(xué)生按照教師講解的實(shí)驗(yàn)步驟和方法，自己動(dòng)手搭建分壓式偏置放大電路，進(jìn)行靜態(tài)工作點(diǎn)和動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)的測(cè)量，并記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。教師在學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程中巡回指導(dǎo)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作中存在的問(wèn)題并給予幫助，確保實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行。3.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理與分析實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，組織學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析。引導(dǎo)學(xué)生將測(cè)量得到的靜態(tài)工作點(diǎn)參數(shù)與理論計(jì)算值進(jìn)行比較，分析誤差原因；對(duì)動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)如電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻等進(jìn)行分析，討論不同參數(shù)對(duì)放大電路性能的影響。鼓勵(lì)學(xué)生在小組內(nèi)交流討論實(shí)驗(yàn)結(jié)果，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神和分析問(wèn)題的能力。

（五）課堂總結(jié)（10分鐘）1.請(qǐng)學(xué)生回顧本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，包括分壓式偏置放大電路的組成結(jié)構(gòu)、工作原理、靜態(tài)工作點(diǎn)的設(shè)置與穩(wěn)定、動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)的計(jì)算和測(cè)量等。2.教師對(duì)學(xué)生的回答進(jìn)行補(bǔ)充和完善，總結(jié)本節(jié)課的重點(diǎn)知識(shí)和難點(diǎn)問(wèn)題。強(qiáng)調(diào)穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的重要性以及在分析動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)時(shí)需要注意的要點(diǎn)。3.對(duì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中的表現(xiàn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，肯定學(xué)生的優(yōu)點(diǎn)，指出存在的問(wèn)題和不足之處，鼓勵(lì)學(xué)生在今后的學(xué)習(xí)中繼續(xù)努力，提高實(shí)踐操作能力和理論分析水平。

（六）課后作業(yè)（5分鐘）1.復(fù)習(xí)本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，整理課堂筆記。2.思考：如果分壓式偏置放大電路中的\(R_E\)開路，電路的靜態(tài)工作點(diǎn)和動(dòng)態(tài)性能會(huì)發(fā)生什么變化？3.設(shè)計(jì)一個(gè)分壓式偏置放大電路，要求電壓放大倍數(shù)\(A_u\geq50\)，輸入電阻\(r_i\geq10k\Omega\)，輸出電阻\(r_o\leq5k\Omega\)，并計(jì)算出各元件參數(shù)。

五、教學(xué)資源1.教材：選用相關(guān)電子技術(shù)教材，為本節(jié)課提供系統(tǒng)的知識(shí)體系和理論依據(jù)。2.多媒體課件：制作包含分壓式偏置放大電路的電路圖、工作原理動(dòng)畫演示、實(shí)驗(yàn)操作步驟等內(nèi)容的PPT，幫助學(xué)生更好地理解和掌握教學(xué)內(nèi)容。3.實(shí)驗(yàn)器材：準(zhǔn)備足夠數(shù)量的三極管、電阻、電容、直流電源、示波器、信號(hào)發(fā)生器、萬(wàn)用表等實(shí)驗(yàn)器材，用于學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。

六、教學(xué)反思通過(guò)本節(jié)課的教學(xué)，學(xué)生對(duì)分壓式偏置放大電路有了較為深入的理解和掌握。在教學(xué)過(guò)程中，采用多種教學(xué)方法相結(jié)合，如講授法、實(shí)驗(yàn)法、討論法和多媒體教學(xué)法