8.4 脉冲产生电路（教案）《电子技术基础与技能》上好课（苏教版·凤凰职教）

《电子技术基础与技能》教案 详细教案 一、设计摘要 课程课题 8.4 脉冲产生电路 授课教师 1 学时数 1 授课班级 人数 授课时间 教学地点 二、设计意图 学情分析 职高学生整体逻辑思维与抽象理解能力偏弱，对纯理论知识的学习兴趣不高，更容易接受直观、具象的电路与波形知识。在学习本节脉冲产生电路前，学生已掌握基本集成门电路的逻辑功能和简单电路识图基础，但对电路充放电过程、波形变化原理的分析能力不足，容易混淆多谐振荡器、单稳态触发器、施密特触发器的工作状态与用途。学生动手意愿较强，适合结合波形图、实物电路开展教学，但自主归纳总结能力较差，对石英晶体振荡器的特性、单稳态暂稳态概念、施密特触发器阈值与回差电压等抽象知识点理解较慢，教学中需多借助波形对比、简化原理讲解，降低理论难度，强化直观认知。 背景分析 脉冲产生电路是数字电子技术课程中的核心教学内容，也是后续学习时序逻辑电路、单片机接口等知识的重要基础，在工业控制、数字仪表、通信设备等实际电子产品中应用广泛。职高学生前期已学习基本逻辑门电路的工作原理与逻辑功能，具备简单电路分析能力，但对动态波形变化、电路充放电过程等抽象内容接触较少，理解存在一定难度。本节课围绕多谐振荡器、晶体振荡器、单稳态触发器、施密特触发器展开，既承接前面的门电路知识，又为后续时序电路学习做好铺垫，通过理论结合波形识图与实用电路讲解，既能夯实数字电路基础，也能贴合职业岗位对电路识图与应用的基本技能要求。 学习目标 设定 情感目标 知识目标 能力（技能）目标 建立脉冲电路分析思路，养成规范识图、严谨分析波形的职业习惯，为后续数字电路应用打下基础。 认识多谐振荡器、单稳态触发器、施密特触发器的基本结构，理解石英晶体振荡器的特点，熟记各类电路的核心作用与主要参数。 能识别集成门电路组成的脉冲电路，看懂各电路工作波形，初步区分不同脉冲电路的用途与输出特性。 学习任务 描述 1.能识别并区分多谐振荡器、石英晶体振荡器、单稳态触发器、施密特触发器的电路结构与基本功能 2.会分析各类脉冲电路的工作波形，掌握施密特触发器主要参数，理解脉冲产生与整形的基本原理 教学资源 准备 教师准备：讨论主题、学生任务书； 学生准备：在线讨论、完成任务书。 教学重点 1.多谐振荡器、单稳态触发器、施密特触发器的功能与波形特点 2.石英晶体振荡器的优势及施密特触发器主要参数 教学难点 各类脉冲电路的工作原理区分、动态波形变化与RC参数的影响 教学难点突破方法 采用波形对比图+简化电路分析，用动画演示充放电过程；通过表格归纳三种电路特点，强化分类记忆；结合实物演示与识图练习，把抽象原理具象化，降低理解难度 三、教学策略 教法 讲授法、演示法、讨论法； 学法 小组讨论法、自主阅读法。 四、教学资源 教材工具材料 《电子技术基础与技能》，主编：李传珊、陈正；江苏凤凰教育出版社出版。 教学情景 创设 五、教学过程 教学环节 教学内容 教师活动 学生活动 设计意图 新课导入（2分钟） [引入主题]（2分钟） 在数字设备和工控电路中，稳定的脉冲信号是系统正常工作的基础，小到电子钟表、单片机时钟，大到自动控制设备都离不开脉冲产生与整形电路。之前我们已经学习了基本集成门电路，今天就利用这些逻辑门，一起来学习多谐振荡器、单稳态触发器和施密特触发器，探究脉冲信号是如何产生、变换与整形的。 提出问题，认真回答问题。 接收并查看本节课堂任务书。查看并记住本节任务的学习目标。 1、组织学生回答问题，使同学们提起兴趣，对学习内容参与度更深。 2.下发和展示任务，让学生明确课堂任务，学习课堂知识。 探索 新知（20分钟） 一、集成门电路组成的多谐振荡器 1.电路组成 图8-3-2所示电路是常用的非门电路多谐振荡器，图中两个非门接成RC耦合正反馈电路，使之产生振荡。RC的另一个重要作用是组成定时电路，决定多谐振荡器的振荡频率和脉冲宽度。 2.振荡周期的估算 矩形脉冲信号的周期是由电容充、放电时间决定的，可按下式估算:T≈1.4RC 二、石英晶体多谐振荡器 由门电路和RC元件等组成的多谐振荡器，输出信号的幅值稳定性好，但振荡频率易受温度、元件性能、电源波动等因素的影响，只能使用在对振荡频率稳定性要求不高的场合。在对频率稳定性要求较高的数字电路中，都要求采用脉冲频率十分稳定的石英晶体多谐振荡器。 如图8-3-5所示，可在多谐振荡器中接入石英晶体，构成石英晶体多谐振荡器。 石英晶体的温度系数很小，振荡频率稳定，常用于电子设备的基准时间信号。选购石英晶体，除市场供应的常规产品外，还可按实际应用要求，定制石英晶体的频率及有关参数。 1.展示 RC 耦合多谐振荡器电路图，讲解 RC 充放电原理，推导振荡周期公式，用动画演示电容充放电过程，拆解振荡产生逻辑。 2.对比普通 RC 振荡器与石英晶体振荡器，结合温度、电源波动的影响，讲解石英晶体的选频特性与频率稳定性优势。 3.布置课堂探究任务，引导学生分析不同 RC 参数对振荡频率的影响，结合生活实例讲解石英晶体振荡器的应用场景。 1.跟随教师讲解，对照电路图分析 RC 充放电过程，结合动画理解振荡周期公式的物理意义，记录关键参数与公式。 2.小组讨论两种振荡器的差异，结合温度、电源波动的影响，总结石英晶体振荡器的频率稳定性优势与适用场景。 3.完成课堂练习，根据给定 RC 参数估算振荡周期，结合生活实例列举石英晶体振荡器的应用，分享自己的理解。 1.通过电路讲解与动画演示，将抽象的充放电原理具象化，帮助学生理解 RC 多谐振荡器的工作逻辑与周期估算方法。 2.通过对比教学与小组讨论，引导学生区分两种振荡器的特性差异，建立频率稳定性的工程应用意识。 3.通过课堂练习与实例分析，巩固核心公式与知识点，让学生将理论知识与实际应用结合，提升工程素养。 学 习 新 知（20分钟） 三、门电路构成的单稳态触发器 用集成与非门可以组成单稳态触发器，它有多种形式、图8-3-7所示是积分型单稳态触发器，它由两个与非门和一个RC积分电路组成。 电路的工作原理如下: (1)电路的稳态。(2)外加触发信号，电路翻转为暂稳态。(3)自动返回到稳态。 四、施密特触发器的王要参数与工作波形 施密特触发器有同相输出和反相输出两种类型。 1.主要参数 2.工作波形 当输入三角波时，根据施密特触发器的电压传输特性，可得到对应施密特触发器的输出波形。 1. 展示积分型单稳态触发器电路图，讲解电路组成，分步拆解稳态、触发翻转、自动返回稳态的工作原理，配合简单示意图辅助理解。 2. 介绍施密特触发器的两种输出类型，讲解主要参数含义，结合输入三角波案例，演示输出波形的形成过程，强调电压传输特性的作用。 3. 引导学生对比单稳态触发器与施密特触发器的结构、功能差异，答疑解惑，通过提问检验学生对核心知识点的掌握程度。 1. 对照电路图，跟随教师讲解梳理积分型单稳态触发器的三个工作阶段，记录关键节点，尝试用自己的语言描述稳态与暂稳态的转换过程。 2. 认真倾听施密特触发器参数讲解，观察输出波形演示，小组内交流输入三角波与输出波形的对应关系，明确两种输出类型的区别。 3. 参与课堂提问与对比讨论，梳理两种触发器的核心差异，完成简单课堂练习，巩固单稳态触发器工作原理和施密特触发器关键知识点。 1. 通过分步讲解和示意图辅助，将抽象的电路工作原理具象化，帮助学生理清积分型单稳态触发器的工作逻辑，突破教学难点。 2. 结合波形演示和小组交流，引导学生主动思考施密特触发器的工作特性，加深对参数和波形对应关系的理解，培养观察分析能力。 3. 通过对比讨论和课堂提问，强化学生对两种触发器的区分记忆，检验教学效果，引导学生主动参与课堂，提升知识应用能力。 课堂 总结（2分钟） 教师总结（2分钟） 本节课我们学习了脉冲产生与整形的四类核心电路，首先掌握了由集成门电路构成的多谐振荡器能自动产生矩形脉冲，石英晶体振荡器则具备更高的频率稳定性；接着学习了只有一个稳态的单稳态触发器，可实现定时与延时功能；最后认识了施密特触发器的阈值、回差电压等参数与波形整形作用。课堂上通过对比电路结构、分析工作波形，帮助大家区分不同电路的功能与特点，引导大家把逻辑门知识与脉冲电路结合，为后续时序电路和实际电子设备维修应用打下扎实基础。 布置下节课任务（1分钟） 布置下节课任务（1分钟） 预习下节课内容 布 置 作业（1分钟） 1.简述集成门电路组成的多谐振荡器的工作原理。 2.石英晶体多谐振荡器为什么频率稳定性极高？适用于什么场合？ 3.简述门电路构成的单稳态触发器的工作过程与主要用途。 板书 设计 脉冲产生电路 一、集成门电路组成的多谐振荡器 二、石英晶体多谐振荡器 三、门电路构成的单稳态触发器 四、施密特触发器 -主要参数 -工作波形 六、教学评价 教学评价 七、教学反思 教学反思 本节课教学整体贴合职高学生认知特点，围绕四类脉冲电路展开讲解，通过波形图示和对比归纳帮助学生理解电路功能与差异，多数学生能基本掌握多谐振荡器、单稳态触发器及施密特触发器的用途。但教学中发现学生对RC充放电过程、暂稳态与稳态转换等抽象原理理解仍有困难，对石英晶体振荡器稳定原理和施密特触发器参数应用掌握不够扎实。后续应减少理论推导，增加动画演示与实物对比，多设计简单识图练习，强化电路与波形的对应关系，同时加强分类总结，帮助学生理清思路，提升实操与理论结合能力。 教师分配任务 学分组讨论 学生问题提问 学生分组回答 教师总结 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $