崔婧娜　文麗　賀岳星　高鑫偉

摘 要 模電作為電類專業(yè)的一門基礎(chǔ)課程，學(xué)員在學(xué)習(xí)過程中經(jīng)常感到晦澀難懂。本文貫徹教為主導(dǎo)，學(xué)為主體的教學(xué)理念，采用理實(shí)結(jié)合的方法，對“功率放大器”一堂課進(jìn)行設(shè)計(jì)，學(xué)員全程參與教學(xué)過程，體會(huì)制作的成就感，真正把理論知識落到實(shí)處。

關(guān)鍵詞 功率放大器 理實(shí)一體 音響

自功率放大器問世以來，在各種數(shù)字產(chǎn)品中的應(yīng)用越來越廣泛，與實(shí)際生活的聯(lián)系越來越緊密。作為音箱等數(shù)碼產(chǎn)品的后級放大電路，它的主要作用是將前級的音頻信號進(jìn)行功率放大以推動(dòng)負(fù)載工作，獲得良好的聲音效果。

1教學(xué)起點(diǎn)分析

本次課堂教學(xué)設(shè)計(jì)選自《電子與通信技術(shù)基礎(chǔ)》這門課程，針對的教學(xué)對象為軍校預(yù)選士官學(xué)員，學(xué)制為5個(gè)月。

他們具有如下學(xué)習(xí)特點(diǎn)：文化基礎(chǔ)較弱，對通信電路的基礎(chǔ)知識了解較少；但同時(shí)他們喜愛動(dòng)手操作，擅長實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)。結(jié)合上述特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)本節(jié)課時(shí)，采用理實(shí)一體化的教學(xué)模式。

2教學(xué)方案

本門課程學(xué)時(shí)少，任務(wù)重，模電部分僅有8個(gè)學(xué)時(shí)，同時(shí)通過這門課程的學(xué)習(xí)，需要學(xué)員學(xué)會(huì)基本焊接技巧?；谏鲜鲈?，在具體教學(xué)過程中改變過去大量的理論分析和推導(dǎo)，將一些重要的理論和應(yīng)用知識放到實(shí)驗(yàn)中。

2.1教學(xué)目標(biāo)

（1）功率放大器的特點(diǎn)、分類；

（2）典型功率放大器的介紹。

2.2教學(xué)思路

考慮到前后知識的連貫性和學(xué)員現(xiàn)有的知識水平，本次內(nèi)容以下列主線組織教學(xué)活動(dòng)：引入主題（小音箱）——提出任務(wù)——個(gè)人實(shí)踐（焊接小音箱套件）——觀察分析，提出問題（音量為什么會(huì)被放大）——概念講解——討論應(yīng)用方法，經(jīng)驗(yàn)分享。

（1）引入部分：播放設(shè)備連接音響時(shí)，聲音就會(huì)被放大。這些司空見慣的現(xiàn)象，大家想過有什么電學(xué)原理嗎？結(jié)合之前放大知識的學(xué)習(xí)，大家一定會(huì)想到這是放大的過程。

為了提高學(xué)員的學(xué)習(xí)效果，讓他們?nèi)虆⑴c到教學(xué)過程當(dāng)中。用2學(xué)時(shí)的時(shí)間帶領(lǐng)學(xué)員焊接小音箱套件，體會(huì)到自己制作的成就感，更能激發(fā)學(xué)習(xí)主動(dòng)性。

（2）制作完成之后，提出問題，講解核心原理。本節(jié)課內(nèi)容不作過多理論推導(dǎo)的設(shè)置，將主要內(nèi)容分為兩個(gè)部分：功率放大電路和集成功率放大器的介紹。

①首先明確功率放大器的定義。

電子系統(tǒng)中，模擬信號經(jīng)傳感器轉(zhuǎn)換為電信號，并被放大后，往往要推動(dòng)實(shí)際負(fù)載工作。如揚(yáng)聲器發(fā)聲、繼電器工作、儀表指針偏轉(zhuǎn)等。而推動(dòng)實(shí)際負(fù)載需要的功率很大。能輸出較大功率的放大器就稱為功率放大器。如圖為一個(gè)擴(kuò)音系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)。

接著明確電壓放大電路和功率放大電路并沒有本質(zhì)區(qū)別，都是能量的控制與轉(zhuǎn)換。

它們的不同點(diǎn)在于依負(fù)載情況強(qiáng)調(diào)了某一方面，自追求的指標(biāo)不同：前者要求負(fù)載得到不失真的電壓信號，其輸出功率不一定很大；通常為小信號放大電路。后者要求獲得盡可能大的輸出功率和轉(zhuǎn)換效率，通常在大信號狀態(tài)下工作。

功放須滿足的性能指標(biāo)：要有盡可能大的輸出功率；效率要高；非線性失真要??；功放管加強(qiáng)散熱和保護(hù)。通俗來講，好的功放，在放大過程中音質(zhì)損失少，散熱好，輸出功率大，推動(dòng)的音箱不吃力。

②講解功率放大器的分類。

按靜態(tài)工作點(diǎn)位置分，即三極管在一個(gè)正弦波周期內(nèi)的導(dǎo)通狀態(tài)，可分為甲類、乙類、甲乙類、丙類、丁類。按放大電路與負(fù)載間耦合方式分類，重點(diǎn)講解OCL、OTL核心電路的組成。對于本層次的學(xué)員，簡單介紹交越失真。

③講解集成功率放大器。

按照輸出功率發(fā)展變革，放大器從初始的1W小功率發(fā)展為10W以上的中功率，到25W的厚膜集成功率放大器。

按照電路結(jié)構(gòu)發(fā)展變革，從單聲道的單路輸出集成功率放大器到雙聲道立體聲的二重雙路輸出集成功率放大器。按照電路功能發(fā)展變革，由一般的OTL功率放（下轉(zhuǎn)第176頁）（上接第97頁）大器集成電路發(fā)展為具有過壓保護(hù)電路、過熱保護(hù)電路、負(fù)載短路保護(hù)電路、電源浪涌過沖電壓保護(hù)電路、凈噪聲抑制電路、電子濾波電路等功能更強(qiáng)的集成功率放大器。

以音箱套件所用的TDA2030為例講解集成功放。這是一塊性能十分優(yōu)良的功率繼承放大電路，其主要特點(diǎn)是上升速率高、瞬態(tài)互調(diào)失真??；輸出功率大，保護(hù)性能比較完善；外圍電路簡單，使用方便。

（3）小結(jié)部分：先對本節(jié)課內(nèi)容做一小結(jié)，然后布置課外作業(yè)，讓學(xué)員課下查詢其余常用集成功放芯片相關(guān)資料。

2.3教學(xué)反思

通過本次課堂設(shè)計(jì)，與之間注重理論講解相比，學(xué)員對于知識的接受度更高，對于制作的成就感認(rèn)同感更強(qiáng)。寓教于樂，學(xué)習(xí)效果更好。

3結(jié)語

本次課堂設(shè)計(jì)針對的是短期培訓(xùn)學(xué)員，課時(shí)少，任務(wù)重，需要盡可能地提高學(xué)員的學(xué)習(xí)積極性。通過前期焊接到主動(dòng)探索應(yīng)用知識，抓住了學(xué)員眼球，增強(qiáng)了學(xué)習(xí)的趣味性。在今后準(zhǔn)備其他課次時(shí)，也可從這一角度出發(fā)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

參考文獻(xiàn)

[1] 華成英，童詩白.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].高等教育出版社，2005.

[2] 賀娟.基于TDA2030的音頻功率放大器的研究[J].中小企業(yè)管理與科技，2012 （07）：208.