关于共发射级放大电路的教学设计与思考

江舟

摘 要：共发射级放大电路是《模拟电子技术》课程中的难点，对这门课的教学起到了承上启下的作用，也是学生学习电子类专业课的关键知识点。笔者在教学过程中采用理论结合实践的教学方法，对这一重要知识点进行了深入浅出的分析，加深学生对知识点理解和掌握的同时，也提高了其实践能力。最终，通过对该知识点的教学设计，思考并提出了提高《模拟电子技术》课程教学质量的有效途径。

关键词：模拟电子 教学 放大电路

《模拟电子技术》是一门电子专业的专业基础课，它所涉及的内容主要是半导体器件的工作原理以及它的最基本的应用，这门课程的特点与学生学习的《电路分析》课程不同，这门课并不是一门理论型的课程，具有很强的实用性，工程性和技术性。

《模拟电子技术》的教学不仅仅是要求学生能够识别电子器件，了解电子电路的工作原理，还要求学生能够系统地了解电子电路的设计、装配和调试等知识。但是从教学实践上看，普遍存在着内容多，课时少，学生学习难度大，学习动力不足等情况。如何培养学生的学习兴趣，提高学生的驾驭知识的能力与动手能力，对于每一位授课教师都是很大的挑战。本人在承担《模拟电子技术》课程的教学过程中，针对教学过程中出现的问题，结合自身实践，对共发射极放大电路这一教学环节进行深入探讨，分享自己的一些心得体会。

1 理论教学

首先，我给学生解释“放大”的概念，所谓放大，就是将信号由小变大。为了引起学生的学习兴趣，这时候可以采用启发式教学法，提出问题，比如生活中有哪些放大现象？让学生自己去思考，然后通过学生们对于放大现象的理解程度，我再告诉学生，我们在模拟电路中的“放大”其实是一个能量转换的过程，由很小的输入能量控制大的输出能量，经过三极管的放大作用去推动负载工作。根据输入信号接入电路的连接方式的不同，三极管的放大电路分为三种形式：共发射极放大电路、共基极放大电路和共集电极放大电路，其中共发射极放大电路的应用最为广泛，我们就以共射放大电路为例，向学生介绍它的工作原理和分析方法，让学生对放大电路有一个宏观的认识。三极管是放大电路的核心元件，接下来围绕三极管引出共射放大电路的原理图，并分析放大电路的结构及各组成元件的作用。放大电路的分析分为“静态”和“动态”两个步骤，所以首先画出放大电路的静态电路，也就是直流电路，这时候我向学生抛出问题，此时三极管是否满足放大区的特性呢？静态就是只有直流电源Vcc供电，Vcc通过基极电阻Rb接到了三极管的基极，此时IB≠0，所以集电极电流IC≠0，IC=βIB，很明显可以保证发射结正偏，集电结反偏。在求取合适的静态工作点以后要进行动态分析，“动态”就是在直流状态的基础上加入了交流信号，此时电路中的电流和电压都是交、直流的叠加，动态分析首先要画出交流通路，方法就是将电路中的所有电容断路，再把直流电源短路接地，在画交流通路的过程中必须要让学生了解各元件的作用，以及交流信号是如何流通的，通过提出这些问题让学生带着问题去思考，再通过老师的分析解答让学生有清晰的认识，最后让学生了解放大电路的基本特性以及掌握放大电路主要参数的计算方法，即电压放大倍数、输入电阻、输出电阻。这样学生对整个放大电路就有了更深刻的认识，为下一步学习其他放大电路以及多级放大电路打下了坚实的基础。

2 软件教学

在《模拟电子技术》的教学中，Multisim是一种常用的EDA软件，有着良好的人机界面和控制方式，并提供了多种分析手段，可以得到理论教学中难以看到的实验结果。教师可以将需要解决的问题以项目的形式交给学生，然后学生以个人形式按照自己所掌握的知识情况完成整个项目。例如在讲授共射放大电路这一内容时可以让学生用Multisim软件选择合适的电子元件，连接出该电路，然后将输入端交流信号短路，接通直流电源，设置合适的参数，就可方便快捷地观测出相应的静态工作点。在确定放大电路静态工作点后，保持RB不变，由输入端引入正弦波信号，测出输出电压的值，然后用公式就可以计算出电压放大倍数，还可以将放大电路接上示波器，打开仿真开关，调整示波器扫描时间和通道A、B的显示比例，观察输入输出波形，同时，教师也可以人为地设置故障，让学生们自主分析故障并且排除故障。

从以上介绍的教学应用实例可以看出，将Multisim软件应用于模拟电子技术实验教学中，可以缩短电路的设计周期，提高电路设计效率，便于学生直观方便地观测实验结果，实现了实验教学手段的创新。在理论教学的同时，合理安排三四个项目给学生做，可以加深对此知识点的理解和掌握。

要让学生真正地掌握共发射极放大电路的知识，掌握电路的结构，如果只是单一的理论教学，学生们多数会感觉内容枯燥，对课程失去兴趣，可以适当地增加动手操作的环节，使学生对这门课有进一步的理解。比如在讲解PN结的单向导电性这一知识点时，可以利用干电池、二极管、小灯泡等简单的道具给学生演示，通过在二极管正接和反接两种情况下灯泡的亮暗程度变化激发学生的学习兴趣，让学生带着问题去寻找答案。在一体化教学过程，还可以充分发挥模电实验箱的作用，在实训室中进行共射放大电路、RC桥式振荡电路、反馈电路等电路的实践操作。例如，在讲解共发射极放大电路时，让学生自己动手搭建电路，然后利用万用表测出静态工作点，输入输出电压，并确定电压放大倍数，最后利用示波器观测输入输出波形，进行对比。在学生对于放大电路有了感性的认识后，再结合放大原理，分析学生在实际操作中观察到的现象，可以有效地提高学习效率。

职业教育的培养目的是培养高技能、高素质的实用型人才，要求学生在掌握一定理论知识的基础上还要具备较强的动手实践能力，所以说不仅要注重理论知识的传授，还要注重培养学生的动手能力，这样才能使学生的综合素质得到提升。

本人在共发射极放大电路这一教学环节采用理论联系实际的教学模式，运用启发式教学方法，让学生在理解记忆的基础上，運用实践检验理论，取得了良好的教学效果。这一知识点的教学实践正是《模拟电子技术》课程教学的典型映射，以此教学设计方法普遍运用于《模拟电子技术》课程教学，有利于其教学质量的优化与提升。

参考文献：

[1]齐庆瑞.模拟电子电路教学中的计算机仿真分析方法[J].新疆教育学院学报.2007（6）：116-119.

[2]郭瑛，徐艳红，王凤英.单管共射放大电路启发性教学方法的设计[J].教育教学论坛.2016（5）：164-165.