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文档简介
本科课程教学设计(2025-2026学年第1学期)课程名称电子技术适用专业开课单位工程技术实训中心授课教师授课班级课程组成员编制时间2026.01编制单位:工程技术实训中心☆为工匠精神培养实施点第页课程基本信息课程编码KC01000010课程名称电子技术课程类别通识必修()通识选修()专业基础课(√)专业核心课()专业限选课()专业选修课()素质拓展选修()能力拓展选修()通识教育实践()专业实践()课程学时48课程学分3学时分配讲授实践实验上机48课外建议时间智慧职教学习8课时;课后习题与思考6课时。考核方式考试(√)考查()教材信息教材:《电子技术》出版社:作者:参考教材《电子技术基础》教学资源多媒体课件、设计仿真软件、电工电子实验室职业本科课堂教学改革特色说明在教学中要根据本科学生的知识基础及就业岗位需求组织教学内容,同时采取适宜的教学方法,教、学、做一体化,注重理论与实践的融合,从而提高学生分析问题和解决问题的能力。进一步提高学生综合素质,增强适应职业变化的能力,为继续学习打下基础。课程设计以实际项目为主线讲解章节内容,学习方式采用线下学习应用为主,线上资源学习为辅。课程评价注重过程评价。版本更新信息
《电子技术》课程整体教学设计一、课程定位与性质本课程是电气、自动化及电子信息类相关专业的核心基础理论课。课程以“强化基础、面向系统、培养思维”为原则,作为纯理论课程,旨在系统构建学生的电子技术理论知识体系,为后续专业课程的学习及未来技术发展奠定坚实的理论根基。二、教学目标知识目标:掌握半导体器件、基本放大电路、集成运算放大器、直流稳压电源、逻辑代数、组合与时序逻辑电路等核心概念与工作原理。能力目标:培养学生对电子电路进行原理分析、参数估算与逻辑推演的抽象思维能力,初步具备阅读和分析典型电子电路图的能力。素养目标:养成严谨求实的科学态度和系统化的工程思维习惯,为技术创新和深造学习提供理论支撑。三、教学内容与安排课程内容分为相对独立又紧密联系的两大模块:模块一:模拟电子技术基础:围绕信号的放大、运算与处理,依次讲授半导体器件(二极管、三极管、场效应管)特性、基本放大电路(共射、共集、共基)静态与动态分析、集成运放及其线性/非线性应用、直流稳压电源原理。模块二:数字电子技术基础:围绕逻辑信号的产生、传输与处理,系统讲授逻辑代数基础、门电路、组合逻辑电路分析与设计、触发器、时序逻辑电路(计数器、寄存器)分析与设计,以及脉冲波形产生与整形电路(如555定时器)原理。四、教学模式与方法针对纯理论教学特点,采用多元化讲授方法以提升教学效果:系统化讲授:遵循“器件-电路-系统”脉络,进行逻辑清晰、重点突出的课堂精讲。启发式与问题驱动教学:通过设置关键性问题链,引导学生进行电路原理推演和性能分析,促进深度思考。可视化辅助教学:充分利用电路仿真软件(如Multisim)进行课堂演示,动态展示电路工作原理、信号波形与特性曲线,将抽象理论具象化。案例分析法:引入典型应用电路案例(如音频前置放大、数字显示控制),剖析其理论依据,连接理论与实际应用背景。五、考核评价设计课程评价采用全过程、多维度的方式,全面考察学生的理论掌握与思维水平。过程性评价(占总评40%):涵盖职业素养、课堂学习过程表现与课后任务完成质量。主要通过课堂互动、作业、分析报告等形式,评价学生的学习态度、思维活跃度及知识内化程度。终结性评价(占总评60%):即期末闭卷笔试。试题将综合考查两大模块的核心知识,侧重电路原理分析、参数计算、逻辑设计与系统分析能力,确保评价的深度与广度。六、课程特色与预期效果本设计通过模块化、系统化的理论教学,结合问题驱动与可视化演示,着力破解纯理论课程容易枯燥、难理解的痛点。预期学生能够建立起清晰完整的电子技术理论框架,具备扎实的电路分析能力和初步的系统设计思维,有效达成知识、能力与素养的协同培养目标。《电子技术》课程单元教学设计编码:KC01000010教学设计序号版本号:V2.0模拟电子部分模块名称半导体二极管及其基本应用单元名称半导体的基础知识PN结的形成及特性单元学时2学时授课班级教学目标【素质目标】1.具备独立思考与团队工作能力2.能对工作进行整体的组织与实施3.能寻求解决问题办法【知识目标】1.掌握半导体的导电特性2.掌握PN结的单向导电性【技能目标】1.能扩展相应的知识信息的收集和处理能力2.会使用常见电工工具3.能熟练分析电路参数重点难点【教学重点】1.PN结形成、PN结特性【教学难点】1.PN结单相导通性学情分析1.学生已经掌握了电路分析基础相关知识2.学生掌握了直流稳压电源、万用表等仪器仪表的使用方法3.了解了常用的周期性信号教学环境1.多媒体教室2.云班课平台、爱课程资源、Multisim仿真平台学习成果1.能够掌握PN结的原理;2.熟悉Multisim仿真软件评价方法1.学生学业评价以过程评价为主,结果评价为辅;2.过程评价:课中精神面貌和回答问题情况;3.结果评价:课后作业完成情况。课后作业①书后1.1~1.4②仿真软件安装教学反思1.教师要善于发现学生思维的闪光点,鼓励学生提问和动手操作;2.对例题多做详细讲解,然后让学生通过自己练习来对所学知识进行理解和消化;3.对模拟电路的学习尤其要重视仿真软件的应,结果直观,便于学生理解。教学过程设计教学环节教学内容教师活动学生活动时间分配(min)导入模拟电子技术研究对象;模拟电子技术的发展与应用;本课程的性质、任务、要求与学习方法引入:助听器工作原理互动提问、多媒体演示观看多媒体、思考回答问题10知识1讲解一、介绍半导体的特点1、本征半导体2、杂质半导体(N型和P型半导体)3、杂质半导体结合多媒体课件讲解概念和例题观看多媒体、思考回答问题60知识2讲解二、PN结形成与特性1、PN结形成2、PN结特性:它的特性就是单向导电性。结合多媒体课件讲解概念和例题☆课程思政:通过二极管正向导通压降的微小差异,引导学生关注“细节决定成败”,体会精密测量在工程中的重要性。观看多媒体、思考回答问题10本节重点要点总结1、半导体的特点2、PN结形成、PN结特性结合板书回顾本节课内容思考回答问题10版本修订信息1.2021.8.30,完成版本V1.02.2025.11.10,完成版本V2.0单元备课笔记一、引入1.模拟信号:随时间连续变化的信号;模拟电路:处理模拟信号的电路,如放大电路等,研究的是输入和输出信号间的大小及相位关系。2.数字信号:在时间和幅度上都是离散信号数字电路:处理数字信号的电路称为它注重研究的是输入、输出信号之间的逻辑关系。助听器工作原理电子助听器是置于耳内或耳附近用以提高听觉障碍患者听力的小型设备。助听器的基本单元包括麦克风、信号调理电路、接收器(也称为扬声器)、以及电池。麦克风将声信号转换成电信号,信号调理单元将音频信号按固定比例放大,扬声器将电信号转换成声信号,而电池则为电子元器件提供电源。二、知识点一:介绍半导体的特点1、什么是半导体①物质按导电能力的不同,可分为导体、半导体和绝缘体三种。
②半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间。常用的半导体材料有:如硅、锗、砷化镓,新型的半导体材料有:如碳化硅,氮化镓等。2.半导体特点半导体除了在导电能力方面与导体和绝缘体不同外,还具有不同于其他物质的特点。
(1)热敏性。半导体的导电能力随着温度的升高而明显增加,利用这种热敏特性可以制成各种热敏电阻。
(2)光敏性。半导体的导电能力有光照射时而明显增加,利用这种光敏特性可以制成各种光敏电阻。
(3)参杂性。在纯净的半导体中掺入微量的某种杂质后,导电能力就会显著增加,利用这种特性可制成各种不同的半导体电子元器件,如半导体二极管、三极管等。3.本征半导体本征激发4.N型和P型半导体三、知识点二:PN结形成与特性1.PN结的形成采用不同的掺杂工艺,将P型半导体和N型半导体制作在同一块硅片上。(1)多子的扩散(2)少子的漂移(3)内电场(4)PN结2.PN结的单向导电性(1)PN结加正向电压(正向偏置)
(2)PN结加反向电压(反向偏置)3.PN结V-I特性表达式注意:①PN结不能加上任意高的反向电压;②PN结的电容效应:a.势垒电容Cbb.扩散电容Cd
模块名称半导体二极管及其应用电路单元名称半导体二极管二极管基本电路及其分析方法特殊用途二极管单元学时4学时授课班级教学目标【素质目标】1.具备独立思考与团队工作能力2.能对工作进行整体的组织与实施3.能寻求解决问题办法【知识目标】1.掌握二极管的伏安特性及主要参数2.掌握二极管常用电路分析方法【技能目标】1.能扩展相应的知识信息的收集和处理能力2.能熟练分析电路组成与结构3.能运用不同分析方法分析电路重点难点【教学重点】1.二极管的符号二极管的伏安特2.二极管主要参数【教学难点】1.二极管应用2.二极管电路分析学情分析1.已经掌握电路的组成与相互关系2.已经掌握简单电路的分析3.学习了高等数学与大学物理等课程,能够理解一定的知识内容4.有一定的社交能力和团队协作精神教学环境1.理实一体化教室2.电工电子实验室3.慕课资源、云班课平台、智慧职教MOOC、Multisim仿真平台学习成果1.能够掌握二极管使用方法;评价方法1.学生学业评价以过程评价为主,结果评价为辅;2.过程评价:课中精神面貌和回答问题情况;3.结果评价:课后作业完成情况。课后作业书后1.5,1.6,1.8,1.10,书后1.7,1.9,1.11,1.12教学反思1.教师要善于发现学生思维的闪光点,鼓励学生提问和动手操作;2.对例题多做详细讲解,然后让学生通过自己练习来对所学知识进行理解和消化;3.对模拟电路的学习尤其要重视仿真软件的应,结果直观,便于学生理解教学过程设计教学环节教学内容教师活动学生活动时间分配(min)复习导入复习PN的单相导电性互动提问、多媒体演示观看多媒体、思考回答问题10知识1讲解1.3.1二极管基本结构结构及类型1.3.2伏安特性1.3.3主要电参数(1)伏安特性(2)主要参数①最大整流电流IOM②反向工作峰峰电压VRM③反向峰值电流IRM。互动提问、多媒体演示观看多媒体、思考回答问题80知识2讲解1.4二极管基本电路及其分析方法1.4.1二极管电路中二极管的简化模型1.4.2模型分析法应用举例1.4.3二极管的应用1.5特殊二极管结合多媒体课件讲解概念和例题多媒体演示☆课程思政:讲解二极管参数时,强调器件选型需“一丝不苟”——如同工匠选择材料,需严格比对参数匹配实际需求。观看多媒体、思考回答问题80本节重点要点总结1.二极管的符号二极管的伏安特性及主要参数2.二极管应用电路结合板书回顾本节课内容思考回答问题10版本修订信息1.2021.8.30,完成版本V1.02.2025.11.10,完成版本V2.0单元备课笔记导入:复习PN的单相导电性知识点一:二极管基本结构结构及类型1.二极管的结构、类型、符号2.二极管的伏安特性及主要参数(1)伏安特性当正向电压很低,一般硅管为0.5~0.7V,锗管为0.2~0.3V。二极管加反向电压时,反向电流大小基本稳定,当外加反向电压过高时,击穿。(2)主要参数①最大整流电流IOM②反向工作峰峰电压VRM③反向峰值电流IRm。知识点二:二极管基本电路及其分析方法(1)二极管的三种电路模型
(2)单个二极管的电路分析
对于单个二极管的电路,先求出二极管的开路电压,判断二极管的偏置方式,如果正偏,则导通,再用相应的正向导通的电路模型来进行等效。如果反偏,则截止。(3)多个二极管并联的电路分析
对于多个二极管并联的电路的分析方法:同时求出各个二极管两端的开路电压,正向电压最高的那个二极管将优先导通,其他的二极管截止。
例设硅二极管的基本电路如图所示,R=3kΏ,二极管导通时的管压降为0.7V,求当二极管为恒压降模型时UAB的值。
(4)应用应用3:整流电路知识点三:特殊用途二极管符号伏安特性主要参数:稳定电压UZ、稳定电流IZ(IZmin~IZmax)、最大允许耗散功率PZM=UZIZM
模块名称三极管及其放大电路分析应用单元名称半导体三极管共射级放大电路放大电路的分析单元学时4学时授课班级机电2118教学目标【素质目标】1.具备独立思考与团队工作能力2.能对工作进行整体的组织与实施3.能寻求解决问题办法【知识目标】1.双极结型晶体管的工作原理2.双极结型晶体管放大作用3.双极结型晶体管的应用【技能目标】1.识别三极管等基本元器件2.能够掌握二极管使用方法重点难点【教学重点】1.三极管的的工作原理2.三极管的类型和共射极放大电路【教学难点】1.二极管应用电路2.三极管的共射极放大分析:静态分析、动态分析学情分析1.对半导体器件比较感兴趣2.参加过一定课时的实训3.能识别常用电路元件4.有一定的社交能力和团队协作精神教学环境1.理实一体化教室2.电工电子实验室3.慕课资源、云班课平台、爱课程资源、Multisim仿真平台学习成果1.能够掌握三极管共射极放大电路分析方法;2.能够了解三极管的工作原理并对三极管的做简单测试。评价方法1.学生学业评价以过程评价为主,结果评价为辅;2.过程评价:课中精神面貌和回答问题情况;3.结果评价:课后作业完成情况。课后作业书后2.12,2.13,2.14,2.17教学反思1.教师要善于发现学生思维的闪光点,鼓励学生提问和动手操作;2.对例题多做详细讲解,然后让学生通过自己练习来对所学知识进行理解和消化;3.对模拟电路的学习尤其要重视仿真软件的应,结果直观,便于学生理解教学过程设计教学环节教学内容教师活动学生活动时间分配(min)引入1.复习二极管的相关知识2.如何用三极管实现信号放大互动提问、多媒体演示观看多媒体、思考回答问题10知识1讲解2.1半导体三极管2.1.1三极管的结构和符号2.1.2三极管的放大作用和载流子的运动2.1.3三极管的特性曲线2.1.4三极管的主要参数多媒体演示板书演示互动提问☆课程思政:分析三极管输入输出特性曲线时,强调工匠“精益求精”的态度——特性微小偏差可能影响整个放大性能。观看多媒体、思考回答问题120知识2讲解2.2共发射极放大电路2.2.1放大电路的基本概念 2.2.2放大电路的主要技术指标2.2.3共射放大电路的组成2.3共射级放大电路的分析2.3.1放大电路的静态分析2.3.2放大电路的动态分析 多媒体演示板书演示互动提问☆课程思政:通过放大电路失真现象分析,强调“追求卓越”——优秀工程师需不断优化电路以逼近理想放大效果。观看多媒体、思考回答问题120本节重点要点总结半导体三极管构成放大电路2放大电路的分析方法相互讨论互动总结思考回答问题10版本修订信息1.2021.8.30,完成版本V1.02.2025.11.10,完成版本V2.0单元备课笔记一、引入1.复习二极管的相关知识2.如何用三极管实现信号放大二、知识一讲解:半导体三极管2.1.1三极管的结构和符号2.1.2三极管的放大作用和载流子的运动图三极管放大的外部条件图三极管内部载流子的运动规律2.1.3三极管的特性曲线图输入特性曲线图输出特性曲线2.1.4三极管的主要参数1.电流放大系数(1)共发射极电流放大系数(2)共基极电流放大系数2.极间反向电流集-基极反向截止电流ICBO集-射极反向截止电流(穿透电流)ICEO3、极限参数集电极最大允许电流ICM集-射极反向击穿电压U(BR)CEO集电极最大允许功率损耗PCM三、知识二讲解:共发射极放大电路2.2共发射极放大电路2.2.1放大电路的基本概念 2.2.2放大电路的主要技术指标 ①放大倍数(增益)(Gain)②输入电阻Ri③输出电阻Ro2.2.3共射放大电路的组成 图共射放大电路的工作原理2.3放大电路的分析 2.3.1放大电路的静态分析2.3.2放大电路的动态分析 思路:把非线性元件晶体管所组成的放大电路等效为一个线性电路。即把非线性的晶体管线性化,等效为一个线性元件,简化放大电路的分析和设计。微变等效具体方法:(1)画出微变等效电路(2)估算rbe(3)计算电压放大倍数(4)计算输入电阻(5)计算输出电阻放大电路非线性失真分析
模块名称双极结型晶体管及其放大电路单元名称静态点稳定以及共集电极、共基极放大电路单元学时2学时授课班级机电2118教学目标【素质目标】1.具备独立思考与团队工作能力2.能对工作进行整体的组织与实施3.能寻求解决问题办法【知识目标】1.掌握静态点稳定的意义2.掌握共集电极放大电路分析方法3.掌握共基极放大电路分析方法【技能目标】1.能扩展相应的知识信息的收集和处理能力2.能熟练分析放大电路参数3.能根据要求设计仿真电路图重点难点【教学重点】1.共集电极基本放大电路的组成2.共基极基本放大电路的静态分析、动态分析3.微变等效电路分析法【教学难点】1.掌握静态点稳定的意义2.共集电极放大电路分析方法学情分析1.对半导体器件比较感兴趣2.参加过一定课时的实训3.掌握了三极管的放大作用4.有一定的社交能力和团队协作精神教学环境1.理实一体化教室2.计算机机房3.电工电子实验室4.慕课资源、云班课平台、爱课程资源、Multisim仿真平台学习成果1.能够掌握共射极基本放大电路的组成;2.能够掌握共射极基本放大电路的分析方法。3.能够仿真放大电路。评价方法1.学生学业评价以过程评价为主,结果评价为辅;2.过程评价:课中精神面貌和回答问题情况;3.结果评价:课后作业完成情况。课后作业书后练习题2.15,2.16,2.18,2.20教学反思1.需要强调课后充分利用实验室资源的重要性。教师要善于发现学生思维的闪光点,鼓励学生提问和动手操作。2.利用仿真教学平台模拟实际电路,让同学亲自动手操作,将同学感到很神秘和难以理解的电气电子知识和电路工作原理具体化、形象化,能达到较好的教学效果。教学过程设计教学环节教学内容教师活动学生活动时间分配(min)导入1.共集电极、共基极放大电路的引入1)静态工作点受什么影响2)除了共射放大电路,还有其他什么形式互动提问、多媒体演示观看多媒体、思考回答问题10知识1讲解2.3.2微变等效电路法2.4BJT放大电路静态工作点的稳定2.4.1温度对静态工作点的影响2.4.2射极偏置电路2.3.2稳定静态工作点的措施结合多媒体课件讲解概念和例题;观看多媒体、思考回答问题80知识2讲解2.5共集电极放大电路2.6共基极放大电路结合多媒体课件讲解概念和例题多媒体演示☆课程思政:对比三种放大电路结构的特点,引导学生理解“因地制宜”——不同场景需灵活选择最优方案,体现工匠的智慧。观看多媒体、思考回答问题80本节重点要点总结1)BJT放大电路静态工作点的稳定2)共集电极放大电路分析结合板书回顾本节课内容思考回答问题10版本修订信息1.2021.8.30,完成版本V1.02.2025.11.10,完成版本V2.0单元备课笔记导入1.共集电极、共基极放大电路的引入1)静态工作点受什么影响2)除了共射放大电路,还有其他什么形式知识1讲解:BJT放大电路静态工作点的稳定2.4BJT放大电路静态工作点的稳定2.4.1温度对静态工作点的影响2.4.2射极偏置电路解决方案:改进偏置电路。(1)电路组成及工作原理例题分析:
知识2讲解:共集电极放大电路和共基极放大电路1.共集电极放大电路共集电极放大电路也称为射极输出器.(1)基本电路结构:(2)静态分析(2)动态分析例题分析共基极放大电路(1)基本电路结构:(2)静态和动态分析例题分析:三种基本组态的比较:(1)共射电路:电压增益和电流增益都较高,输入电阻在三种组态中居中,输出电阻与集电极电阻有很大关系。由于具备这些优点,它是最常用的一种组态,而且还可以将多个共射放大器级联起来,构成多级放大器,以获得更高的增益。(2)共集电路:只放大电流、不放大电压,有电压跟随作用。所以不能用多个共集电路组成多级放大电路。但其在三种组态中,输入电阻最高,输出电阻最小,常用于多级电路输入级、输出级,以及作中间缓冲级。(3)共基电路:只放大电压,不放大电流,有电流跟随作用,所以也不宜单纯由共基电路组成多级电路。其输入电阻小,输出电阻高,可用作恒流源。从目前我们所看到的这些特性,还看不出它突出的优点,实际上共基放大电路的通频带很宽,在高频和宽带的领域,它是大有用武之地的。
模块名称双极结型晶体管及其放大电路单元名称多级放大电路分析多级放大电路的频率特性 单元学时2学时授课班级机电2118教学目标【素质目标】1.具备独立思考与团队工作能力2.能对工作进行整体的组织与实施3.能寻求解决问题办法【知识目标】1.了解阻容耦合多级放大电路三个动态指标。2.掌握放大器静态工作点的调试方法。3.掌握放大器输出电压的测试方法。【技能目标】1.会阻容耦合多级放大电路三个动态指标的测试方法2.会放大电路静态工作点的调试方法,分析静态工作点对放大器性能的影响。3.掌握放大电路电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及最大不失真输出电压的测试方法。4.熟悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用。重点难点【教学重点】1、放大器静态工作点的调试方法,分析静态工作点对放大器性能的影响。2、放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及最大不失真输出电压的测试方法。【教学难点】放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及最大不失真输出电压的测试方法学情分析1.具有电路分析能力2.参加过一定课时的实训3.掌握了共射极放大电路原理4.有一定的社交能力和团队协作精神教学环境1.理实一体化教室2.计算机机房3.电工电子实验室4.慕课资源、云班课平台、爱课程资源、Multisim仿真平台学习成果1.能够掌握放大器静态工作点调试方法、电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及最大不失真输出电压的测试方法;2.熟悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用。评价方法1.学生学业评价以过程评价为主,结果评价为辅;2.过程评价:课中精神面貌和回答问题情况;3.结果评价:课后作业完成情况。课后作业书后2.12课后仿真多级放大电路教学反思1.需要强调课后充分利用实验室资源的重要性。教师要善于发现学生思维的闪光点,鼓励学生提问和动手操作。2.利用仿真教学平台模拟实际电路,让同学亲自动手操作,将同学感到很神秘和难以理解的电气电子知识和电路工作原理具体化、形象化,能达到较好的教学效果。教学过程设计教学环节教学内容教师活动学生活动时间分配(min)复习导入复习:1.共射极基本放大电路的组成、静态和动态的分析2.共集电极、共基极放大电路分析互动提问、多媒体演示观看多媒体、思考回答问题10知识1讲解一、多级放大电路2.7.1共发射极-共基极放大电路2.7.2共集电极-共集电极放大电路2.7.3阻容耦合放大电路结合多媒体课件讲解概念和例题多媒体演示(通过举例,使学生掌握概念)观看多媒体、思考回答问题40知识2讲解二、多级放大电路2.8.1多级放大电路的频率特性2.8.2复合管的构成和特性(*)结合多媒体课件、仿真动画讲解实验步骤。辅导。☆课程思政:设计多级放大实验时,要求学生分析各级波形变化,培养“追根溯源”的问题排查能力。观看多媒和仿真演示;实际操作测量数据40本节重点要点总结老师点评:1.元器件选择、测试存在的问题;2.电路组装过程中出现的问题;电路调试中出现的问题;讲解演示板书总结思考回答问题10版本修订信息1.2021.8.30,完成版本V1.02.2025.11.10,完成版本V2.0单元备课笔记导入:1.共射极基本放大电路的组成、静态和动态的分析方法2.共集电极、共基极放大电路分析方法知识1讲解:多级放大电路2.7.1多级放大电路的耦合方式常用的耦合方式:直接耦合、阻容耦合和变压器耦合。2.7.2多级放大电路的分析知识2讲解:多级放大电路的频率特性2.8.1多级放大电路的频率特性 阻容耦合放大电路由于存在级间耦合电容、发射极旁路电容及三极管的结电容等,它们的容抗随频率变化,故当信号频率不同时,放大电路的输出电压相对于输入电压的幅值和相位都将发生变化。2.8.2复合管的构成和特性(*)例题阻容耦合放大电路
模块名称双极结型晶体管及其放大电路单元名称直接耦合放大电路存在的问题差分式放大电路单元学时2学时授课班级教学目标【素质目标】1.具备独立思考与团队工作能力2.能对工作进行整体的组织与实施3.能寻求解决问题办法【知识目标】1.掌握零漂产生的主要原因2.理解共模信号和差模信号以及共模抑制比3.掌握差分放大电路四种接法【技能目标】1.能扩展相应的知识信息的收集和处理能力2.能熟练计算电路参数3.能根据要求设计电路图重点难点【教学重点】1.掌握零漂产生的主要原因2.理解共模信号和差模信号以及共模抑制比3.掌握差分放大电路四种接法【教学难点】1.掌握零漂产生的主要原因2.理解共模信号和差模信号以及共模抑制比3.掌握差分放大电路四种接法学情分析1.具有电路分析能力2.参加过一定课时的实训3.掌握了分立元件构成的放大电路工作原理4.有一定的社交能力和团队协作精神教学环境1.理实一体化教室2.计算机机房3.电工电子实验室4.慕课资源、云班课平台、爱课程资源、Multisim仿真平台学习成果1.能够掌握共模抑制的计算;2.能够掌握掌握差分放大电路四种接法。评价方法1.学生学业评价以过程评价为主,结果评价为辅;2.过程评价:课中精神面貌和回答问题情况;3.结果评价:课后作业完成情况。课后作业1.书后2.21,2.22,2.232.仿真差分放大电路教学反思1.教师要善于发现学生思维的闪光点,鼓励学生提问和动手操作;2.对例题多做详细讲解,然后让学生通过自己练习来对所学知识进行理解和消化。教学过程设计教学环节教学内容教师活动学生活动时间分配(min)复习导入1.共射极、共集电极放大电路分析2.多级放大电路分析应用互动提问、多媒体、仿真演示观看多媒体、思考回答问题10知识讲解2.9直接耦合放大电路存在的问题直接耦合多级放大电路的零点漂移现象零漂产生的主要原因抑制温漂的方法2.10差动放大电路差分式放大电路的分析差分式放大电路的的电压传输特性差分式放大电路的四种接法的性能指标比较结合多媒体课件讲解概念和例题多媒体演示☆课程思政:结合差分电路在精密仪器中的应用,讲述工程师为减少漂移所做的努力,体现“克难攻坚”的责任感观看多媒体、思考回答问题70本节重点要点总结差分放大电路的四种接法结合板书回顾本节课内容思考回答问题10版本修订信息1.2021.8.30,完成版本V1.02.2025.11.10,完成版本V2.0单元备课笔记知识点1讲解:直接耦合放大电路存在的问题2.9直接耦合多级放大电路的零点漂移现象零点漂移:指输入信号电压为零时,输出电压发生缓慢地、无规则地变化的现象。零漂产生的主要原因:产生的原因:晶体管参数随温度变化、电源电压波动、电路元件参数的变化。抑制温漂的方法对于直接耦合多级放大电路,如果不采取措施来抑制温度漂移,其它方面的性能再优良,也不能成为实用电路。抑制温漂的方法主要由以下几种:
(1)采用稳定静态工作的分压式偏置放大电路中Re的负反馈作用;
(2)采用温度补偿的方法,利用热敏元件来抵消放大管的变化;
(3)采用特性完全相同的三极管构成“差分放大电路”;知识点2讲解:差动放大电路2.10差分式放大电路的分析2.10.1差分放大电路的结构和工作原理差模信号、共模信号、共模抑制比2.10.2长尾式差分放大电路及其分析差分式放大电路的四种接法的性能指标比较性能指标比较2.10.3差分放大电路的改进
模块名称低频功率放大电路分析应用单元名称功率放大电路特点及分类互补对称功率放大电路集成功率放大器单元学时2学时授课班级教学目标【素质目标】1.具备独立思考与团队工作能力2.能对工作进行整体的组织与实施3.能寻求解决问题办法【知识目标】功率放大器的特点及要求乙类双电源互补对称功率放大电路甲乙类单电源互补对称功率放大电路集成功率放大器【技能目标】1.能扩展相应的知识信息的收集和处理能力2.会使用常见模电工具3.能熟练分析功率放大电路的原理与参数重点难点【教学重点】1.功率放大电路的组成2.功率放大电路的种类与工作原理【教学难点】1.功率放大电路结构分析与参数理解2.不同类型功率放大电路的分析方法与参数调节学情分析1.对模拟电路的组成及作用有了一定的了解2.已经学习了关于变压器、二极管、稳压管、电容等方面的知识。3.学习了高等数学与大学物理等课程,能够理解一定的知识内容4.有一定的社交能力和团队协作精神教学环境1.理实一体化教室2.计算机机房3.电工电子实验室4.慕课资源、云班课平台、爱课程资源、Multisim仿真平台学习成果按照给定需求设计功率放大仿真电路,并进行参数测试。评价方法1.学生学业评价以过程评价为主,结果评价为辅;2.过程评价:重点考察学生通过阶段性学习所得到的学习成果,成果表现为完成的项目模块(仿真分析),概念的理解,收获与体会,工作态度等方面。评价分数占总成绩比重60%。3.结果评价:评价学生所做项目成果。采取学习小组互评,小组内部互评,学生自评、教师评价(评价实习实训报告、学生完成的项目情况)等方式。评价分数占总成绩比重40%。课后作业1、利用实验室开放时间调试仿真电路2、书后4.4,4.7,4.8,4.10教学反思1.该单元内容较抽象,需要学生提前预习。2.结合多媒体教学,能有效降低理解难度,提升学生的学习效率。3.教师应寻求多样化教学方式,运用类比等与常识相关的讲授方式讲解内容。教学过程设计教学环节教学内容教师活动学生活动时间分配(min)项目引导1.功率放大仿真电路组成与原理。2.功率放大电路的搭建为案例进行教学。任务驱动,案例教学,演示教学操作调试30知识讲解一、功率放大器的特点及要求二、互补对称功率放大电路1)乙类双电源互补对称功率放大电路①、组成;②、分析方法;③、参数选择;④、例题分析2)甲乙类单电源互补对称功率放大电路三、集成功率放大①、组成;②、分析方法;③、参数选择;④、例题分析主讲☆课程思政:对比甲类、乙类、甲乙类功放的特点,体现“持续改进”——技术演进源于对能效与音质的不懈追求。课堂对话教师讲解和指导60仿真1.利用仿真平台搭建功率放大电路,并按要求测量参数;2.功率放大电路性能的验证3.根据实际出现的故障进行检测和分析;辅导操作调试70知识深化功率放大电路基本分析方法;功率放大实际应用电路和工作原理。引导教学,演示教学听课、记录问题10归纳总结根据搭建的仿真电路,学生很快能掌握功率放大电路。同时,能根据自己出现的问题有针对性的进行故障分析,加深了印象。总结10版本修订信息1.2021.8.30,完成版本V1.02.2025.11.10,完成版本V2.0单元备课笔记引入:家用音频设备工作原理家用音频设备(以家庭影院、Hi-Fi音响为代表)的核心是“将音频信号精准放大并驱动扬声器发声”,整体工作流程可分为信号输入→信号处理→功率放大→发声输出四大环节,各环节协同实现高质量音效还原,具体原理如下:知识点1讲解:低频功率放大电路分析应用功率放大器的特点及要求(1)能够输出较大的功率(2)具有较高的功率转换效率(3)具有较小的非线性失真(4)要考虑功率管的散热问题甲类、甲乙类和乙类三种工作类型的功放电路的比较二、互补对称功率放大电路1)乙类双电源互补对称功率放大电路①、组成;②、分析方法;③、参数选择;集电极最大允许耗散功率PCM、集电极和发射极的最大允许反向电压U(BR)CEO、(3)集电极最大电流ICM④、例题分析2)甲乙类单电源互补对称功率放大电路思考题三、集成功率放大4.3.1集成功率放大器LM386 4.3.2其他集成功率放大器的应用仿真实践案例1.实践素材1.1如图所示为项目仿真电路功率放大电路1.2项目任务a.根据给定有功放电路设计绘制仿真电路;b.测试电路效果,并通过更换元件实现波形的调整。2.电路仿真与调试3.成果评价模块名称集成运算放大器及负反馈放大电路分析单元名称集成运算放大器概述反馈的概念以负反馈对放大器性能的影响单元学时2学时授课班级教学目标【素质目标】1.具备独立思考与团队工作能力2.能对工作进行整体的组织与实施3.能寻求解决问题办法【知识目标】1.集成运放的电路结构2.集成运放放大器的主要性能指标3.反馈电路的组成、工作原理、4.反馈电路的性质特征,分类和区分5.反馈对放大电路的影响【技能目标】1.能扩展相应的知识信息的收集和处理能力2.会使用常见模电工具3.能熟练分析反馈电路的原理与参数重点难点【教学重点】1.反馈电路的组成与工作原理2.反馈电路的分类【教学难点】1.反馈电路结构分析与参数理解2.反馈的判断学情分析1.对模拟电路的组成及作用有了一定的了解2.已经学习了关于二极管、三极管、稳压管、电容等方面的知识。3.学习了高等数学与大学物理等课程,能够理解一定的知识内容4.有一定的社交能力和团队协作精神教学环境1.理实一体化教室2.计算机机房3.电工电子实验室4.慕课资源、云班课平台、爱课程资源、Multisim仿真平台学习成果按照给定需求设计有不同类型的负反馈电路,并进行参数测试。评价方法1.学生学业评价以过程评价为主,结果评价为辅;2.过程评价:重点考察学生通过阶段性学习所得到的学习成果,成果表现为完成的项目模块(仿真分析),概念的理解,收获与体会,工作态度等方面。评价分数占总成绩比重60%。3.结果评价:评价学生所做项目成果。采取学习小组互评,小组内部互评,学生自评、教师评价(评价实习实训报告、学生完成的项目情况)等方式。评价分数占总成绩比重40%。课后作业1、利用实验室开放时间调试仿真电路2、书后5.6,5.7,5.11,5.12教学反思1.该单元内容处于承前启后的位置,因此需要学生认真掌握,课后加强复习。2.教师应该将课程内容与前后内容的内在联系传达到位。3.学生利用仿真教学平台模拟实际电路,已经具备一定的熟练度,可以适当放开实验要求的束缚,让他们自行创造。教学过程设计教学环节教学内容教师活动学生活动时间分配(min)内容引入1.不同类型负反馈电路组成与原理。2.不同类型负反馈电路的搭建为案例进行教学。任务驱动,案例教学,演示教学操作调试30知识点1讲解5.3反馈一、负反馈的一般概念1.反馈的定义2.反馈的分类电压:将输出端短路,若反馈存在,则为电压反馈。电流:将输出端短路,若不反馈存在,则为电流反馈。串联:反馈信号与输入信号串联并联:反馈信号与输入信号并联直流:改善静态性能交流:改善动态性能1)、组成;2)、分析方法;3)、参数选择;4)、例题分析主讲课堂对话教师讲解和指导50知识点2讲解5.4负反馈对放大电路性能的影响1.降低了放大倍数2.提高了放大倍数的稳定性3.减小非线性失真4.改变了输入、输出电阻1)、组成;2)、分析方法;3)、参数选择;4)、例题分析主讲☆课程思政:负反馈机制象征着一种“自我反省”和“持续优化”的能力。引导学生将此内化为个人职业素养:在工程实践中,应主动建立“反馈”思维,勇于正视设计方案或产品中的误差与不足(“输出偏差”),并据此进行审慎、理性的调整(“反向调节”),在不断修正中趋向完善。课堂对话教师讲解和指导50操作训练1.利用仿真平台搭建不同类型负反馈电路,并按要求测量参数;2.不同类型负反馈电路性能的验证3.根据实际出现的故障进行检测和分析;辅导操作调试30知识深化不同类型负反馈电路基本分析方法;不同类型负反馈电路组成和工作原理。引导教学,演示教学听课、记录问题10归纳总结根据搭建的仿真电路,学生很快能掌握不同类型负反馈电路。同时,能根据自己出现的问题有针对性的进行故障分析,加深了印象。总结10版本修订信息1.2021.8.30,完成版本V1.02.2025.11.10,完成版本V2.0单元备课笔记导入:集成运算放大器概述5.1.1集成电路的特点增益高、输入电阻大、输出电阻小,抑制温漂能力强5.1.2集成运算放大器的基本结构和符号5.1.3典型集成运算放大器集成电路的分类模拟集成:集成运算放大器、集成功率放大器、集成稳压器等数字集成:集成门电路、集成触发器集成运算放大器的主要参数(1)直流参数(2)差模特性参数(3)共模参数(4)其他参数集成运算放大器的种类及使用1.通用型集成运算放大器2.高阻型集成运算放大器3.低温漂型集成运算放大器4.高速型集成运算放大器1.不同类型负反馈电路组成与原理。2.下图中运放电路的红色电路作用。知识点1讲解:反馈5.2反馈 5.2.1反馈的概念和一般表达式 5.2.2反馈的分类和判别 1、有无反馈的判断 :是否有某些元件或网络,将输出信号引回到输入信号,并影响输入量。2、反馈极性的判别 :瞬时极性法。3、交、直流反馈的判别 :电容的解法4、电压、电流反馈的判别 :负载短接法5、串并联反馈的判别:5.2.3负反馈的4种组态例题:知识点2讲解:负反馈对放大电路性能的影响5.3负反馈对放大电路性能的影响1提高放大倍数的稳定性 2改变输入电阻和输出电阻 引入电压负反馈后,输出电阻减小到无反馈时的1/(1+AF)引入电流负反馈后,输出电阻增大到无反馈时的(1+AF)倍3减小非线性失真和抑制干扰 4展宽通频带引入负反馈后,带宽增大到无反馈时的(1+AF)倍仿真实践案例1.实践素材1.1如图所示为项目仿真电路电压并联负反馈电路电流串联负反馈电路
模块名称集成运算放大器的应用单元名称集成运算放大器的理想模型和分析依据运算放大器的线性应用运算放大器的非线性应用单元学时2学时授课班级教学目标【素质目标】1.运算放大器的基本应用电路。2.运算放大器的线性应用。3.运算放大器的非线性应用。【知识目标】1.会分析运算放大器的基本应用电路。2.会分析运算放大器的线性应用。3.会分析运算放大器的非线性应用。【技能目标】1.各种运算放大器的制作与调试2.根据电路图分析运算放大器的作用重点难点重点:运放的线性应用和非线性应用难点:“虚短”与“虚断”的概念及分析应用学情分析学生已经学习了有关运算放大器的基本知识,具备了分析运算放大器应用电路的能力。教学环境1.理实一体化教室2.计算机机房3.电工电子实验室4.慕课资源、云班课平台、爱课程资源学习成果运算放大器仿真电路的设计与分析评价方法1.学生学业评价以过程评价为主,结果评价为辅;2.过程评价:重点考察学生通过阶段性学习所得到的学习成果,成果表现为完成的项目模块(仿真图形、制作实物),概念的理解,收获与体会,工作态度等方面。评价分数占总成绩比重60%。课后作业1、书后6.1,6.2,6.4,6.5,6.6,6.13,6.14,6.152、仿真电路教学反思1.该部分引过多个实际运算放大器的应用电路,应有重点强调部分,和对照部分。2.多调动学生主动思考运算放大器的应用。教学过程设计教学环节教学内容教师活动学生活动时间分配(min)任务导入与知识准备任务:运算放大器的基本应用电路,运算放大器的线性应用和运算放大器非线性应用知识准备:运算放大器的基本知识情景设置:制作低频信号发生器主讲课堂对话教师讲解和指导20知识点1讲解6.1集成运算放大器的理想模型和分析依据“虚短”和“虚断”6.2运算放大器的线性应用一、反相输入运算电路二、同相输入比例运算电路三、电压跟随器四、加法运算电路五、减法运算电路六、积分运算电路七、微分运算电路主讲☆课程思政:过运放构成比较器、滤波器等不同功能,展现“模块化思维”——灵活运用基础模块解决复杂问题。课堂对话教师讲解和指导120知识点2讲解6.4运算放大器的非线性应用6.4.1电压比较器概述 6.4.2单门限电压比较器 6.4.3迟滞电压比较器 6.4.4窗口(双限)比较器6.4.5集成电压比较器主讲课堂对话教师讲解和指导100知识深化1.加法电路与两种基本运算电路中的哪一种类似?2.当出现干扰时,单限比较器能正常工作吗?引导教学,演示教学听课、记录问题20归纳总结1.运算放大器的两种输入方式2.运算放大器的线性应用电路的输入输出的传输关系主讲互动10版本修订信息1.2021.8.30,完成版本V1.02.2025.11.10,完成版本V2.0单元备课笔记一、导入:低频信号发生器包含哪些功能,如何产生各种波形。运放的重要作用。知识点1讲解:集成运算放大器的理想模型和分析依据以及线性应用6.1集成运算放大器的理想模型和分析依据6.2运算放大器的线性应用6.2.1比例运算电路①反向比例运算为使输入级两差分放大管对称,加平衡电阻R2(补偿电阻)。根据u-=u+=0,“虚地”。根据i+=i-=iI=0,则:i1=iF+iI≈iF。电压放大倍数:②同相输入运算电路:加平衡电阻R2(补偿电阻)。根据u-=u+,i+=i-=iI=0,则:u+=u-≈uIi1≈iF电压串联负反馈③电压跟随器:同相比例电路电压放大倍数:当R1=∞(断开)或RF=0时与分立元件的射极输出器相比:1、电压放大倍数Auf=1。2、输入电阻高。3、输出电阻低。4、具有良好的电压跟随和隔离作用。6.2.2加法运算电路平衡电阻(补偿电阻)在同一输入端输入多组信号根据u-=u+,i+=i-=0,则:u+=u-=0,i1+i2+i3=if所以如果有:则可得到:6.2.3减法运算电路两个输入端都输入信号ui1为减数,ui2为被减数根据:u+=u-,i+=i-=0在时6.2.4积分与微分运算电路①积分运算电路1、uO与uI成积分关系根据u-=u+=0,“虚地”。根据i+=i-=iI=0,则:i1=iF+iI≈iF当为一阶跃直流电压时:2、应用方波变三角波:不同时间段里,uI正跳变或负跳变,uO充放电,变三角波。②微分运算电路1、uO与uI成微分关系根据u-=u+=0,“虚地”。根据i+=i-=iI=0,则:i1=iF+iI≈iF将反相比例运算电路中R1用CF代替2、应用方波变尖顶波。知识点2讲解:集成运算放大器的理想模型和分析依据以及线性应用6.3集成运放的非线性应用6.3.1电压比较器概述 对两个输入电压的大小进行比较,并根据比较结果输出高、低两个电平。反之,也可以根据输出电平的高低,判断输入信号的大小和极性。6.3.2单门限电压比较器 6.3.3迟滞电压比较器 6.3.4窗口(双限)比较器 6.3.5集成电压比较器二、仿真内容反相比例运算电路的仿真1.原理图说明2.工作原理如图所示,输入电压V1经电阻R1接到集成运放的反相输入端,运放的同相输入端经电阻R2接地。输出电压经反馈电阻RF引回到反相输入端。集成运放的反相输入端和同相输入端,实际上是运放内部输入级两个差分对管的基极。为使差分放大电路的参数保持对称,应使两个差分对管基极对地的电阻尽量一致,以免静态其流流过这两个电阻时,在运放输入端产生附加的偏差电压。因此,通常选择R2的阻值为R1和RF并联的阻值。经过分析可知,反相比例运算电路中反馈的组态是电压并联负反馈。由于集成运放的开环差模增益很高,因此容易满足深度负反馈的条件,故可以认为集成运放工作在线性区。所以,可以利用理想运放工作在线性区时“虚短”和“虚断”的特点来分析反相比例运算电路的输出输入关系。由于“虚断”,U+=0,又因“虚短”,可得U-=U+=0由于I-=0,则II=IF即(UI-U-)/R1=(U-U0)/RF由于U-=0,则U0=-RF*UI/R13.结果分析由于输入电压为1V,所以根据公式可得出输出电压为-1.997,符合理论。
模块名称正弦波振荡电路分析应用单元名称正弦波振荡电路的基本概念RC正弦波振荡电路 LC正弦波振荡电路石英晶体正弦波振荡电路单元学时2学时授课班级教学目标【素质目标】1.具备独立思考与团队工作能力2.能对工作进行整体的组织与实施3.能寻求解决问题办法【知识目标】1、正弦波振荡电路的组成、工作原理、计算和应用2.非正弦波振荡电路的组成、工作原理、计算和应用3.石英晶体正弦波振荡电路的应用【技能目标】1.能扩展相应的知识信息的收集和处理能力2.会使用常见模电工具3.能熟练分析震荡电路的原理与参数重点难点【教学重点】1.振荡电路的组成与工作原理2.振荡电路的分析【教学难点】1.有源滤波电路结构分析与参数理解2.振荡电路的分析方法与参数调节学情分析1.对模拟电路的组成及作用有了一定的了解2.已经学习了关于变压器、二极管、稳压管、电容等方面的知识。3.学习了高等数学与大学物理等课程,能够理解一定的知识内容4.有一定的社交能力和团队协作精神教学环境1.理实一体化教室2.计算机机房3.电工电子实验室4.慕课资源、云班课平台、爱课程资源、Multisim仿真平台学习成果按照给定需求设计有源滤波器、振荡波形(正弦、非正弦)发生器仿真电路,并进行参数测试。评价方法1.学生学业评价以过程评价为主,结果评价为辅;2.过程评价:重点考察学生通过阶段性学习所得到的学习成果,成果表现为完成的项目模块(仿真分析),概念的理解,收获与体会,工作态度等方面。评价分数占总成绩比重60%。3.结果评价:评价学生所做项目成果。采取学习小组互评,小组内部互评,学生自评、教师评价(评价实习实训报告、学生完成的项目情况)等方式。评价分数占总成绩比重40%。课后作业1、利用实验室开放时间调试仿真电路2、书后7.2,7.6,7.8,7.10教学反思1.由于该任务主要考察学生对模拟电路的综合性思考,需要让学生独立去思考操作,锻炼其分析问题解决问题的能力。2.需要强调课后充分利用实验室资源的重要性。教师要善于发现学生思维的闪光点,鼓励学生提问和动手操作。3.利用仿真教学平台模拟实际电路,让同学亲自动手操作,将同学感到很神秘、和难以理解的电气电子知识和电路工作原理具体化、形象化,能达到较好的教学效果。教学过程设计教学环节教学内容教师活动学生活动时间分配(min)项目引导1.有源滤波器、振荡波形(正弦、非正弦)发生器仿真电路组成与原理。2.有源滤波器、振荡波形(正弦、非正弦)发生器电路的搭建为案例进行教学。任务驱动,案例教学,演示教学操作调试10知识点1讲解信号的处理电路有源滤波器信号的产生电路7.1正弦波振荡电路的基本概念7.2RC正弦波振荡电路 1、RC正弦波1)、组成;2)、分析方法;3)、参数选择;4)、例题分析主讲☆课程思政:通过LC、RC振荡电路对比,引导学生体会“简而不陋”——简单电路亦可实现精准振荡,关键在于深入理解原理。课堂对话教师讲解和指导60知识点2讲解7.3LC正弦波振荡电路7.3.1LC谐振回路的频率特性(7.3.2变压器反馈式振荡电路7.3.3三点式LC振荡电路7.4石英晶体振荡电路主讲课堂对话教师讲解和指导60操作训练1.利用仿真平台搭建有源滤波器、振荡波形发生器仿真电路,并按要求测量参数;2.有源滤波器、振荡波形发生器电路性能的验证3.根据实际出现的故障进行检测和分析;辅导操作调试30知识深化有源滤波器、振荡波形发生器电路基本分析方法;有源滤波器、振荡波形发生器实际应用电路组成和工作原理。引导教学,演示教学听课、记录问题10归纳总结根据搭建的仿真电路,学生很快能掌握有源滤波器、振荡波形发生器电路。同时,能根据自己出现的问题有针对性的进行故障分析,加深了印象。总结10版本修订信息1.2021.8.30,完成版本V1.02.2025.11.10,完成版本V2.0单元备课笔记导入:1、复习运放的应用2、正弦信号的产生知识点1讲解:正弦波振荡电路的基本概念及RC正弦波振荡电路 7.1正弦波振荡电路的基本概念1.产生自激振荡的条件2.正弦波振荡电路的组成3.振荡电路起振与稳幅4.RC正弦波振荡电路(1)电路组成::(2)RC串并联选频网络的选频特性:(3)电路的起振条件和振荡频率:(4)振荡频率的调整知识点2讲解:LC正弦波振荡电路7.3石英晶体振荡电路(1)基本构成:(2)石英晶体振荡电路(3)串联型石英晶体振荡器仿真实践案例1.实践素材1.1如图所示为项目仿真电路有源滤波电路方波发生器1.2项目任务a.根据给定有源滤波器、振荡波形发生器电路设计绘制仿真电路;b.测试电路效果,并通过更换元件实现稳压效果的调整。2.电路仿真与调试3.成果评价
模块名称直流稳压电源分析应用单元名称直流电源的组成 单向整流电路 滤波电路 稳压电路 开关式直流稳压电源单元学时4学时授课班级教学目标【素质目标】1.具备独立思考与团队工作能力2.能对工作进行整体的组织与实施3.能寻求解决问题办法【知识目标】1.单相整流电路的组成、工作原理和计算。2.滤波电路的组成、工作原理和计算。3.并联型、串联型稳压电路的组成、工作原理。4.集成稳压电路的应用【技能目标】1.能扩展相应的知识信息的收集和处理能力2.会使用常见模电工具3.能熟练分析整流、滤波、稳压电路参数重点难点【教学重点】1.整流、滤波、稳压电路的基本特征2.常见整流、滤波、稳压器件的认知与使用【教学难点】1.整流、滤波、稳压电路相关参数的内在关系2.整流、滤波、稳压电路分析方法学情分析1.对模拟电路的组成及作用有了一定的了解2.已经学习了关于变压器、二极管、稳压管、电容等方面的知识。3.学习了高等数学与大学物理等课程,能够理解一定的知识内容4.有一定的社交能力和团队协作精神教学环境1.理实一体化教室2.计算机机房3.电工电子实验室4.慕课资源、云班课平台、爱课程资源、Multisim仿真平台学习成果按照给定需求设计稳压电路,利用仿真平台搭建完整电路,并进行参数测试。评价方法1.学生学业评价以过程评价为主,结果评价为辅;2.过程评价:重点考察学生通过阶段性学习所得到的学习成果,成果表现为完成的项目模块(仿真分析),概念的理解,收获与体会,工作态度等方面。评价分数占总成绩比重60%。3.结果评价:评价学生所做项目成果。采取学习小组互评,小组内部互评,学生自评、教师评价(评价实习实训报告、学生完成的项目情况)等方式。评价分数占总成绩比重40%。课后作业1、利用实验室开放时间调试仿真电路2、任务报告书3、理论习题教学反思1.由于该任务所需元件相对简单,主要考察学生对模拟电路的综合性思考,因此需要充分调动学生的主观能动性。2.需要强调课后充分利用实验室资源的重要性。教师要善于发现学生思维的闪光点,鼓励学生提问和动手操作。3.利用仿真教学平台模拟实际电路,让同学亲自动手操作,将同学感到很神秘和难以理解的电气电子知识和电路工作原理具体化、形象化,能达到较好的教学效果。教学过程设计教学环节教学内容教师活动学生活动时间分配(min)项目引导1.整流电路、滤波电路、分立元件构成的稳压电路分析原理及其物理参数2.以整流电路、滤波电路、分立元件构成的稳压电路的搭建为案例进行教学。任务驱动,案例教学,演示教学操作调试10知识点1讲解一、直流稳压电源的组成1、元件构成2、质量指标二、单相整流滤波电路1)、内容;2)、分析方法;3)、参数选择;4)、例题分析主讲☆课程思政:分析纹波系数与滤波电容关系时,强调“平滑见功夫”——滤波效果取决于元件选型与布局细节。课堂对话教师讲解和指导70知识点2讲解三、稳压电路1)稳压二极管组成的稳压电路2)串联反馈式稳压电路3)集成稳压器主讲☆课程思政:设计稳压电源实验时,要求学生测试负载调整率,培养“全面验证”的习惯——合格产品需通过多维度测试。课堂对话教师讲解和指导60操作训练1.利用仿真平台整流电路、滤波电路、分立元件构成的稳压电路,并按要求测量参数;2.常用仪表的使用3.稳压电路性能的验证4.根据实际出现的故障进行检测和分析;辅导操作调试20知识深化整流电路、滤波电路、分立元件构成的稳压电路基本分析方法;整流电路、滤波电路、分立元件构成的稳压电路组成和工作原理。引导教学,演示教学听课、记录问题10归纳总结根据搭建的仿真电路,学生很快能掌握整流电路、滤波电路、分立元件构成的稳压电路。同时,能根据自己出现的问题有针对性的进行故障分析,加深了印象。总结10版本修订信息1.2021.8.30,完成版本V1.02.2025.11.10,完成版本V2.0单元备课笔记内容导入:交直流电的区别,优缺点手机充电器的原理知识点1讲解:单相整流滤波电路8.1直流电源的组成8.2单向整流电路8.2.1单相半波整流电路(1)输出电压平均值UL:(2)输出电流平均值Io:IL=UL/RL=0.45u2/RL(3)流过二极管的平均电流:(4)二极管承受的最高反向电压8.2.2单相全波整流电路8.2.3单相桥式整流电路(1)组成:由四个二极管组成桥路(2)工作原理:(3)主要参数:8.3滤波电路1、电容滤波2、电感滤波器一般情况下,电感值L愈大,滤波效果愈好。但电感的体积变大、成本上升,且输出电压会下降,所以滤波电感常取几亨到几十亨。知识点2讲解:稳压电路8.4稳压电路稳压电路的作用:1、稳压管稳压电路2、串联反馈式型稳压电路3.三端集成稳压电源8.5开关式直流稳压电源 1、线性稳压电路的缺点:调整管管耗大,电源效率低(40%——60%)2、开关稳压电路的优点:效率高(80%——90%)稳压范围宽对电网要求不高体积小、重量轻3、开关稳压电路的缺点:输出电压含较大纹波对电子设备干扰较大电路复杂开关稳压电源的基本工作原理仿真实践案例1.实践素材1.1如图所示为稳压源仿真电路1.2项目任务a.根据给定稳压源电路设计绘制仿真电路;b.测试电路效果,并通过更换元件实现稳压效果的调整。2.电路仿真与调试3.成果评价
数字电子部分模块名称数字电子技术单元名称逻辑代数基础单元学时2授课班级教学目标【素质目标】1、逻辑思维与严谨态度:培养学生严密的逻辑推理能力和严谨的科学态度,能够运用逻辑代数的思想分析和解决问题。2、数字化素养:提升学生的数字化思维能力,理解计算机等数字系统底层的逻辑运作原理,为学习后续计算机科学、数字电路等课程奠定基础。3、探究与创新精神:鼓励学生通过逻辑运算和化简,探索问题的最优解决方案,培养精益求精和简化优化的工程思维。【知识目标】1、掌握逻辑变量、逻辑常量(0和1)、基本逻辑运算(与、或、非)及其符号表示。2、熟悉逻辑代数的基本公式、定律(如交换律、结合律、分配律)和常用定理(如吸收律、摩根定理等)。【技能目标】1、熟练地对逻辑表达式进行运算和化简;2、能够灵活运用逻辑代数的公式和定理,对逻辑函数进行化简,得到最简表达式。重点难点【教学重点】1、三种基本逻辑运算(与、或、非)的定义、逻辑符号和运算规则;2、逻辑代数的基本公式和定理,特别是摩根定理;3、逻辑函数的公式法化简。【教学难点】1、摩根定理的理解与灵活运用;2、公式法化简逻辑函数的技巧与灵活性。学情分析本课程的教学对象通常为初次接触形式化逻辑的学生。他们具备基本的代数运算能力,但容易将逻辑代数与普通代数混淆,这是教学中的首要障碍。学生对“与”、“或”、“非”的生活化概念有所了解,但将其抽象为严格的数学定义和符号运算仍需引导。他们的抽象思维和模型构建能力正在发展中,将实际问题转化为逻辑函数会成为主要难点。同时,学生对理论学习可能感到枯燥,但对于逻辑在计算机、电路等领域的应用抱有浓厚兴趣,这是激发学习动机的关键切入点。因此,教学需注重对比辨析、实例牵引与渐进式训练。教学环境资源名称对教学内容的支撑学生行为慕课堂线上平台可以提供线上点名、签到、提问等。学生可以通过该线上平台下载所授章节资料和PPT,巩固知识点教学与复习。学生可针对该章节进行线上提问,回答内容公开可解决课堂问题。通过线上点名的随机性,提高学生的出勤率与趣味性,增加学生的上课专注程度。学习成果反转课堂、课程提问、小组任务评价方法1.测试形式(1)课前任务视频、案例分析结果、测试成绩;(2)课中、课后测验成绩;(3)课堂表现。2.测试内容(1)课前任务中,学生使用信息化教学资源进行自主学习,拍摄学习视频并上传;(2)课堂中课堂习题;(3)课堂上小组讨论、小组展示、互动评价。课后作业课程平台学习任务、测试及课本课后习题。教学反思本次教学成功之处在于,有效利用了生活实例和数字电路应用作为导入,激发学生兴趣。通过将抽象的摩根定理等知识与具体案例紧密结合,并辅以对比辨析,帮助学生突破了逻辑代数与普通代数混淆的认知难点。课堂采用任务驱动的小组化简练习,学生参与度高,大多数能够初步运用公式法进行化简,实现了知识向技能的转化,达成了预定的能力目标。教学过程设计教学环节教学内容教师活动学生活动时间分配(min)课前准备结合前序课程所学,进行逻辑代数技术基础部分知识点的学习、以及课堂教学内容、教学案例、教学道具的准备。准备课件:逻辑变量、基本逻辑运算(与、或、非)的真值表、逻辑符号、表达式。设计生活化案例;准备课堂互动问题和小组讨论;准备逻辑运算仿真软件或实物演示道具(如逻辑门电路模块)1、预习教材1.3节内容,了解逻辑代数的基本概念。2、思考:现实生活中哪些情景符合“与”“或”“非”的逻辑?3、准备笔记本记录课堂要点与疑问。35课程导入结合前序课程内容,对学生进行思维引导,激发学生学习兴趣,同时指出本次课教学重点和难点,引导学生对相关内容进行着重学习。1、提问引入:“如果我们用1表示灯亮,0表示灯灭,两个开关同时闭合灯才亮,这是什么逻辑?”2、展示简单逻辑电路图或实物,引导学生说出“与”“或”“非”的直觉理解。3、明确本节课目标:掌握逻辑变量、三种基本逻辑运算及其表示方法1、回答教师提出的生活实例问题。2、尝试用“真/假”“是/否”描述简单逻辑判断。3、记录学习目标,明确重点。5课堂学习对逻辑变量进行讲解讲解逻辑变量的取值,强调逻辑变量与数学变量的不同。理解“0”和“1”分别代表的关系5基本逻辑运算的讲解☆课程思政:结合布尔对逻辑代数的贡献,讲述数学工具对工程的推动作用,体现“理论指导实践”的智慧。讲解“与”、“或”、“非”逻辑运算,分别讲解逻辑符号、表达式、真值表,演示仿真软件或画电路图辅助理解。跟随教师画真值表;通过小组讨论举例说明三种逻辑;完成随堂练习:给出给定情景下的逻辑表达式。30其他逻辑运算的讲解介绍“与非”、“或非”等常用逻辑运算,强调他们与基本逻辑运算的关系以及其逻辑运算符号。对比学习:找出“与非”和“与”之间的关系完成真值表填空练习;通过小组展示,距离说明异或逻辑。5课堂测验检验学生相关运算掌握情况。布置1-2道判断题并进行讲解,观察学生答题正确率,掌握学生学习情况。完成课堂习题5课堂总结总结本次课重难点,指导学生进一步交流学习。着重回顾本次课程的学习重点和难点(逻辑变量、逻辑运算等)。进行自我总结、反馈课堂学习情况。5
单元备课笔记【课程导入】目标:从生活逻辑过度到数字逻辑,激发学生对数字逻辑的兴趣,明确学习目标。方式:提问与情景创设1、情景一:A教师提问:“教室门口有一个自动感应灯,它需要满足‘天黑了’并且‘有人经过’才会亮起。这背后的‘逻辑’是什么?”B引导:学生回答后,总结这是一种“与”的关系,需要满“天黑”和“有人经过”才会亮起。2、情景二:A教师提问:“要打开这个教室的灯,我们可以‘按门口开关’或者‘按讲台开关’,任何一个动作都能让灯亮。这又是什么逻辑?”B引导:学生回答后,学生回答后,总结这是一种“或”的关系,即至少一个条件满足,结果就发生。引出课题:告诉学生,在数字电路中,我们用数学语言来精确描述这种因果关系,这就是我们今天要学习的逻辑代数。它将是我们分析和设计数字电路的基石。展示本次课的学习目标:掌握逻辑变量和三种基本逻辑运算(与、或、非)。【课堂学习】知识点:1、了解逻辑变量的核心概念,强调其只有两种取值,且强调这两种取值没有数值大小的概念,只表示两种不同的状态,如:真假、是否、开关等。2、掌握基本逻辑运算,采用“定义-逻辑表达式-真值表-逻辑符号-实例”的五步教学法。掌握“与”、“或”、“非”三种运算。【课堂测验】题目示例:(判断题)逻辑变量A的取值可以是0,1,2。A.正弦波。答案:错误。逻辑变量只有0和1两个取值。【课堂总结】回顾重点:1、逻辑变量::二值性。2、三大基本逻辑运算:定义、表达式、真值表。3、四大复合逻辑运算:构成和特点。4、强调逻辑运算的重要性。【布置课后任务】1、熟记8种逻辑运算的真值表,完成教材对应的基础习题。2、进行预习,思考如何将这些零散的逻辑运算组合起来,表示一个复杂的逻辑功能(引出下一节“逻辑函数”)。模块名称逻辑代数基础单元名称逻辑函数单元学时2授课班级教学目标引导学生从孤立的逻辑运算,上升到能够系统性地理解和表示复杂逻辑关系,为后续的逻辑函数化简打下坚实基础。【素质目标】培养系统化思维与建模能力:引导学生从具体的逻辑问题中抽象出逻辑关系,建立逻辑函数模型,体会从具体到抽象,再从抽象到具体的认知过程;培养严谨、规范的工程素养:通过真值表、表达式等表示方法的学习,强调逻辑描述的准确性与唯一性,养成严谨的科学态度。【知识目标】理解并阐述逻辑函数的定义;掌握逻辑函数的四种常用表示方法;熟悉逻辑代数的基本定律(公式)和三个重要规则。【技能目标】1、能够根据给定的实际逻辑问题,列出真值表并写出逻辑函数表达式。2、熟练地在真值表、逻辑表达式和逻辑图三种表示方法之间进行相互转换。3、能够初步运用逻辑代数的基本定律和规则进行简单的逻辑等式证明或表达式变换。重点难点【教学重点】逻辑函数的建立过程;逻辑函数的三种核心表示方式及其相互转换。【教学难点】反演规则与对偶规则的理解与应用;逻辑表达式与逻辑图的双向转换。学情分析根据前序课程学生已经掌握了逻辑变量的概念,并系统学习了基本逻辑运算和常用复合逻辑运算的定义、真值表、逻辑符号和表达式,能够进行简单的逻辑推理。根据以往授课经验,学生对本节课的学习内容会存在知识难以理解的情况,从而导致缺乏学习动机和学习兴趣的问题。因此,在授课过程中应注重复杂知识简单化、抽象知识具象化,可以通过采用案例驱动与可视化方法,提高授课质量,帮助学生更好地掌握本节内容。教学环境资源名称对教学内容的支撑学生行为慕课堂线上平台可以提供线上点名、签到、提问等。学生可以通过该线上平台下载所授章节资料和PPT,巩固知识点教学与复习。学生可针对该章节进行线上提问,回答内容公开可解决课堂问题。通过线上点名的随机性,提高学生的出勤率与趣味性,增加学生的上课专注程度。学习成果理解逻辑函数的定义,掌握逻辑函数的常用表示方法,能够进行简单计算。评价方法1.测试形式(1)课前任务视频、案例分析结果、测试成绩;(2)课中、课后测验成绩;(3)课堂表现。2.测试内容(1)课前任务中,学生使用信息化教学资源进行自主学习,拍摄学习视频并上传;(2)课堂中课堂习题;(3)课堂上小组讨论、小组展示、互动评价。课后作业课程平台学习任务、测试及课本课后习题。教学反思本节课的创新点在于合理利用信息化教学手段,结合阶梯式案例教学方法,引导学生从实际问题出发,巧妙引导他们完成逻辑图绘制,由浅入深,巧妙且有效地化解了学生从具体思维到抽象思维的跨越难度,为后续专业课学习奠定基础。教学过程设计教学环节教学内容教师活动学生活动时间分配(min)课前准备结合前序课程所学,进行逻辑函数部分知识点的学习、以及课堂教学内容、教学案例、教学道具的准备。制作教学PPT,上传至线上教学平台;准备教学案例,演示逻辑函数的建立过程;预估学生在该逻辑函数部分的学习困难,授课中提前进行着重讲解。复习巩固上节课的逻辑代数基础内容;查看线上资源并进行初步思考。35课程导入结合前序课程内容,对学生进行思维引导,激发学生学习兴趣,同时指出本次课教学重点和难点,引导学生对相关内容进行着重学习。进行情境创设,列举简单的案例引出本次课
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