高频电子线路习题解答(9篇)
1.高频电子线路习题解答 篇一
高频电子线路
一、填空题(1分×30个空=30分)
1.通常将携带有信息的电信号称为 调制信号,未调制的高频振荡信号称为 载波
,通过调制后的高频振荡信号称为
已调信号。
2.丙类谐振功率放大器根据集电极电流波形的不同,可分为三种工作状态,分别为
过压 状态 临界 状态 欠压 状态;欲使功率放大器高效率地输出最大功率,应使放大器工作在临界状态。
3.解调是调制的 相反 过程。振幅调制信号的解调电路称为振幅
,它的作用是。
4.反馈式振荡器由 放大器、选频网络、反馈网络
三部分组成。
5.单调谐放大器经过级联后电压增益
增加
、通频带
变窄
、选择性
变好
。6.通信系统由输入变换器、发送设备、信道、接收设备 以及输出变换器组成。
7.谐振功率放大器中的并联直流馈电电路的优点: 谐振回路的元件可以直接接地,方便安装。
8.石英晶体振荡器其频率稳定度很高,通常可分为 并联谐振性晶体振荡器
和
串联谐振性晶体振荡器
两种。
9.反馈式振荡器的振荡平衡条件是A(ω0)F(ω0)>1,∑ψ=2nπ(n=0,1,2…)。10.调谐放大回路的通频带与 品质因数 和 谐振频率 有关。
11.放大电路直流通路和交流通路画法的要点是:画直流通路时,把 电容 视为开路;画交流通路时,把 电容 视为短路。12.振幅解调方法可分为
包络检波
和
同步检波 两大类。
二、选择题(2分×10题=20分)
1.正弦波振荡器中正反馈网络的作用是(C)A.保证产生自激振荡的相位条件 B.提高放大器的放大倍数,使输出信号足够大 C.产生单一频率的正弦波D.都不是 2.电容三点式LC正弦波振荡器与电感三点式LC正弦波振荡器比较,优点是(B)A.电路组成简单 B.输出波形好 C.容易调节振荡频率 D. 频率稳定度高 3. 高频小信号调谐放大器主要工作在(D)A.甲类B.乙类C.甲乙类D.丙类
4.判断下图是哪一类振荡器
(C)
A.电感三点式
B.电容三点式
C.改进的电容三点式 D.变压器耦合式 5.调制的描述(C)D.以上均不对
A.用载波信号去控制调制信号的某一个参数,使该参数按特定的规律发生变化。
B.用调制信号去控制载波信号的某一个参数,使该参数按特定的规律发生变化。C.用调制信号去控制载波信号的某一个参数,使该参数随调制信号的规律发生变化。???6.调幅波的信息包含在它的(A.频率变化之中B.幅度变化之中C.相位变化之中 D.都不是
7.在高频放大器中,多用调谐回路作为负载,其作用不包括(D)A.选出有用频率 B.滤除谐波成分 C.阻抗匹配 D.产生新的频率成分 8.高频功率放大器一般工作在丙类工作状态,它的效率(C)
A.约为50% B.大于50%,小于78% C.约为78% D.大于78% 9.鉴频的描述是 B A.调幅信号的解调B.调频信号的解调C.调相信号的解调 D.载波信号的解调
10.为了有效地实现集电极调幅,调制器必须工作在哪种工作状态(A)A.临界 B.欠压 C.过压 D.都可以
三、问答题(6分×5题=30分)
1.通信系统由哪些部分组成?各组成部分的作用是什么?
答:通信系统由输入、输出变换器,发送、接收设备以及信道组成。
输入变换器将要传递的声音或图像消息变换为电信号(基带信号);
发送设备将基带信号经过调制等处理,并使其具有足够的发射功率,再送入信道实现信号的有效传输;信道是信号传输的通道;接收设备用来恢复原始基带信号; 输出变换器将经过处理的基带信号重新恢复为原始的声音或图像。2.无线电通信为什么要进行调制?常用的模拟调制方式有哪些?
答: 1)信号不调制进行发射天线太长,无法架设。2)信号不调制进行传播会相互干扰,无法接收。常用的模拟调制方式有调幅、调频及调相
3.谐振功率放大器效率高的原因是什么?其输出波形不失真的原因是什么?
答:谐振功放效率高是因为它的工作频率很高 ,高频谐振功放实质是将直流功率转变为高频功率,为了输出功率足够大,常选在丙类状态下工作,而丙类状态的转换率大于甲,乙类,所以其效率高。输出不失真是因为它采用选频网络作为负载,使用谐振负载进行选频输出,故输出仍为正弦波,波形不会失真。
4.小信号谐振放大器与谐振功率放大器的主要区别是什么?
答:1)小信号谐振放大器的作用是选频和放大,它必须工作在甲类工作状态;而谐振功率放大器为了提高效率,一般工作在丙类状态。2)两种放大器的分析方法不同:前者输入信号小采用线性高频等效电路分析法,而后者输入信号大采用折线分析法。
5.解释为什么理想丁类高频功率放大效率可达10000?答:丁类谐振功率放大器中,由于功率管工作在开关状态,理想状态下,集电极损耗为0,故理想丁类高频功率放大效率可达10000。
四、计算题(10分×2题=20分)
1并联谐振回路如图P2.2所示,已知:C300pLF,μH3,9Q0100,Rs100k,负载 信号源内阻电阻RL200k,求该回路的谐振频率、谐振电阻、通频
带。[解].f012πLC12π390μH300PF465kHz
RpQ100390μH114kΩ300PFReRs//Rp//RL100kΩ//114.kΩ//200kΩ=42kΩ Re42kΩ42kΩQe37390μH/300 PF1.14kΩBW0.7f0/Qe465kHz/37=12.6kHz2 已知谐振功率放大器的VCC24V,IC0250mA,Po5W,Ucm0.9VCC,试求该放大器的PD、PC、C以及Ic1m、iCmax。[解] PDIC0VCC0.25246W
PCPDPo651WPo5C83.3%PD6Ic1m2Po250.463AUcm0.924
VCC1g1()2C20.8331.85 Ucm0.9iCmaxIC00.251.37A 0()0.183
2.高频电子线路习题解答 篇二
1 构建系统的教材结构
高频电路涉及的知识面广泛,包含了电路原理、模拟电路以及非线性电路的相关知识,概念抽象、公式烦琐、电路复杂。该课程的教材多种多样,所以对其的选用十分重要。相对过于专业化的教材,简练易懂的教材更加有助于学生课前预习及课后复习。当前出版的教材易出现两类极端:一类课本过于强调高频基础理论的重要性,存在大量的公式推理,往往与现代通信的发展现状脱节,易导致学生陷入机械式、填鸭式的学习误区,不利于培养学习的兴趣;另一类课本过于重视应用,罗列了大量的电路图及求解过程,但缺少理论支撑,以至于学生不知所云。因此,选用的教材不仅应包含基本的基础知识,还应具有实用价值和代表性的电路设计、电路计算方法。此外,在辅导书的选择上应尽量选用经典教材,此类教材一般涵盖了课程的基础内容,方便学生对于高频知识的进一步理解和掌握。这样,通过选择比较“新”的教材以及经典的辅导书,在课堂上形成条理清楚的知识框架,课后利用辅导书的细节描述进行知识补充,平衡了两种教材的侧重点,有效增加了课程的知识含量。
2 合理的课堂安排
高频电子线路课程内容含量大,但是课时非常有限,因此需要有效合理地安排授课结构,避免填鸭式、简单化的教学模式。主要措施有两项:一是根据学生的特点进行授课时间的规划;二是采用板书与多媒体相结合的教学手段。
通过对大量学生学习行为的研究,心理学家发现,学生的注意力分为三个阶段:旺盛期、平静期、分散期。因此,根据该特点将整个授课时间划分为三部分:讲课开始时,学生的兴趣激增,这是授课的黄金时期,利用有限的时间回顾上节课的重点,并与本节课讲授内容进行联系,提出本节课需要解决的问题,帮助学生回顾的同时引出本节课的教学内容,这样有助于学生产生学习的兴趣,调动求知欲,激发学生的积极性。在中间时段,学生的兴趣保持理想的状态,此时将问题展开,通过正确的逻辑推导和详细的讲解,逐步给出问题的答案。最后一段时间,学生的注意力开始分散,此时给出问题的结论,并总结整节课的重点,帮助学生进一步巩固课程内容。
在讲授过程中,采用板书和多媒体相结合的方式。板书是传统且有效的教学方式,通过板书的过程,学生可以跟随教师的思路,一步一步地理解教学内容的每一个细节,并且有足够的时间记笔记。因此,充分的备课至关重要,在板书过程中,把一节课程的重点通过提出问题的形式列在黑板的右边,通过问题的罗列,构造出本节课内容的主框架,问题的提出需要条理清晰,前后关联,方便学生迅速掌握课程的重点。由于课程中的电路图多,分析方法多样化,如果单纯使用板书教学,将有大量的课堂时间浪费在黑板画图上。比如在讲解高频功率放大器的4个外部特性时,最有效的办法就是图解法,通过图像的演示,将各个特性随着参数变化所表现出来的特征形象直观地展示出来。由于板书图像不仅花费时间,同时占用大面积的黑板空间,降低了时间和黑板空间的利用率,因此,在讲授过程中应辅以多媒体进行图像的展示。
在教学过程中,将复杂的电路或者曲线图形用PPT软件进行动画展现,可帮助学生了解更多的细节,激发学生的学习兴趣,并通过合理的颜色配置,丰富学生的视觉感受,在一定程度上缓解上课的疲乏情绪。多媒体简单生动,板书灵活多变,将两者相结合,通过设计合理的教学过程结构,可达到优化的教学效果。
3 仿真与多媒体有效结合
由于课程内容复杂抽象,当涉及复杂电路或者陌生信号形式时,纯粹的讲解和分析并不能有效帮助学生理解,借助于计算机软件进行电路的仿真,将实践教学引入课堂,对所讲述理论进行应用性验证,可增加学生对理论知识的理解和电路结构的把握,有助于提高教学的效果和质量。
Multisim是基于原理电路、电路功能测试的仿真软件,其界面直观,虚拟仪器种类齐全,操作与实际仪器的面板非常相似,元器件种类众多,能很好地满足高频电子线路课程的仿真需求。因此可以将其引入课堂,通过仿真电路的建立和参数的设置获得各种仿真波形图,对授课内容进行验证。比如在介绍峰值包络检波器的失真时,由于理论比较复杂,只凭借想象和画图讲解很难达到良好的效果。采用Multisim软件对两种实现电路进行仿真比较,通过虚拟示波器观察波形,可以帮助学生更快、更形象地区分两种波形的不同。图1为通过改变检波电容的大小获得的惰性失真图,图2为改变调幅系数以及交直流负载电阻比值获得的底部切削失真图,通过仿真可以清楚地理解系数的变化对于检波器性能的影响,在此基础上进行数学公式的推导说明,可使问题更加浅显易懂。
4 结束语
高频电子线路课程教学过程中不仅需要采用简单易懂的教材以及经典的辅导书,同时要合理安排授课结构,以板书为主,并采用PPT软件结合多媒体进行相关复杂电路和图像的展示。在对高频电路进行理论分析的同时,利用Multisim软件辅以电路仿真,实现理论讲解和仿真验证结合,有助于将复杂、抽象的理论问题简单化、具体化,加深学生对高频电子线路理论知识的理解,可获得良好的授课效果。
摘要:高频电子线路是通信专业非常重要的一门专业基础课,其特点是知识涉及范围广、理论性强、电路复杂,给学生的学习带来一定难度。针对上述特点进行教学方法研究以及实践环节的改进,实践证实教学改革措施效果良好,对全面提高教学质量起到很好的促进作用。
关键词:高频电子线路,多媒体,Multisim
参考文献
[1]解玉鉴,赵新玲.高频电子线路课程在电子信息类专业中的教学[J].中国现代教育装备,2007(3):46-47.
[2]姚澄,朱昌平,高远.高频电子线路课程教学改革探索[J].电气电子教学学报,2009(9):44-46.
3.高频电子线路习题解答 篇三
【关键词】高频电子线路;教学;改革
1、引言
随着移动通信技术的升级、3G、4G通信的成熟与普及、无线局域网WLAN、卫星通信等无线通信应用的迅猛发展,社会对高频通信技术人员的需求越来越大[1],而高频电子线路是电子、信息等相关专业一门重要的专业基础课,有很强的理论性、工程性和实践性。笔者根据多年的教学实践体会,对《高频电子线路》课程教学的思考与实践进行阐述。
2、教学现状
近年来各高校教学改革均压缩教学学时,造成教学内容多与教学课时少的矛盾,虽然多媒体教学、实验、实训模式的应用极大改善了教学效果,但由于信息量大、进度快,教学中大量繁杂的公式理论推导,使得课堂教学仍然存在“满堂灌”,不能充分调动学生的学习主动性和积极性[2];课堂中实际的电子产品及电路接触机会少,实验又多以验证为主,创新性和自主性极度缺乏,实践教学和理论教学相脱节的现象比比皆是;教学主要沿用较为经典的内容,与学科前沿之间的巨大差距使学生难以进行实用的射频电路设计,甚至连文献资料也看不懂。如何解决上述问题,并采取行之有效的措施提高学生学习兴趣和实践能力,取得理想的教学效果成为本课程教学的难点之一。
3、对课程教学方法改革的几点思考
3.1合理选用教材,更新精简教学内容
教材的合理选用是教学活动的关键环节,是教学过程中信息沟通的主要桥梁。随着通信技术不断发展,高频电子线路的课程教学内容也应不断更新,在满足教学要求的前提下,选择紧跟应用技术发展,同时摒弃一些已经淘汰电路的教材实属不易。我们选用的是胡宴如老师编著的《高频电子线路》,这本书内容详实,有理有据,非常适于首次接触高频电路的学生学习。
在教学过程中我们也应该将教学的主要内容从电路分析转换到电路与系统的功能分析上来。对于应用型电子学科的学生而言,学习电路的基本功能和使用方法远比了解模块或者芯片内部结构更加有用,所以在教学内容的把握上适当减少分离元件电路,比如混频、调制和解调等目前功能基本上都已经集成化电路的课时,进一步强化模块和集成电路的应用,略讲理论推导过程,重点讲原理和结论,让学生从复杂的推导过程中解脱出来[3]。
3.2改革教学模式,多种模式联动增强教学效果
启发式教学是指教师从学生的实际出发,充分调动学生学习的主动性、积极性,引导学生积极地思考,主动地获取知识、发展能力的一种教学方式[2],比如在调制解调章节中,我们首先提问学生:无线电通信为什么要进行调制?调制能起到什么作用?如何进行调制?调制有哪几种方式?等等。让学生带着这些问题去学习,才能探索问题的根源,思考问题的实质,从而找到合理的解决方案。
案例教学的特点是运用实际电路或电子产品进行说明和展示,依照提出问题-分析问题-解决问题的思路,使学生融会贯通、增强知识、提高综合能力和水平。在课程第一堂课,就给出实际工程设计项目或下达课程设计任务,以典型电路的介绍、分析为主线,将重点、难点融入到案例中来讲解。
互动式教学方式可以克服传统教学模式一贯注重讲解,忽视学生主动性发挥的问题,因此在课堂中应提倡学生多问多质疑,根据问题教师及时给予解答,同时,可以针对某些应用性较强的章节,通过他们课下查找资料、制作幻灯片、上台讲解的方式,增强学习兴趣,加深对相关内容的理解。这种方式不仅有效发挥了学生的主观能动性,而且能提高了他们的语言表达能力、分析和解决问题的能力[4]。
3.3丰富教学手段,充分发挥多媒体手段的优势
为了进一步增强教学效果,合理选择和运用多媒体手段,并与传统教学手段有机组合是目前大部分教师的主要方法。然而,课堂信息量大、教学进度快,学生在听课时思维处于持续紧张状态,缺乏足够的时间去理解、消化、吸收,也成了一个不容忽视现象[5]。在制作课件时,要注重搭配选用协调的色彩、清晰的图表、合理的动态效果来突出难点和重点,体现对知识点不同层次的要求,尽量拓展应用空间和专业前沿,并资源充足、旁征博引。比如谐振回路,课本上只介绍了并联回路,在教学的过程中,我们再将串联回路补充进来,通过列表对比进行推导和讲解两种结构的联系与区别,加深学生对谐振回路的了解和应用。
如何使学生更好更快地学习高频电子线路及其对复杂调制解调方法进行验证,是一个比较繁琐的问题,利用Multisim、Matlab等软件进行仿真,使教学多样化,进一步加强理论和实践教学之间的联系,是十分有效的方法。笔者通过Multisim11.0,模拟了各种调制与解调过程,用户图形界面显示各种调制方式下的时域和频域波形,并可以通过改变参数来观察仿真波形的变化。通过这样的仿真演示,可以将抽象难懂的内容生动形象地演示出来,加深学生对理论知识的理解,并有助于提高学习兴趣和实践动手能力。
3.4加强实验教学,强化课程设计
实验是知识与能力、理论与实际相结合的关键教学环节,是训练技能和培养创新能力的重要手段。因此,加强实验环节,是学生掌握知识的可靠保证[6]。在原有基础上要加大综合性和设计性实验的比例,开设系统级仿真设计实验,在模块电路的基础上加以改进或自制合适的实验电路,增大学生动手设计、调试环节的比例。通过增加课程设计或积极组织学生参加各种类型的电子大赛,使学生分析问题、解决问题、设计电路的能力有质的飞跃,并且提高团队协作意识和竞争意识。
4、结束语
笔者在多年《高频电子线路》课程教学中进行了一些探索和实践,取得了比较好的教学效果,学生的学习兴趣、动手能力和创新能力都有很大提高。但随着通讯技术的迅猛发展,关于教学方法和手段的探讨是永无止境的,我们必须不断学习新的知识,不断更新调整教学思路,通过各种可能的方法来提高教学水平,才能达到预期的效果。希望本文能够对其他课程的改革有一定的借鉴作用。
参考文献
[1]常书惠.“高频电子线路”课程的教学探讨[J].中国电力教育,2010(10):69-70.
[2]徐丽莎.启发-案例-探究式教学在高频电子线路课程中的应用[J].福建电脑,2013(7):60-61.
[3]陈芳妮.高频电子线路课程教学改革探讨[J].浙江科技学院学报,2011(8):21-23.
[4] 戴小珍,葛春亮,黄秀珍.高频电子线路课程改革的探索与实践[J].中国科教创新导刊,2011(5):61.
[5]姚澄,朱昌平,高远.高频电子线路0课程教学改革探索[J].电气电子教学学报,2009(9):44-46.
4.高频电子线路习题解答 篇四
高频电子线路是电子类专业一门理论性和实践性很强的专业基础课.在分析目前高频电子线路实践环节存在的`问题的基础上,提出几点改进教学中实践环节的方法,以提高教学效果.
作 者:周惠忠 作者单位:扬州工业职业技术学院,江苏,扬州,225127 刊 名:硅谷 英文刊名:SILICON VALLEY 年,卷(期): “”(24) 分类号:G42 关键词:高频电子线路 实践环节 教学探索
5.高频电子线路习题解答 篇五
高频电子线路是电子与通信等专业的一门主要的专业技术基础课程, 它的任务是研究高频电子电路的基本工作原理与分析方法, 掌握通信系统中各个主要功能模块的工作原理和具体实现电路, 对所涉及的各种分析电路基本技术以及模块性能指标有清晰的概念, 并熟练掌握其分析方法, 该课程具有较强的理论性和工程性。课程起源于对无线电发送与接收设备的分析与学习, 课程内容随着通信技术的发展而不断调整和改进。教学实践中发现, 学生普遍反映该课程难学难懂, 不好掌握。笔者多年从事该课程教学工作, 根据教学体会对具体教学过程提出了一些改进方法以便提高教学效率。
1 课程背景
最近20年来, 世界无线通信技术发展迅速, 20个世纪七八十年代主要是调幅调频系统, 从90年代开始, 无线蜂窝通信系统从第一代模拟系统迅速发展到数字通信系统2G GSM, 3G CDMA, 直至今日的4G LTE, 现在产业界和科研界正在研发下一代5G通信技术, 预计五到十年后将投入商用。并且, 随着无线局域网和物联网技术的发展, 基于Wi Fi IEEE 802.11bgn、蓝牙、Zig Bee (紫蜂协议) 等通信协议的产品市场也得到了爆发式的增长。随着无人机市场的兴起, 无人机遥控通信市场也得到了快速发展。表1给出了各种技术的基本技术特征, 从表中可以看出, 现在的主流通信系统已经从模拟调制转变为数字调制, 工作频段远高于调频调幅, 带宽、调制方式也有了很大变化, 而课堂教学内容必然要反映技术与市场的变化。
自从1978年确定高频电子线路教学大纲以来, 经过多次修订, 目前高频课程主要讲授主要是调幅与调频通信电路系统, 以及系统各个功能模块, 如高频功放电路、混频电路、选频网络等。与目前社会主流技术相比已经有一定差距。经调查发现, 十年前的学生还使用调频收音机接收校园电台的节目或用于英语听力学习, 但现在的学生熟悉电脑、手机、Wi Fi, 学英语时用电脑, 很少收听调幅调频电台, 甚至很多学生在家庭从小到大根本没有接触过收音机。课堂上讲授调频调幅收音机的具体应用时, 学生往往没有一个具体的感受, 课堂知识的接受效率比较低。
2 教学内容改进
对课程教学内容有必要做一些取舍, 以便符合社会发展趋势。首先, 国内的常用教材对无线电发展历史仅仅在前言中做了简单说明。笔者认为, 对于无线电历史做详细并有趣的讲解有助于学生在刚开始学习时消除对这门课的畏惧感。因此在刚开始这门课时给学生回顾了无线电发展历史, 尤其是发展过程中各种有趣的历史事件, 极大提高了学生的兴致并明显减小了他们学习的畏难情绪。
其次, 在教学过程中应该将教学的重点从各种具体电路性能分析转换到基本电路的原理分析上来。集成电路技术发展很快, 现在主流的模块芯片可能过几年就被性能更优异、价格更低的产品代替了, 对于应用型电子与通信学科的学生而言, 由于毕业后绝大多数是直接工作, 而且大部分是从事应用工程师这一类的工作, 因此学习模块电路的工作原理和基本功能远比了解一些具体模块或者具体芯片内部结构特性更加实用。
第三, 教学时适当减少分立元件电路的特性分析, 目前通信模块如混频、调制和解调等功能基本上都已经集成在一块芯片中, 因此讲授完模块电路原理后, 进一步强化常用集成电路的应用, 对于理论推导过程简单讲授即可, 忽略复杂的推导过程, 重点讲解原理和结论, 以及芯片电路使用时的各种技术特点。
第四, 传统课程安排中, 调幅调频和调相技术是重点内容之一, 是其它各种调制技术包括现在各种数字调制技术的基础。鉴于现在已经很少使用调频调幅收音机系统, 因此调整了这部分内容, 对于调制的基本原理仍然是重点讲授, 但对于课本上的具体的调频调幅电路, 则压缩讲授时间一带而过, 而重点讲授一些现在比较常用的无线通信技术, 先从比较简单的无线遥控电路讲起, 再讲授表1中列出的各项技术。此外, 由于调制技术比较抽象, 因此笔者将一些具体的电台设备带到课堂, 给学生一边现场演示一边讲解, 教学实践中发现这些措施可以明显提高学生的学习兴趣和学习效率。
第五, 将课堂内容与业余无线电爱好者的工作结合起来。业余无线电爱好者 (HAM) 是指那些不是专门从事无线电工作, 却掌握了一定无线电与电子技术, 在对无线电的学习应用中产生的乐趣, 从而将无线电技术的学习、使用、交流当作一项个人兴趣爱好的人。由于每个国家都有无线电频率使用管制制度, 因此无线电爱好者通常要加入爱好者协会。笔者尝试邀请协会中的资深无线电爱好者带着业余电台设备来到课堂, 给学生们介绍业余无线电的历史和现状, 本地的爱好者们的各种有趣的活动和各种竞赛, 极大激起了同学们的学习兴趣, 还有个别同学受到吸引加入了业余无线电爱好者协会, 申请了业余电台执照, 并参加了业余无线电竞赛。
第六, 多媒体教学目前在高校中得到了广泛应用。合理使用多媒体可以大幅度提高教学效率。教学过程中发现, 课件色彩应该比较鲜亮、浓厚, 这样更加吸引学生注意力。并且动态图片教学效果最好, 可以在很短时间内让学生对某个概念建立起具体的印象, 对后续学习效果有很大改善。例如对于谐振回路, 教学时发现, 在PPT中采用动态图像列出输入输出信号不同波形, 学生可以很快就对回路的滤波作用有了清晰认识, 一些参数如信号内阻对谐振曲线的影响也可以通过动态图形象地反映出来。对于各种调制、混频和解调, 同样采用动态图像给出各种调制结果图, 学生也能很快掌握这些概念。甚至包括谐振放大器中使用的傅立叶级数的概念, 采用动态图也可以让学生更好接受。另一方面, 实践中发现, 并非所有的内容都可以使用PPT, 例如理论推导过程罗列在PPT上教学效果不太好, 这些更适合在黑板上板书推导。
除了多媒体教学, 也要充分利用各种CAD软件提高教学效率。为了让学生更高效地掌握高频线路各种调制解调方法并进行验证, 可以通过MATLAB软件仿真各种调制与解调过程, 在电脑上显示调制前后信号波形, 还可以观察当调制系数等关键参数发生变化时仿真输出波形变化情况。通过计算机仿真, 可以具体生动地演示各种抽象晦涩的理论, 加深学生对课程知识的理解, 并有助于提高学生学习兴趣。
3 结论
随着现代社会信息通信技术不断发展, 需要对《高频电子线路》课程在内容和教学方法上不断调整, 以适应社会需求, 提高学生学习效率和教学质量。本文介绍了一些具体的改革方法和措施, 在教学实践中取得了良好的效果, 我们必须不断改进教学方法, 学习新的知识, 通过各种方法来改善教学质量, 提高教学水平, 才能达到令人满意的教学效果。
参考文献
[1]曾兴雯, 刘乃安, 陈健, 等.高频电子线路[M].2版.北京:高等教育出版社, 2009.
[2]张肃文.高频电子线路[M].5版.北京:高等教育出版社, 2009.
[3]冯军, 谢佳奎.电子线路非线性部分[M].5版.北京:高等教育出版社, 2010.
6.高频电子线路习题解答 篇六
【关键词】高频电子 教学效果 教学内容 教学方法
【中图分类号】G64【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2016)06-0220-02
“高频电子线路”是我院电子信息科学与技术、电子信息工程及通信工程专业的一门专业基础课。课程的内容主要包括无线通信系统的调制、解调、混频、信号的放大和功率放大、功率的合成与分配以及锁相跟踪等电路。具有内容多、数学过程复杂、公式多、电路分析难等特点。同时也是一门理论与实践联系非常紧密,实践性很强的一门课程。
随着通信技术的发展和社会对应用型人才的需求,传统的教学内容及方法已不适应人才的培养目标。如何让学生更好的把握课程的内容,激发学生的兴趣,传统的“满堂灌”、“一言堂”的教学方法显然是不行的。因此,我们就高频电子线路的教学内容和方法做了一些改革。
1.教材的合理选择和教学内容的适当调整
教材是学生和教师之间信息沟通的主要桥梁,是教师教学的主要依据,也是学生学习的重要信息来源。教材过深或过浅都会对我们教学带来困难,因此选择一本合适的教材就非常重要。现在国内的优秀教材很多,比如张卫东编著的《高频电子线路》简明扼要,详略适宜;陈邦媛等编著的《射频电子线路》强调系统,突出实用;张肃文编著的《高频电子线路》内容详细,框架清晰。根据我校的“突出实用”、培养应用型人才的发展战略,结合我们的人才培养方案及课程设置,我们选用张肃文的《高频电子线路》为主要教学教材,以陈邦媛的《射频电子线路》为重要课后参考教材展开教学。
高频电子线路这门课程的数学推导及公式非常的繁琐,这给我们的教与学带来很大的困难。所以,我们在教学的过程中“轻公式,重本质”,将一些数学的推导过程简略的讲一讲,而重点在于让学生理解电路工作的本质。比如在晶体管的混合π型电路和Y参数形式等效电路的等效互换这一节中,由电路的等效概念通过列方程求方程,得到Y参数和混合π型参数之间的关系,这里求解方程的过程非常复杂繁琐。其实这里的重点是要学生理解高频电路中晶体管的一些电容效应必须考虑,而它的混合π型电路才能更好的反映这些电容效应。但是为了分析电路方便我们要用晶体管的Y参数才行。为了兼顾二者,我们要找到它们之间的等效关系。所以,我们在教学中强调等效的目的,而不是过程。将求解方程的过程略掉。这样既可以节省课时又不至使学生产生畏难的情绪。另外在教学中适当的加强集中模块的应用以及S参数的选取等内容,让学生所学的知识跟上通信技术的发展,能够学以致用。
2.教学方法的改进
2.1重系统,加强整机的概念
高频电子线路的内容主要是围绕着无线通信系统的发射部分和接收部分展开的。在以往的教学中,我们都是按部就班的照着教材的章节展开教学,但是发现学生的理解比较乱,有学生反映不知道学这些内容是干什么的的,觉得这些教学内容比较杂比较散。针对这一问题,我们在教学的过程中加强了整机系统的概念,让学生对所学的内容之间的条理及框架有个清晰的认识。如以发射语音信号为例,调制手段以调幅为例,无线通信系统中的发射机和接收机如图1和图2所示。
在图1和图2 中的每一个框框都是我们后面教学的一个单元,那么在绪论中首先让学生对这两个图有个认识,在后续的章节中,每讲一章都让学生回头去看结构框图,找到所学内容在系统中所起到的作用。这样学生就不会有凌乱的感觉,知道所学的知识应该用到什么地方去。
另外,为了加强学生对整机的概念,我们也采取一些辅助手段,如学生在电子实践课程中曾组装过收音机,那我们就让学生去打开自己的收音机,并且弄清楚收音机的工作原理。在课堂上留出一些时间给学生进行讨论。这样即可以加强学生的整机概念,而且可以活跃课堂气氛,激发学生的兴趣。
2.2丰富教学手段
随着计算机技术的发展,先进的教学手段已经是我们教学质量不可或缺的保障。采用课件的形式大大的节约了课时,而且使得教学内容生动直观易于理解。另外引入一些仿真软件可以仿真到电路的功能,使得课件的演绎更精彩生动,激发学生的兴趣。但是,如果把握不好,这种教学手段的信息容量非常的大,会让学生来不及反应吸收。所以我们应该合理有效的利用先进的教学手段。
首先,在课件中应该做到条理清楚,层次分明,重点突出,前呼后应,让学生能够迅速的把握所学的主体内容;其次,在细节的安排上应该做到信息丰富,生动易懂。比如在讲谐振回路时,讲完串联和并联谐振后列一个表格,将串并联谐振回路的阻抗特性、谐振特性、重要的参数及应用条件等做个对比。有对偶的特性也有相通的特点。让学生及时掌握所学的内容。而在讲谐振功率放大器时,先通过引入Multisim软件对一个功率放大器进行仿真,让学生在感官上认识功率放大器在不同工作状态所表现出的不同性质。再引导学生看有什么参数可以改变,然后通过改变不同的参数看看工作状态的变化。有了这些直观的认识后在展开详细的介绍,学生理解起来就容易多了。再者,每一节课都会对上次课的知识进行复习,对知识点的复习我们就在黑板上进行板书,让学生加深印像。对一些习题的讲解我们也是在黑板上进行板书,一步步详细的解答,让学生对所学的知识进行消化应用。总之,先进的教学手段和传统的教学方法要相辅相成,有效结合,使得教学效果更上一层楼。
2.3 调动学生热情,丰富课堂氛围
传统讲授方法是教师站在讲台上讲授,学生在下面听,就是“一言堂,满堂灌”的形式。这种方式使得课堂上死气沉沉,学生听得多了就会厌烦,甚至有学生听着听着就睡着了。高频电子线路的本来就是一门内容多而枯燥的课程,如此的讲法学生更是学得苦不堪言。endprint
为了激发学生的学习兴趣及热情,我们在课堂的教学手段也采取了一些方法。主要有启发式、讨论式等。在每讲到新的内容的时候都给学生适当的启发,让学生自己去思考,找答案,激发学生的求知欲望。如在要讲到调制时,提一些问题,基带信号为什么要进过调制才能发送?载波起到了什么作用?调制了有什么方便之处?让学生带着这些问题去思考去预习,在讲课前先给学生一些时间让他们讨论,然后再详细的讲授内容。学生因为有很多问题,听起课来就非常的认真仔细。课堂的气氛也就非常得活跃了。
2.4 引入项目式教学
在教学过程中,给学生一些设计性的题目,让学生自由组合去做。在做的过程中,学生会对所学的知识有个综合应用。比如让学生去设计一个无线话筒、小功率的发射机等。为培养学生的团队协作能力,让学生三人一组,选择一个题目来完成。到期末的时候交上作品,对于做得好的学生给予期末成绩加分的奖励。并且在期末抽一次课的时间给学生,让做得好的学生将就自己的作品进行讲解,有仿真图有实物作品。
3.实验教学的改进
高频电子线路是一门实践性极强的课程,配有18个学时的实验课。但是传统的实验设备都是箱式的,做的实验也大多是验证性的实验。箱式实验箱都是设计好的单元电路模块,学生在做的时候只需简单的接线便能有结果。很多学生都是机械的按照实验指导书的去接线,到底结果是否正确,看到这样的结果是为什么都是糊涂的。这样的实验方法很难起到预想的效果。针对这一弊端,我们对实验课也做了一些调整,首先加大设计性实验的比例,如小功率发射机的设计、调频接收机的设计等。并开放实验室,让学生自己去琢磨去设计。再者软件Multisim引入实验中,对一些电路让学生自己去在软件上进行仿真,这样就可以比较灵活的改变参数来观察电路的特性。这样就可以让学生很好的掌握电路的工作原理。
4.教学效果
经过对教学内容及方法的调整,学生对《高频电子线路》这门课程的有了较高的学习热情。在课间会有不少学生前来讨论问题,学生的学习效果也有了显著的提高。如图3和图4分别是12、13级通信工程专业的成绩,从图中可见13级的成绩明显提高了,有8人达到了90分以上,而12级无一人上90分。
5.结束语
以上从教学内容调整、教学方法的改进和实验教学的改进三个方面对《高频电子线路》课程的教学进行研究和探讨。教学内容突出应用型本科的培养目标;教学方法引入一些新的教学方法,想办法激发学生的学习兴趣;实验教学中加强设计型实验,提高学生的实践动手能力。经过阶段性的改革,取得了较好的教学效果。
参考文献:
7.高频电子线路习题解答 篇七
关键词:高频电子线路,教学改革,应用型人才
《高频电子线路》是通信和电子类专业的一门重要的专业基础课[1], 具有很强的理论性、工程性和实践性, 在整个专业体系中处于承上启下的作用。在教学过程中, 学生普遍反映该课程理论性强、抽象难懂, 不易掌握。而且随着现代无线通信技术的发展, 无线信号工作频率越来越高, 当前的高频电子线路课程内容已经落后于技术发展的需要。笔者根据自己多年的教学经验, 结合该课程存在的问题, 提出了一套改革方案, 力求在有限的时间内, 让学生更好的掌握基本的高频电子线路知识, 并培养其对高频电路的分析能力和设计能力。
一、教学内容的设计
随着通信技术的快速发展, 当前无线通信设备更多的使用SOC (Systemon Chip) 技术, 以实现高度集成化和标准化, 而采用普通三极管为主体构成的系统越来越少。所以, 对于高频电子线路课程的教学而言, 也要实时把握当前技术发展需要, 培养出与社会需求一致的人才。即将教学的主要内容从基本电路分析转移到电路与系统功能分析上来, 更多的去讲解电路的基本功能与使用方法, 进一步强化模块和集成电路的应用。讲课过程中, 要突出重点难点, 反复强调, 将重点内容贯穿于整个教学的始终。在分析各电路性能指标的时候, 适当减少不必要的公式推导, 要强调结论的应用和对应的前提条件。
二、Multisim和多媒体的应用
Multisim是美国国家仪器 (NI) 有限公司推出的以Windows为基础的仿真工具, 新版本Multisim10提供了较为详细的电路分析方法, 包括电路直流工作点分析、电路的瞬态和稳态分析、器件的线性和非线性分析、时域和频域分析、失真分析、交直流灵敏度分析、参数扫描分析等[2], 以帮助学生对电路的功能理解和分析, 是一个很好地电路原理设计、电路性能测试仿真软件。在课堂教学中结合此仿真软件, 给学生设计并演示高频中各模块电路, 可以让其更好地学习电路原理并掌握各模块功能, 加深他们对各单元电路的理解, 为课堂理论教学起到一个很好地辅助作用。
另外在课堂教学中, 采用多媒体课件与传统板书相结合的教学手段, 并使两者有机的互补。相对于黑板板书而言, 多媒体课件有着无法比拟的优势。首先多媒体课件信息承载量很大, 可以拓宽学生的视野, 激发学生的学习兴趣。其次, 多媒体课件有丰富的表现力, 课件中可以引入图片、声音, 使教学更加形象、直观。对于一些教学提纲、归纳总结、图文图表以及动画演示的内容, 宜采用幻灯片。第三, 多媒体课件可以省去课上书写的时间, 尤其是省去了画电路图的时间, 使课上时间相对宽松, 可以留给学生更多的思考和师生交流的时间。第四, 便于总结和复习, 并有利于资源共享[3]。但是对于逻辑性很强的内容, 需要利用板书把整体的分析过程展示给学生, 让学生保持思维的流畅性, 整体连贯的把握知识点。因此采用多媒体课件和传统板书相结合, 并在备课过程中进行两者的设计, 可以让学生更好的掌握各个知识点。
三、实践教学环节的加强
现有的实践教学环节包括实验课和课程设计。实验课主要是以验证性实验为主, 在学院购买的试验箱上进行, 涵盖了高频基本的模块, 如高频小信号放大电路、高频功率放大电路、振荡器电路、调制解调等。在此基础上, 为了培养学生自主设计能力, 需要增加设计性实验和综合性实验。充分利用试验箱上的扩展资源, 外扩自行设计的面包板或印刷电路, 让学生自己动手实现更多的电路功能, 同时也能充分利用实验室的资源。
当前的课程设计主要是利用Multisim仿真软件, 对高频单元电路进行设计。在课设过程中, 首先要以学生为主体, 采用启发式的教学, 教师只讲设计思路和设计指标, 具体的设计方案让学生去查阅文献自主完成, 增加学生的参与感, 给他们更大的自主权。其次要强调团队合作意识, 课设题目分组完成, 各组同学既要独立思考又要集体讨论, 鼓励学生设计出不同的方案, 可以训练学生的独立工作和团队协作能力。最后要对学生提交的课程设计报告进行严格要求, 课设报告不同于实验报告, 要增加一些科研报告撰写的相关要求, 如设计指标的提出、方案的设计、比较与选择、参数的计算、参数指标的验证、结果分析与报告总结, 不仅可以提高学生的科技写作能力和方案表达能力, 更重要的是让学生真正体验到设计工作的完整性, 有利于培养学生的严谨、认真的科学态度。
四、结语
为了培养社会需求的应用型人才, 结合《高频电子线路》的教学实践, 对该课程进行教学改革。教学内容上力求与当前的通信技术发展匹配, 辅助教学手段的应用和实践环节的加强是为了锻炼学生实际动手能力和自主设计能力。这些只是我们在该课程教学改革中的初步探索, 课程改革实践创新的路还很长, 在具体实施教改的过程中还会存在许多实际的问题, 因此课程改革的工作将任重而道远。
参考文献
[1]曾兴雯, 刘乃安, 陈健.高频电子线路[M].高等教育出版社, 2009.
[2]李云辉, 孟德明.Multisim10在高频实验教学中的应用[J].大众科技, 2009.
8.高频电子线路习题解答 篇八
高频电子线路作为电子、通信类专业的一门重要专业课程。本课程集理论性、工程性和实践性于一体, 具有内容多、概念抽象、数学推导繁琐等特点, 一直以来都是电子、通信类专业难学的课程[1,2], 学生普遍反映难以掌握, 教学效果比较差。
因此, 本文将仿真技术运用在教学过程中, 利用Multisim[3]等软件对电路进行仿真, 获取清晰的图形, 来帮助学生理解电路的原理, 提高学生接受能力和教师的教学效果。以调制与解调电路为例, 通过仿真技术在高频电子线路中的应用, 将抽象的问题简单化与形象化, 通过观察各信号的波形来使学生理解和掌握高频电子线路的原理及功能。
1 仿真技术的必要性
高频电子线路课程的核心内容和难点主要在于信号的调制、混频与解调。在无线电广播调幅发射系统中, 待发射的语音信号属于低频信号, 发射前要对该低频信号进行调制, 才能将该低频信号发射出去。对低频信号进行调制是发射系统的关键。在调幅接收系统中, 接收信号时, 要对从天线上接收的信号, 先进行混频, 再进行解调, 才能获取不失真的原低频信号。仅仅依靠讲解调制与解调电路的原理, 不能让学生很清晰、很明白地掌握电路工作原理及功能。所以, 要将仿真技术引入到教学过程中, 才能很好地让学生掌握高频电子线路的核心内容, 提高教学质量和教学效果。
2 调制
以调幅电路来说明调制的原理及功能。采用普通调幅AM电路来说明调幅的原理及功能。根据调幅电路的模型, 采用非线性器件—模拟乘法器来实现信号的调幅。在Multisim中提供了理想的模拟乘法器模型, 可直接实现信号的相乘。普通调幅AM电路主要由调制信号、载波信号和模拟乘法器组成。模拟乘法器实现了调制信号与载波信号的相乘[4]。调幅波的波形如图1所示。
调幅波的频谱分别如图2所示。从图中观察出, 调幅波信号的频谱由两个边频分量和载波分量组成。调幅把调制信号的频谱搬移到载波分量的两侧, 且保持频谱结构不变。
3 解调
解调是将高频已调信号中恢复出调制信号的过程。以二极管包络检波电路为例说明解调原理。典型包络检波电路由非线性元件二极管VD、R1C1低通滤波器组成, 其输入AM信号和输出信号的波形图如图3所示, 红色曲线代表AM波信号, 蓝色曲线代表输出信号。从图中观察出, 输出信号的波形与AM信号的包络形状几乎完全相同。
输出信号的频谱图如图4所示。从图中观察出, 输出信号的频谱是单一的, 载有全部的信息。
4 结束语
调制和解调过程中对比输入信号和输出信号的波形图和频谱图, 可知调幅和解调电路都属于频谱线性搬移电路。学生使用Multisim来画图、连线和仿真, 通过观察信号的波形和频谱, 加强了学生对理论知识的理解能力, 提高动手实践能力, 从而提高教师的教学质量和教学效果。所以在教学过程中, 有必要引入仿真技术, 运用Multisim、MATLAB等软件在实践教学中, 提高课程的教学效果。
参考文献
[1]陶玉贵.Multisim仿真在高频电子技术教学中的应用[J].西昌学院学报 (自然科学版) , 2015, 29 (03) :150-152.
[2]崔玉叶.基于Multisim的高频电子技术仿真分析及研究[J].数字技术与应用, 2014, (11) :97, 99.
[3]苗倩, 余志勇, 侯洪庆等.Multisim仿真软件在高频电子线路教学中的应用与探讨[J].现代电子技术, 2014, 37 (20) :127-129, 133.
9.高频电子线路习题解答 篇九
1 如何选择一本合理的教材
教材是教师和学生进行教学活动的重要桥梁, 必须根据自己学生的实际情况进行合理的选择教材, 国内有很多知名专家编写的《高频电子线路》教材, 如张肃文老师编写的教材, 教材的理论相当丰富, 对实践也有很强的指导意义, 我们以前就是用该教材, 但现在受教学学时的限制, 再使用张肃文老师的教材, 已经完全不能适应教学, 时间过短, 无法按照教材进行系统的讲授。因此我们又选择了西电出版社的沈伟慈老师的教材《通信电子线路》一书, 该教材最大的特点就是在于条理清楚、系统性强、重点突出。学生能够在已学知识的基础上很容易地把握住学习的主干, 对于学生来说, 这点相当重要, 把握了主干, 就相当于有了“主心骨”。本书从最基本的单元电路着手, 详细而系统地阐述了各种电子电路的功能、原理、设计方法, 是一本不可多得的优秀教材, 特别适合我们学校通信专业的教学。
2 如何高效的利用教材
教材的充分使用, 是完成教学目的的关键性一步, 任课教师在不脱离教材内容的基础上将自己长期积累的分析问题、解决问题的经验, 不断地传授给学生, 帮助学生在原有知识的基础上尽快地掌握课本上的知识, 并能很清楚地掌握教材的重难点。而不是只是满足于上课听老师讲, 下课按照上课老师的讲述做作业, 老师没教授的知识点则完全不知所云, 这样一学期下来, 可能会考试, 会做一些题, 但时间一长, 等毕业的时候, 忘得一干二净, 所以一定要高效的利用教材, 使学生掌握课程的本质, 这样才能学以致用, 而不是简单的应付考试。在每一章节结束后, 教师最好还要留出时间来让大家重新回顾前面所学的知识, 让已学有所得的同学来仔细推敲, 重新审视, 看看自己到底学了哪些内容, 大概掌握了多少, 还有哪些不足, 从而对自己的学习状况有一个清晰全面地认识。这样对知识的巩固与延续都是非常有益的。
3 教学方法的改革和完善
《高频电子线路》学生普遍反映该课程抽象、难懂, 难以掌握, 如何在有限的教学时间内, 让学生了解并掌握高频电子线路的知识, 是值得我们研究的一个课题。
3.1 教学方法多样化
在开设《高频电子线路》之前都开设了《模拟电子技术》, 有了这个基础, 在教学过程中可以多采用对比法, 例如在讲高频小信号放大器时, 可将高频小信号放大器与低频小信号放大器, 高频小信号放大器与高频谐振功率放大器, 变频电路、调幅电路与检波电路、高频电路的y参数等效电路与低频电路的h参数等效电路等加以对比地学习, 可加深学生对单元电路的整体把握以及对基本概念的清晰理解。
3.2 合理运用多媒体辅助教学手段
根据教学目标和教学对象的特点, 通过教学设计, 合理选择和运用现代教学媒体, 并与传统教学手段有机组合, 共同参与教学全过程, 达到最优化的教学效果。可综合运用Powerpoint、Flash、Photoshop、3Dmax、Authorware等软件制作形象逼真的多媒体课件, 比如在讲到高频功率放大器的负载特性的时候, 我们可以通过动画来呈现当负载电阻逐渐增加, 动态负载线以及集电极电流波形的变化趋势, 这样直观的动态变化加深了学生的印象。又比如在调幅和调频这两章中, 开始学生对这些概念比较模糊, 这时我们可以通过制作动画来表现调幅、调频, 使学生能更直观地理解概念。多媒体课件必须制作得完整、形象、生动, 有助于吸引学生的注意力, 增加教学互动。切忌知识点的简单陈列, 只是图片加文字, 没有“动”的部分, 但多媒体教学始终只能作为辅助手段, 传统教学的黑板板书还是应该占主要地位, 教师的逐步推演过程是学生培养思维方法, 良好的解题习惯的一个重要途径。
3.3 强化课程设计
课程设计可以看做是对所学知识的一个综合运用, 通过课程设计, 可以使学生分析问题、解决问题、设计电路的能力有质的飞跃, 由元件到环节最终达到系统级的认识, 并且可以提高学生的团队协作意识、竞争意识。通过设计、调试, 学生会遇到理论教学中, 甚至实验环节中一些意想不到的许多实际问题, 学生的能力就在解决这些问题时得到了潜移默化的提高。另外, 强化课程设计, 也可以为两年一次的全国电子设计大赛练兵。
4 结论
在多年的高频电子线路课程教学实践中, 本文中改革的尝试取得了很好的教学效果, 学生的学习兴趣、动手能力和创新能力都有很大的提高。但随着电子技术的发展, 我们必须与时俱进, 要不断地学习新的知识, 不断地更新调整自己的教学思想, 通过各种过可能的方法来提高教学效果, 只有这样才能培养出符合社会发展需求的工程应用人才。
摘要:“高频电子线路”是电气信息学科的重要专业基础课, 本文结合教学实践的体会, 讨论高频电子线路课程的教学改革, 并在教学实践中取得了较好的效果。
关键词:高频电子线路,教学改革,实践
参考文献
[1]张肃文.高频电子线路[M].5版.北京:高等教育出版社, 2009.
[2]刘静波.高频电子线路实践教学的建设和探索[J].电气电子教学学报, 2006 (4) :87-90.
[3]陈邦媛, 于慧敏, 崔宁, 等.高频电子线路课程的教材与教学方法改革探讨[J].电气电子教学学报, 2004 (4) :72-74.
[4]解玉鉴, 赵新玲.《高频电子线路》课程在电子信息类专业中的教学[J].中国现代教育装备, 2007 (3) :56-58.
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