電子技術(shù)實驗少學(xué)時下實驗教學(xué)案例的研究匯編

電子技術(shù)實驗少學(xué)時下實驗教學(xué)案例的研究設(shè)計案例應(yīng)具備的素質(zhì)問題：文字功底不厚，承前啟后的表達(dá)方法不熟練，

內(nèi)容編寫欠清晰與科學(xué)。普遍壓力太大

科研教師科研壓力大，教學(xué)教師生活壓力大。應(yīng)付教學(xué)工作的基本培訓(xùn)，無法更多地投入教

學(xué)。絕大部分博士學(xué)位青年教師，甚至部分中年教師做算法研究很深入，但硬件能力不強(qiáng)，缺乏教學(xué)投入和電路背景的了解，理論教學(xué)與實驗教學(xué)研究不夠或者脫鉤，科學(xué)性：經(jīng)過反復(fù)實踐、準(zhǔn)確無誤的科學(xué)論述。設(shè)計案例應(yīng)具備的教學(xué)思想教學(xué)案例設(shè)計應(yīng)考慮：基礎(chǔ)性：突出經(jīng)典的基本概念、基本方法和基本電路。先進(jìn)性：反映新技術(shù)和教學(xué)改革的可行成果。適用性：具備分等級的評價系統(tǒng)，能夠提供不同定位

的需求。實用性：采用實用、典型的電路作為單元電路，提高

電路整體完整與正確性。設(shè)計案例應(yīng)具備的教學(xué)思想1.電路的背景、特點、使用的技術(shù)與方法、應(yīng)用場合與應(yīng)用局限性。案例缺乏的教學(xué)思想：2.構(gòu)思、分析與排除故障，工程中考慮的相關(guān)問題，儀器測試電路的不同方法。3.從性能的角度考慮基本電路到系統(tǒng)、局部到全局、相互相成的辯證關(guān)系。4.定性與定量分層次的科學(xué)評價系統(tǒng)案例存在的問題負(fù)反饋放大器實驗

（1）掌握放大器性能指標(biāo)的測量方法。

（2）研究負(fù)反饋對放大器性能的影響。（3）加深對負(fù)反饋放大器工作原理的理解。解析：實驗名稱全局性不足，實驗?zāi)康膯我?，層次不分明，系統(tǒng)性欠清晰，考察的能力不明確。

1．實驗?zāi)康陌咐嬖诘膯栴}2．實驗涉及的理論知識和實驗知識本實驗體現(xiàn)了負(fù)反饋的基本概念，負(fù)反饋放大器的工作原理，放大器通頻帶的概念。體現(xiàn)了輸入、輸出電阻的測試方法。電壓增益和通頻帶的測試方法。解析：涉及了理論知識等，但敘述不科學(xué)，欠電路背景的強(qiáng)調(diào)，文字水平難理解。案例存在的問題3．實驗內(nèi)容（1）調(diào)整電路的直流工作狀態(tài)（2）研究負(fù)反饋對放大器性能的影響（3）負(fù)反饋對電路增益的影響（4）負(fù)反饋對電路輸入、輸出電阻的影響（5）負(fù)反饋對電路通頻帶的影響解析：缺乏從局部到全局的系統(tǒng)角度認(rèn)識電路，不容易分等級與層次，實用性不突出。案例存在的問題

1．實驗?zāi)康?/p>

（1）了解編碼器、譯碼器和數(shù)碼管的管腳排列和管腳功能。

（2）掌握編碼器、譯碼器和數(shù)碼管的性能及使用方法。（3）掌握譯碼器、編碼器的工作原理和特點。（4）熟悉常用譯碼器、編碼器的邏輯功能和典型應(yīng)用。組合電路實驗解析：實驗名稱與實驗?zāi)康拿撾x，實驗?zāi)康膯我?，沒有體現(xiàn)研究性教學(xué)，系統(tǒng)性欠清晰，考察的能力不明確。案例存在的問題2．實驗內(nèi)容（1）測試74LS148的邏輯功能，注意輸出的編碼形式和優(yōu)先級問題。比較觀測值與給定值的異同。（2）測試譯碼器74LS47控制管腳LT、BI

/RBO、RBI的功能。（3）設(shè)計一個數(shù)字顯示系統(tǒng)，要求輸入十進(jìn)制數(shù)0～9，通過數(shù)碼管顯示。觀察并記錄顯示結(jié)果。解析：實驗內(nèi)容要求不高，實用性不突出。結(jié)論：編寫實驗教師欠教學(xué)素質(zhì)，不具備教學(xué)思想。模擬電子技術(shù)實驗放大電路的失真研究從性能方面設(shè)計研究的問題放大電路失真

知識點回顧：

1.截止失真、飽和失真、雙向失真、交越失真等。

2.射極偏置電路、乙類、甲乙類功率放大電路和負(fù)反饋電路等。

3.克服各種失真的技術(shù)。系統(tǒng)以失真現(xiàn)象為主線，帶動典型基本電路，貫穿解決方法與技術(shù)。放大電路失真

電路輸出波形失真引起信號不能正確的傳輸，解決失真問題是電路設(shè)計工程師面對的一個重要問題。

輸出波形失真可發(fā)生在基本放大、功率放大和負(fù)反饋放大等電路中，輸出波形失真有截止失真、飽和失真、雙向失真、交越失真，以及輸出產(chǎn)生的諧波失真和不對稱失真等。強(qiáng)調(diào)應(yīng)用場合。強(qiáng)調(diào)失真產(chǎn)生的背景，歸納失真的各種現(xiàn)象。放大電路失真1.掌握失真放大電路的設(shè)計和解決電路的失真問題——提高系統(tǒng)地構(gòu)思問題和解決問題的能力。實驗?zāi)康模?.掌握消除放大電路各種失真技術(shù)——系統(tǒng)地歸納模擬電子技術(shù)中失真現(xiàn)象。3.具備通過現(xiàn)象分析電路結(jié)構(gòu)特點——提高改善電路的能力。解析：提出問題，提高解決能力。解析：突出了實用性，明確了層次，提高了研究能力。技術(shù)指標(biāo)及設(shè)計要求

1.基本要求

（1）輸入一標(biāo)準(zhǔn)正弦波，頻率2KHz，幅度50mV，輸出正弦波頻率2KHz，幅度1V。25mVtui0.5ms0.5Vtuo0.5ms明確實驗的最基本平臺。技術(shù)指標(biāo)及設(shè)計要求

（2）下圖放大電路輸入是標(biāo)準(zhǔn)正弦波，其輸出波形失真。50mVtui0.5ms放大電路tuo0.5ms設(shè)計電路并改進(jìn)。討論產(chǎn)生失真的機(jī)理，闡述解決問題的辦法。從設(shè)計的角度，逆向思維，掌握基本電路結(jié)構(gòu)和性能特點。構(gòu)思問題，解決問題，改進(jìn)電路。技術(shù)指標(biāo)及設(shè)計要求

（3）下圖放大電路輸入是標(biāo)準(zhǔn)正弦波，其輸出波形失真。50mVtui0.5ms放大電路tuo0.5ms1.設(shè)計電路并改進(jìn)。2.討論產(chǎn)生失真的機(jī)理，闡述解決問題的辦法。3.npn型組成的共射放大電路和pnp型組成的共射放大電路在截止和飽和失真方面的不同。

技術(shù)指標(biāo)及設(shè)計要求1.設(shè)計電路并改進(jìn)。2.討論產(chǎn)生失真的機(jī)理，闡述解決問題的辦法。3.共基放大電路、共集放大電路與共射放大電路在截止和飽和失真方面的不同。

（4）下圖放大電路輸入是標(biāo)準(zhǔn)正弦波，其輸出波形失真。50mVtui0.5ms放大電路tuo0.5ms以典型的基本電路，從局部到全局延伸到從電子系統(tǒng)的角度認(rèn)識基本電路，加強(qiáng)定性分析。技術(shù)指標(biāo)及設(shè)計要求思考：改變下圖射極偏置電路電路哪些參數(shù)可解決上述失真。uiuoReEc截飽失真雙向失真加強(qiáng)定量分析，微觀研究電路現(xiàn)象。共享資源建設(shè)的動畫建設(shè)。技術(shù)指標(biāo)及設(shè)計要求設(shè)計電路并改進(jìn)。討論產(chǎn)生失真的機(jī)理，闡述解決問題的辦法。（5）下圖放大電路輸入是標(biāo)準(zhǔn)正弦波，其輸出波形失真。2.5Vtui0.5ms放大電路tuo功率放大交越失真2交越失真12.5VtuO0.5ms雙電源供電的功率放大器改成單電源供電會出現(xiàn)哪種失真？如何使單電源供電的功率放大器不失真？從分立元件到集成運(yùn)放失真現(xiàn)象與技術(shù)改進(jìn)的層次遞進(jìn)。技術(shù)指標(biāo)及設(shè)計要求

2.發(fā)揮部分

（1）下圖放大電路輸入是標(biāo)準(zhǔn)正弦波，其輸出波形失真。放大電路uiuo設(shè)計電路并改進(jìn)。討論產(chǎn)生失真的機(jī)理，闡述解決問題的辦法。提高難度，分出等級。uSuo技術(shù)指標(biāo)及設(shè)計要求介紹可供參考的經(jīng)典電路。ui放大電路Auouiuoui反饋網(wǎng)絡(luò)B+-ufufudiuoudi技術(shù)指標(biāo)及設(shè)計要求促進(jìn)掌握功能、原理、結(jié)構(gòu)和框圖，獲取解決辦法。uSuoRfuo負(fù)反饋強(qiáng)調(diào)不同電路的調(diào)試方法，故障分析及排除方法，掌握系統(tǒng)的電子電路實驗技術(shù)。（2）任意選擇一運(yùn)算放大器，測出增益帶寬積fT。并重新完成前面基本要求和發(fā)揮部分的工作。（3）將運(yùn)放接成任意負(fù)反饋放大器，要求負(fù)載2kΩ,放大倍數(shù)為100，將振蕩頻率提高至fT/100的95%，觀察輸出波形是否失真，若將振蕩器頻率提高至fT/100的110%，觀察輸出波形是否失真。（4）放大倍數(shù)保持100，振蕩頻率提高至fT/100的95%或更高一點，保持不失真放大，將純阻抗負(fù)載2kΩ替換為容抗負(fù)載20F，觀察失真的輸出波形。（5）改善發(fā)揮部分（4）的輸出波形不失真，設(shè)計并完成電路。進(jìn)一步延伸與拓展失真現(xiàn)象，從辯證的角度對待失真，獲取其應(yīng)用的局限性，培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)集成、綜合應(yīng)用能力。3．附加部分（1）設(shè)計一頻率范圍在20Hz～20kz語音放大器。（2）將各種失真引入語音放大器，觀察、傾聽語音輸出。（6）有哪些方法可以克服電阻負(fù)載改成大容性負(fù)載出現(xiàn)的失真？（4）提高頻率后若失真，屬于哪類失真？（5）電阻負(fù)載改成大容性負(fù)載會出現(xiàn)什么失真？4.失真研究（1）由單電源供電的運(yùn)算放大器組成電路會出現(xiàn)哪種失真？（2）負(fù)反饋可解決波形失真，解決的是哪類失真？（3）測量增益帶寬積fT有哪些方法？儀器儀表的使用方法，測試信號的選擇方法。容性負(fù)載的實際電路的應(yīng)用，及其衍生的失真現(xiàn)象。（9）歸納失真現(xiàn)象，并闡述解決失真的技術(shù)。（8）當(dāng)溫度升高，晶體管組成的電路剛剛產(chǎn)生靜態(tài)工作點漂移，使電路產(chǎn)生某種失真，此時由場效應(yīng)管組成的電路也同樣失真嗎？為什么？（7）用場效應(yīng)管組成的放大電路或運(yùn)算放大器同樣會產(chǎn)生所研究的失真嗎？進(jìn)一步實際應(yīng)用的研究。重點：1.給出不同輸出波形失真現(xiàn)象，逆向設(shè)計放大電路并改進(jìn)，體現(xiàn)系統(tǒng)性。2.歸納模擬電子技術(shù)放大電路失真問題和解決方法，展開思路，體現(xiàn)開放性。重點歸納授課部分錄像共享資源建設(shè)的授課錄像。模擬電子技術(shù)實驗中頻自動增益控制數(shù)字電路的研究從工程設(shè)計方面研究的問題中頻自動增益數(shù)字電路

知識點回顧：

1.加法電路、減法電路、乘法電路、除法電路。

2.A/D轉(zhuǎn)換技術(shù)、D/A轉(zhuǎn)換技術(shù)、控制電路和數(shù)字信號補(bǔ)償技術(shù)。

3.克服競爭冒險現(xiàn)象、時序匹配。4.精度與速度矛盾。實驗系統(tǒng)以A/D和D/A為主線，帶動典型數(shù)字組合與時序電路，貫穿解決方法與技術(shù)。中頻自動增益數(shù)字電路在通信設(shè)備中，特別是在通信接收設(shè)備中起著重要的作用。它能夠保證接收機(jī)在接收弱信號時增益高，在接收強(qiáng)信號時增益低，使輸出保持適當(dāng)?shù)牡碗娖剑恢劣谝驗檩斎胄盘柼《鵁o法正常工作，也不至于因為輸入信號過大而使接收機(jī)發(fā)生堵塞或飽和。強(qiáng)調(diào)背景與應(yīng)用場合。自動增益數(shù)字控制電路是一種在輸入信號變化很大的情況下，輸出信號保持恒定或在較小的范圍內(nèi)波動的電路。中頻自動增益數(shù)字電路1.掌握中頻自動增益數(shù)字電路設(shè)計問題——提高系統(tǒng)地構(gòu)思問題和解決問題的能力。實驗?zāi)康模?.掌握數(shù)字控制技術(shù)——系統(tǒng)地歸納數(shù)字電子技術(shù)中邏輯電路和轉(zhuǎn)換電路的應(yīng)用。3.具備通過現(xiàn)象分析電路結(jié)構(gòu)特點——提高改善電路的能力。解析：提出問題，提高構(gòu)思問題能力。解析：突出了實用性，明確了層次，提高研究能力。

技術(shù)指標(biāo)及設(shè)計要求

1.基本要求

（1）用加法器實現(xiàn)2位乘法電路。明確實驗的最基本基礎(chǔ)。A1

A0

×B1

B0

A0

B0

A1

B0

A0

B1

+A1

B1

A0

B0

S1

S2

四個與門和一個四位加法器。實驗研究與思考：加法器實現(xiàn)2位乘法電路原理？技術(shù)指標(biāo)及設(shè)計要求

（2）用2片4位加法器實現(xiàn)可控累加（加/減，-9到9，步長為3）電路，最大數(shù)字99。提示：用控制電路和計數(shù)器實現(xiàn)步長變換，再用加法器實現(xiàn)加減電路（其中減法為加其補(bǔ)碼）。（2）設(shè)計中引入競爭與冒險現(xiàn)象，探究其產(chǎn)生原因。實驗研究與思考：（1）可控加/減法電路控制模塊關(guān)鍵是什么？技術(shù)指標(biāo)及設(shè)計要求

（3）用2片4位移位寄存器實現(xiàn)可控乘/除法（2到8，步長為2n）電路，最大數(shù)字是64。(選作）實驗研究與思考：（1）可控乘/除法電路控制模塊關(guān)鍵是什么？技術(shù)指標(biāo)及設(shè)計要求

2.發(fā)揮部分

（1）用D/AC0832實現(xiàn)8k～10k（300mV）模擬信號和8位數(shù)字信號輸入，8k～10k（2mV-3V）模擬信號輸出的可控乘/除法電路?？煽爻?除法電路uiuo可控乘/除法電路控制模塊關(guān)鍵是什么？D/AC0832工作方式有哪些？提高難度，分出等級。介紹可供參考的經(jīng)典電路。實驗提示D/AC083210kΩ+5V8DILECSXFERWRIWRJD0～D7uouiUREFRFBIOUT1IOUT2+∞uoD/AC083210kΩ+5V8DILECSXFERWRIWRJD0～D7uiUREFRFBIOUT1IOUT2+∞輸入ui輸出uO傳輸門傳輸門傳輸門傳輸門RFBUREFRFBXUREF電路圖BUREFRFBXB輸入ui輸出uO輸入ui輸出uO傳輸門傳輸門傳輸門傳輸門RFBUREFRFBXUREFUREF可控模擬乘除法電路D/AC083210kΩ+5V8DILECSXFERWRIWRJD0～D7UREFRFBIOUT1IOUT2+∞×技術(shù)指標(biāo)及設(shè)計要求

2.發(fā)揮部分

（2）設(shè)計一個電路，輸入信號100mV到4V峰峰值，1KHZ～10KHZ的正弦波信號，輸出信號為3到3.5V的同頻率，不失真的正弦波信號。精度為8位，負(fù)載500Ω。

（3）發(fā)揮部分（2）中，若輸出成為直流，電路如何更改。自動增益數(shù)字控制電路XADC0809UDDOEIN7IN6IN5IN4IN3IN2IN1IN0輸入ui+5VCPSTARALEADDAADDBADDCUREF（-）EOC000088位比較取最大值電路ED0～D5D0～D7D/AC083210kΩ+5V8ILECSXFERWRIWRJD0～D7UREFRFBIOUT1IOUT2+∞B輸入ui輸出uO688位鎖存電路D6D7D0～D7≥18位異或電路81（5）輸出負(fù)載改為8Ω，應(yīng)如何修改電路？（4）當(dāng)輸出成為一條直線時，能否達(dá)到自動增益控制的目的？4.實驗研究（1）測量輸出信號失真方法有哪些？（2）估算或測量發(fā)揮部分（2）輸入到輸出的時間？