酒泉职业技术学院 张生成
共发射极放大电路反相原理的教学分析
酒泉职业技术学院 张生成
三极管共发射极放大电路输出与输入反相时,学生对电路反相逻辑模糊,因此通过教、学、做通过实验观察波形讲授,彻底解决了上述问题。
共发射极反相;观察;正弦波
在《电子技术基础》课程教学中,学生在学习三极管的共发射极放大电路时,教学过程发现学生在理论上会知道该电路又叫反相器。但多数学生对实际电路反相逻辑模糊不清,因此在教学中通过做、教、学,通过实验观察波形讲授,彻底解决了上述问题。
首先,在教学实验过程中,让学生根据共发射极放大电路基本原理图连接好实验电路,给电路的输入端ui输入一个左正右负正弦波,在电路的输出端用示波器可以很清楚的看到这个输出uo正弦波的幅度增大了,并且由原来的左正右负变成了现在的左负右正,很清楚的看到了输出信号与输入信号反相了。如(图1)所示:
图1
图2
依据观察结果,学生知道三极管是电流控制型器件,三极管的基极电流微小的变化会引起集电极电流较大的变化。在上面的共发射极电路中,当输入端为正弦波的正半周上升过程时,三极管的基极电流是在随着这个过程上升的,根据公式Ic=βIb可以知道,此时的集电极电流也是在上升的,根据欧姆定律Ur2=IcR2,Ic在上升,Rc固定不变,那么Ur2就上升了,即:电源在集电极电阻R2上的压降就增大了,这一增大的后果就使得输出电压U0下降,根据U0=Vcc-Ur2得出。从波形上看就是输出电压负半周下降的那一段,如图2所示。当电路的输入端为正弦波正半周的下降过程时,三极管的基极电流是在随着这个过程下降的,根据Ic=βIb可以知道,三极管的集电极电流也在下降,根据欧姆定律Ur2=IcR2,Ic在下降,R2不变,那么Ur2就下降了。即:电源在集电极电阻上的压降就减小了,这一减小的后果就使得输出电压U0增大,根据U0=Vcc-Ur2得出。从波形上看就是输出电压负半周上升的那一段,如图3所示。
图3
图4
同理分析输入为正弦波负半周下降的那段过程,如图4所示。输入为正弦波负半周上升的那段过程,输出如图5所示。
图5
通过以上实验波形观察分析教学,学生对共发射极放大电路对输入信号反相的全过程一目了然,提高了课堂教学的效果。
总之,电子技术课程教学中,理论内容抽象,只要教师让学生通过做中学、做中教,就可将抽象的内容直观展现在学生面前,达到半功倍的教学效果。
张生成(1969—),副教授,研究方向:自动控制。