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[摘 要]简易电子琴的装配包括了电子元器件的认识、检测、电路的装配,在电路上涉及了电源电路、振荡电路、单管放大以及功放电路。学生通过需求性的學习和实践装配,并调试出琴音,可以极大的激发学生对电子线路课程的学习。
[关键词]行为导向型 电子线路 电子琴 学习兴趣
中图分类号:TU714 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)13-0010-02
中职学生在学习电子电路时,往往出现教师难教,学生难学的状况。尤其是近几年,学生对专业学习兴趣下降,缺乏学习动力,显得尤为突出,如果再采用原有的教学模式势必很难激发学生的学习兴趣。本文通过装配一个简易的电子琴来激发中职学生对的电子线路课程的学习。
电子琴的装配了包括了电子元器件的认识与检测、电路的装配,在电路上涉及了电源电路、振荡电路、单管放大以及功放电路。学生通过需求性的学习、装配,并调试出琴音,可以极大的激发学生对电子线路课程的学习。
在教学中,我们主要通过以下几个环节来实施学习。
一、明确任务
知道我们这门课做什么,装配电子琴,同时也可以提出让同学们准备一首歌的谱(待后用),这样较大的激发了学生的学习兴趣,通过对电子琴的装配明确我们能掌握些什么电路知识。
二、电路装配
当同学们看见一个电路板,一包元件后,首先面临的第一个问题就是不会认识这些元件,一个元件上有五颜六色的圈,到底是什么呢?不知道这些元件起什么作用。带着疑问,紧接着就来解决这个问题
(一)元器件的认识与测量
1.电阻器
它是所有电子装置中应用最为广泛的一种器件,也是最便宜的电子元件之一。它是一种线性元件,在电路中的主要用途有限流、降压、分压、分流、匹配、负载、阻尼、取样等作用。
电阻器主要分为碳膜电阻、金属膜电阻、碳质电阻、线绕电阻、碳膜电位器以及线绕电位器等。其中色环碳膜电阻又居最多,要求学生掌握不同色环的意义,正确读取电阻值,同时用万用表的欧姆档进行测量。
2.电容器
电容器也是电子装置中用得最多的电子元器件之一。它的质量好坏直接影响到整机的性能,同时也是容易失效的元件。电容器在电路中担任隔直、滤波、旁路、耦合、中和、退耦、调谐、振荡等作用。它的常见故障有击穿、漏电、失效。
用万用表的欧姆挡检查电容器的充放电现象来判断电容器的好坏。
3.电感器
电感器是一种非线性元件,可以储存磁能。由于通过电感的电流值不能突变。所以,在直流电路中电感类似于短路状态,对突变的电流呈高阻态。电感器在电路中的基本用途有:交流负载、振荡、陷波、调谐、补偿、偏转等。利用万用表对其进行检测时,判断其直流电阻值,如果已经表明了数值的电感器,直接读出即可。
4.晶体二极管
晶体二极管是一种非线性器件,由半导体材料组成,内部的PN结具有单向导电性,在测量时正、反两个方向的电阻值相差悬殊。在电路中,利用单向导电性,可以作整流、检波、钳位、限幅、阻尼、隔离等。
用万用表在测量二极管是利用了PN结的单向导电性。
5.晶体三极管
三极管是电子装置中的重要元件,其内部由两个PN结构成,引出三个电极(发射极、基极、集电极)。在电路中起放大、开关等作用。
用万用表检测时用R×1K档测量,也可用数字表测量正向导通电压来判断三个电极。
6.单结晶体管
在电子琴的制作中,除了用到上述常用的元器件之外,还用到了单结晶体管,用单结晶体管作为振荡电路的重要元件。利用单结晶体管的负阻特性,实现电路的通断。
在测量中,只要测出发射极,且发射极与第一基极正向电阻比第二基极正向电阻大小来判断。
上面涉及了电子琴电路的主要元器件。在教学中,要求学生对每一类型的元器件必须认识和检测过关,才能进入下一步的学习。当然除了这些元器件电子电路还有其它经常用到的器件如场效应管、可控硅、集成块等器件在学习时做简单介绍,后期将加深学习。
(二)常用仪器仪表的使用
1.万用表
万用表一般用于检测电路中的电压、电流、电阻的仪器。早期称成为三用表,现在都称为万用表。在进行元器件的认识与测量时,我们主要用的就是万用表来测量。我校电子类专业的学生在进校时每人都配备了工具箱,其中就有万用表,这也方便了学生随时随地的都可以进行测量与电路检测,而不必局限于实验室。
2.示波器
示波器利用电子示波管的特性,将人眼无法观测到的电信号转换成图像,显示在荧光屏上以便测量的电子仪器。
3.实验箱
在电子线路的学习中,为了学习各单元电路知识,我们引进了TB-2实验箱,它提供了不同的可调和不可调的交、直流电源,不同类型的信号发生器等等,提供了电路的供电和信号输入,同时配备了相应的实验电路板做一些验证性实验,以促进学生学习。
4.频率计
在电子琴的装配中,有15个音阶,要使电路产生的振荡频率符合每个音阶的音域,就必须要调节每个音阶电路输出的音阶频率。所以要学会使用频率计。
频率计顾名思义主要用于测量电路中信号的频率,准确的以数字的方式显示出来;这一部分学生学起来相对容易些(容易的事就能满足学生对知识的)。
在电子琴的装配中,仪器仪表的使用还需要经过学生长期的不断的使用,才能对仪器达到熟练的程度。在学生的就业信息反馈中就有一名学生在进厂时领导发现她对示波器使用得非常熟练,而被特意的指定到技术岗位上去工作。
(三)简单的电路知识与实验
首先,在学习电子元器件过程中,为了熟知元器件在电路中的作用,贯穿了一些实验,如电阻的串并联、电容的充放电以及二极管PN结特性的验证,一方面验证理论,一方面注增强动手能力,不断的激发学生兴趣。在电路的学习中,我们主要学习了: 1.电源电路
电源电路是实现交、直流的变换。它经历了变压、整流、滤波、稳压过程,将交流电变换成脉动直流电。如下图1.1
要求学生每个部分电路掌握原理,能理清电路流程,测试关键点的电压与波形,分析电路以及电路故障的排除。
2.放大电路
以三极管为核心的放大电路,实现对信号的放大。
要求学生测量电路的静态电压,实现信号的放大;并扩展学习多级放大电路。
3.反馈电路
在放大电路中引入负反馈后,观察电路信号的变化,总结出负反馈对电路的影响。
4.功率放大电路
信号经放大后,由于信号强度不够,不能够有足够的功率推动扬声器发声,所以必须对电路进行功率放大。
要求学生对电路的静态进行测试,用示波器测试相关点的波形。
5.振荡电路
振荡电路是电路在没有外界输入信号的情况下,电路本身能产生一定频率的振荡。通常,在以往的学习中我们以LC的振荡电路为主要学习内容。而在电子琴的装配中采用的是一个以单结晶体管为核心张弛振荡电路,利用单结晶体管的负阻特性,通过控制其电压来实现电路的通断,使电容能够完整的充電、放电,从而得到锯齿波信号。电路如图1.2所示。
电子琴的音阶信号由此而来,一个是产生固定的低频锯齿波(颤音电路),一个是频率可调的锯齿波(音阶电路),将颤音电路的信号加在音阶电路上实现颤音的效果。音阶电路的不同频率有频率计来检测,调节音阶电阻可改变。
三、安装与调试
在学习每个单元电路的时候,就对电子琴对应的单元电路进行安装与调试,在这个过程中学生初步接触焊接,一定要求同学们按照五步法进行焊接,要求做到无漏焊、虚焊、假焊,注重焊接质量。经过单元电路学习后,每部分都有关键测试点,尤其在进行调音的时候,一定要按下相应的琴键才能接通电路产生振荡,通过频率计进行调节更为直观。下面具体数据如下:
关键点电压
(1)电源电路
(2)振荡电路
(3)颤音电路、音阶电路
(4)放大以及功率放大电路
总结
通过逐步学习各电路知识后,在学习的过程中注重强调电路的功能实现能够刺激学生学习积极性的实验。这样学生对知识的渴求度越来越高。在整个装配过程中,学生不把这个当理论知识学习而是以装好、调试好电子琴为目标,忘却了曾经枯燥的理论知识,从而对电子电路产生极大的兴趣。通过一年的试点,学生大大增加了对电路的学习兴趣,激发了对后续专业课程的学习。在紧接的教学中,我们将安排各种小电路的制作,以电路为例、以产品为例,在追求实现功能的同时,逐步要求学生达到现代企业生产的要求,在教学实施过程中培养学生的岗位责任要求,提高学生综合素养。学生经过两年的学习后,能够真正成为企业所实际需要的一线人员。通过一年的试点,学生大大增加了对电路的学习兴趣,激发了对后续专业课程的学习。
参考文献
[1] 杨素行《模拟电子电路》,中央广播电视大学出版社,1994年。
[2] 《电子制作》合定本,《电子制作》杂志社,2009,下册。
[关键词]行为导向型 电子线路 电子琴 学习兴趣
中图分类号:TU714 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)13-0010-02
中职学生在学习电子电路时,往往出现教师难教,学生难学的状况。尤其是近几年,学生对专业学习兴趣下降,缺乏学习动力,显得尤为突出,如果再采用原有的教学模式势必很难激发学生的学习兴趣。本文通过装配一个简易的电子琴来激发中职学生对的电子线路课程的学习。
电子琴的装配了包括了电子元器件的认识与检测、电路的装配,在电路上涉及了电源电路、振荡电路、单管放大以及功放电路。学生通过需求性的学习、装配,并调试出琴音,可以极大的激发学生对电子线路课程的学习。
在教学中,我们主要通过以下几个环节来实施学习。
一、明确任务
知道我们这门课做什么,装配电子琴,同时也可以提出让同学们准备一首歌的谱(待后用),这样较大的激发了学生的学习兴趣,通过对电子琴的装配明确我们能掌握些什么电路知识。
二、电路装配
当同学们看见一个电路板,一包元件后,首先面临的第一个问题就是不会认识这些元件,一个元件上有五颜六色的圈,到底是什么呢?不知道这些元件起什么作用。带着疑问,紧接着就来解决这个问题
(一)元器件的认识与测量
1.电阻器
它是所有电子装置中应用最为广泛的一种器件,也是最便宜的电子元件之一。它是一种线性元件,在电路中的主要用途有限流、降压、分压、分流、匹配、负载、阻尼、取样等作用。
电阻器主要分为碳膜电阻、金属膜电阻、碳质电阻、线绕电阻、碳膜电位器以及线绕电位器等。其中色环碳膜电阻又居最多,要求学生掌握不同色环的意义,正确读取电阻值,同时用万用表的欧姆档进行测量。
2.电容器
电容器也是电子装置中用得最多的电子元器件之一。它的质量好坏直接影响到整机的性能,同时也是容易失效的元件。电容器在电路中担任隔直、滤波、旁路、耦合、中和、退耦、调谐、振荡等作用。它的常见故障有击穿、漏电、失效。
用万用表的欧姆挡检查电容器的充放电现象来判断电容器的好坏。
3.电感器
电感器是一种非线性元件,可以储存磁能。由于通过电感的电流值不能突变。所以,在直流电路中电感类似于短路状态,对突变的电流呈高阻态。电感器在电路中的基本用途有:交流负载、振荡、陷波、调谐、补偿、偏转等。利用万用表对其进行检测时,判断其直流电阻值,如果已经表明了数值的电感器,直接读出即可。
4.晶体二极管
晶体二极管是一种非线性器件,由半导体材料组成,内部的PN结具有单向导电性,在测量时正、反两个方向的电阻值相差悬殊。在电路中,利用单向导电性,可以作整流、检波、钳位、限幅、阻尼、隔离等。
用万用表在测量二极管是利用了PN结的单向导电性。
5.晶体三极管
三极管是电子装置中的重要元件,其内部由两个PN结构成,引出三个电极(发射极、基极、集电极)。在电路中起放大、开关等作用。
用万用表检测时用R×1K档测量,也可用数字表测量正向导通电压来判断三个电极。
6.单结晶体管
在电子琴的制作中,除了用到上述常用的元器件之外,还用到了单结晶体管,用单结晶体管作为振荡电路的重要元件。利用单结晶体管的负阻特性,实现电路的通断。
在测量中,只要测出发射极,且发射极与第一基极正向电阻比第二基极正向电阻大小来判断。
上面涉及了电子琴电路的主要元器件。在教学中,要求学生对每一类型的元器件必须认识和检测过关,才能进入下一步的学习。当然除了这些元器件电子电路还有其它经常用到的器件如场效应管、可控硅、集成块等器件在学习时做简单介绍,后期将加深学习。
(二)常用仪器仪表的使用
1.万用表
万用表一般用于检测电路中的电压、电流、电阻的仪器。早期称成为三用表,现在都称为万用表。在进行元器件的认识与测量时,我们主要用的就是万用表来测量。我校电子类专业的学生在进校时每人都配备了工具箱,其中就有万用表,这也方便了学生随时随地的都可以进行测量与电路检测,而不必局限于实验室。
2.示波器
示波器利用电子示波管的特性,将人眼无法观测到的电信号转换成图像,显示在荧光屏上以便测量的电子仪器。
3.实验箱
在电子线路的学习中,为了学习各单元电路知识,我们引进了TB-2实验箱,它提供了不同的可调和不可调的交、直流电源,不同类型的信号发生器等等,提供了电路的供电和信号输入,同时配备了相应的实验电路板做一些验证性实验,以促进学生学习。
4.频率计
在电子琴的装配中,有15个音阶,要使电路产生的振荡频率符合每个音阶的音域,就必须要调节每个音阶电路输出的音阶频率。所以要学会使用频率计。
频率计顾名思义主要用于测量电路中信号的频率,准确的以数字的方式显示出来;这一部分学生学起来相对容易些(容易的事就能满足学生对知识的)。
在电子琴的装配中,仪器仪表的使用还需要经过学生长期的不断的使用,才能对仪器达到熟练的程度。在学生的就业信息反馈中就有一名学生在进厂时领导发现她对示波器使用得非常熟练,而被特意的指定到技术岗位上去工作。
(三)简单的电路知识与实验
首先,在学习电子元器件过程中,为了熟知元器件在电路中的作用,贯穿了一些实验,如电阻的串并联、电容的充放电以及二极管PN结特性的验证,一方面验证理论,一方面注增强动手能力,不断的激发学生兴趣。在电路的学习中,我们主要学习了: 1.电源电路
电源电路是实现交、直流的变换。它经历了变压、整流、滤波、稳压过程,将交流电变换成脉动直流电。如下图1.1
要求学生每个部分电路掌握原理,能理清电路流程,测试关键点的电压与波形,分析电路以及电路故障的排除。
2.放大电路
以三极管为核心的放大电路,实现对信号的放大。
要求学生测量电路的静态电压,实现信号的放大;并扩展学习多级放大电路。
3.反馈电路
在放大电路中引入负反馈后,观察电路信号的变化,总结出负反馈对电路的影响。
4.功率放大电路
信号经放大后,由于信号强度不够,不能够有足够的功率推动扬声器发声,所以必须对电路进行功率放大。
要求学生对电路的静态进行测试,用示波器测试相关点的波形。
5.振荡电路
振荡电路是电路在没有外界输入信号的情况下,电路本身能产生一定频率的振荡。通常,在以往的学习中我们以LC的振荡电路为主要学习内容。而在电子琴的装配中采用的是一个以单结晶体管为核心张弛振荡电路,利用单结晶体管的负阻特性,通过控制其电压来实现电路的通断,使电容能够完整的充電、放电,从而得到锯齿波信号。电路如图1.2所示。
电子琴的音阶信号由此而来,一个是产生固定的低频锯齿波(颤音电路),一个是频率可调的锯齿波(音阶电路),将颤音电路的信号加在音阶电路上实现颤音的效果。音阶电路的不同频率有频率计来检测,调节音阶电阻可改变。
三、安装与调试
在学习每个单元电路的时候,就对电子琴对应的单元电路进行安装与调试,在这个过程中学生初步接触焊接,一定要求同学们按照五步法进行焊接,要求做到无漏焊、虚焊、假焊,注重焊接质量。经过单元电路学习后,每部分都有关键测试点,尤其在进行调音的时候,一定要按下相应的琴键才能接通电路产生振荡,通过频率计进行调节更为直观。下面具体数据如下:
关键点电压
(1)电源电路
(2)振荡电路
(3)颤音电路、音阶电路
(4)放大以及功率放大电路
总结
通过逐步学习各电路知识后,在学习的过程中注重强调电路的功能实现能够刺激学生学习积极性的实验。这样学生对知识的渴求度越来越高。在整个装配过程中,学生不把这个当理论知识学习而是以装好、调试好电子琴为目标,忘却了曾经枯燥的理论知识,从而对电子电路产生极大的兴趣。通过一年的试点,学生大大增加了对电路的学习兴趣,激发了对后续专业课程的学习。在紧接的教学中,我们将安排各种小电路的制作,以电路为例、以产品为例,在追求实现功能的同时,逐步要求学生达到现代企业生产的要求,在教学实施过程中培养学生的岗位责任要求,提高学生综合素养。学生经过两年的学习后,能够真正成为企业所实际需要的一线人员。通过一年的试点,学生大大增加了对电路的学习兴趣,激发了对后续专业课程的学习。
参考文献
[1] 杨素行《模拟电子电路》,中央广播电视大学出版社,1994年。
[2] 《电子制作》合定本,《电子制作》杂志社,2009,下册。