3.2 模拟电路 教学设计-2023-2024学年高中通用技术粤科版（2019）选择性必修1 电子控制技术

普 通 高 中 教 科 书 《通用技术》选择性必修1 电子控制技术 第三章　模拟电路与数字电路 第 二 节 模拟电路 教学设计 教学背景 党的二十大报告指出，“教育、科技、人才是全面建设社会主义现代化国家的基础性、战略性支撑。必须坚持科技是第一生产力、人才是第一资源、创新是第一动力，深入实施科教兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略”。 通用技术是一门与科学技术息息相关的学科。回顾人类的发展历程，从石器时代、青铜时代、蒸汽机时代直到当今的信息时代，技术进步改变着人类的生活和生产方式。我们的生活、工作、生产处处都要用到技术，例如我们手中拿的圆珠笔和钢笔就是多次技术改造的结果，使我们足不出户就可以了解世界的电视机也是技术发明的成果。认识技术、善用技术，已成为现代人必须具备的素质。 教学目标： 知识与技能目标: 1.知道简单的晶体三极管共发射极放大电路的组成和工作原理。 2.掌握晶体三极管在模拟电路中的运用。 　　教学内容分析: 本章以电子控制系统的基本组成部分为主线，介绍常用电子元器件及晶体管、模拟电路和数字电路、传感器与继电器。 当你通过播放器欣赏优美的音乐时，当你通过计算机在网络世界畅游时，你是否意识到，你正在享受数字技术给我们带来的各种便利。如此神奇的数字技术，你想了解它吗？ 通过本章学习，你将学到有关数字技术的基本知识。 学情分析: 　　作为高中生，对生活中的技术产品，依据已有的知识和生活经验有了一定的评价意识和评价标准；在学习过程中，学生也已经理解了技术，只是对这些技术的理解和运用是感性的、不全面的。 教学重难点: 知道简单的晶体三极管共发射极放大电路的组成和工作原理。 掌握晶体三极管在模拟电路中的运用。 教学策略: 本节课教学主要由教师通过实物和多媒体手段设置学习情境，并加以引导，让学生在过程中自主探究、自主建构设计原则知识并形成能力。以为主线案例，其他实物和图片为辅线案例，贯穿教学始终。 教学准备: 展示用的图片、其他技术产品、多媒体课件。 　　教学过程: 　　情景倒入: 老师：本节课我们学习《通用技术》选修1第三章模拟电路与数字电路第 二 节 模拟电路。 案例 在较大的场地上课或开会时，为了保证所有人都能清晰地听到发言人的声音，一般都会使用扩音器（图3-14）（参见教材P34）。这个扩音器实际上就是一个声音的放大器。 扩音器的种类很多，但其内部的主要电路大多是晶体管放大电路，而晶体三极管共发射极放大电器，是一种最为基本的放大电路，这种电路通常称为共发射极放大电路，简称为共射放大电路。图3-15（参见教材P34）是一种典型的共发射极放大电路，该放大电路的输入信号Ui 和输出信号Uo都有一端与三极管的发射极相连。 在图3-15（参见教材P34）电路中Rb 和Rc 起什么作用？我们知道信号（如声音）是不断变化的，如果在图3-15（a）（参见教材P34）所示的电路中去掉Rb ，那么在没有信号接入时，基极的电流Ib =0。由于Ic =βIb ，所以Ic =0，三极管处于截止状态，如果这时加入信号Ui ，信号幅度向大的方向变化，那么可能产生基极电流。同样由于Ic =βIb ，输出端会产生β倍的Ib 电流，则信号被放大。但是如果信号向小的方向变化，则会使三极管继续保持截止状态，输出电流为0，此时输入信号的变化反映不到输出端，结果是输出信号只有输入信号的高电平部分，低电平部分全部为0，这样输出的信号就与输入的信号的波形不一样，称为失真。 为了避免共射放大电路的信号失真，需要把基极的电流事先设置一个不为0的Ib ，图3-15（a）（参见教材P34）中Rb 就起到这个作用。有了Rb ，电源Ucc 就会通过它向基极提供一个电流，其大小取决于Rb 的阻值。通过Rb 设置一个适当的基极电流，就可在信号加入后，不管信号的幅度朝哪个方向变化，基极电流都不会为0，这样在输出端，就可以得到一个放大了的、与输入信号形状一样的不失真信号。 思考 如果基极电流预先设置得太大，会出现什么现象？ 由于Rb 的存在，晶体三极管在没有信号加入时就有一个不为0的基极电流，这个电流称为基极偏置电流，所以图3-15（a）（参见教材P34）称为静态偏置电路。Ib 、Ic 和Uce 合称为放大电路的静态工作点。结合晶体三极管的特性曲线，我们可以把静态时的Ib 、Ic 、Uce 标注在曲线图上，图3-16中的点Q，就是静态工作点。 思考 （1）在图3-15（b）（参见教材P34）的电路中，如果三极管的放大倍数为β，电源电压为U cc ，在静态时（没有加入信号）基极的静态电流为I b，那么对应的I c 、U ce 分别是多少？ （2）在图3-16（b）（参见教材P35）上，有一条直线NM，当I b变化时，点Q只在直线NM上移动，为什么？ 电路中的Rc 起什么作用？