浅议通过趣味性电子小制作实现电工电子的一体

发布时间：2022-10-03 10:57 热度：

陆晓东
摘要：通过趣味性电子小制作，在学生的兴趣中讲解电工电子学中的电路分析，掌握元件的认识与测试、电工常用仪表与工具的使用、元件的焊接技巧等，实现中职电工电子课程的一体化教学。
关键词： 实践、电路分析、电路制作、调频信号无线发射电路、振荡器
近年来，中等职业学校的学生学习基础薄弱，知识结构缺乏完整性，实际上并未符合传统意义上的入学资格；传统的教学模式已经难以保证课程的教学质量，特别针对《电工电子技术》这一类理论与实践结合较多的学科，中职学生对电路的分析很更是难理解，如果还是采用传统的教学方法会使学生由于学习成绩差而产生强烈的厌学情绪。这就要求老师在教学的过程中适当地降低理论知识讲解，设计出更多让学生能清晰可见、甚至可带学生亲自动手制作等实践项目，让学生体验到成功的喜悦，这样才能提高学生的学习自信心，调动学生的学习兴趣。
右边就是通过一简单的调频信号无线发射电路制作，讲解常用电子元件在电路的作用。该电路图，电路非常简洁，没有多余的器件，极易成功，并且在调试时还可以给学生带来的乐趣。

一、 教师先通过制作成品的演示，激发学生的动手欲望。该电路制作成功后可以当一无线话筒使用，发射距离可在10米内，通过调频收音机接收到信号，可让一学生走出教室外一定的距离说话，教室里的同学可以通过收音机接收到对方的声音。在学生高兴而好奇心情中提出以下问题：
1、 教室外同学的声音是如何变成电信号的
2、 带有声音的电信号是如何传到讲台的收单机里的
二、 问题的答案（电路分析）：
1、 通过声波振动改变话筒MIC的阻值，产生与声波变化相同的变化电流，通过C2、C1送入V1进行放大。
2、 三极管集电极的负载C4、L组成一个谐振器，将声波信号叠加到高频信号中，就像人坐在了火车上一样，可以传得更远。
3、 发射信号通过C4耦合到天线上再发射出去。
4、 简单电路分析：
 

高频三极管V1和电容C3、C5、C6组成一个电容三点式的振荡器，对于中职生我们只要知道这种电路结构就是一个高频振荡器就可以。三极管集电极的负载C4、L组成一个谐振器，谐振频率就是调频话筒的发射频率，根据图中元件的参数发射频率可以在88～108MHZ之间，正好覆盖调频收音机的接收频率，通过调整L的数值（拉伸或者压缩线圈L）可以方便地改变发射频率，避开调频电台。发射信号通过C4耦合到天线上再发射出去。R4是V1的基极偏置电阻，给三极管提供一定的基极电流，使V1工作在放大区，R5是直流反馈电阻，起到稳定三极管工作点的作用。
话筒MIC我们用的是驻极体小话筒，灵敏度非常高，可以采集微弱的声音，同时这种话筒工作时必须要有直流偏压才能工作，电阻R3可以提供一定的直流偏压，R3的阻值越大，话筒采集声音的灵敏度越弱。电阻越小话筒的灵敏度越高，话筒采集到的交流声音信号通过C2耦合和R2匹配后送到三极管的基极，电路中D1和D2两个二极管反向并联，主要起一个双向限幅的功能，二极管的导通电压只有0.7V，如果信号电压超过0.7V就会被二极管导通分流，这样可以确保声音信号的幅度可以限制在正负0.7V之间，过强的声音信号会使三极管过调制，产生声音失真甚至无法正常工作。
电路中发光二极管D3用来指示工作状态，当电路得电工作时就会点亮，R6是发光二极管的限流电阻。C8、C9是电源滤波电容，因为大电容一般采用卷绕工艺制作的，所以等效电感比较大，并联一个小电容C8可以使电源的高频内阻降低。
三、 动手制作：（元件的认识与工具仪表的使用）
1、 材料的标准：电子元件、烙铁、松香、面包板、万用表等制作工具
2、 电子元件的认识与测量，并通过对元件的测量，让学生掌握万用表的使用，常用元件的测量方法。
3、 元件的焊接，掌握元件的焊接技巧。
四、电路调试，引导学生根据故障情况，主动通过电路分析，找到焊接过程中的故障所在，在兴趣中将学生的被动学习转化为主动学习。通过职业教育电路调试让学生找到实践的乐趣和成功的喜悦。
参考文献：
[１]王建 张凯，《电工实用技能》，北京：机械工业出版社，2007
[２]程周，《电工与电子技术》，北京：高等教育出版社，2006
[３]杨少光，《电工技术基础与技能》，南宁：广西教育出版社，2009