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高频电子线路实践教程.pdf

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资源描述

1、委委托托书书拟交机械工业出版社的高频电子线路实践教程 (简称作品)一书的全体著作权人,一致同意委托(朱昌平)代表全体著作权人的意志,与机械工业出版社签订作品出版的有关合约,并一致同意接受上述合约中约定的所有权利、义务的约束。同时,全体著作权人并就作品出版的以下事项达成一致意见。1. 署名方式:封面:主编朱昌平高远副主编盛惠兴殷明内封:主编朱昌平高远副主编盛惠兴殷明参编姚澄黄波朱陈松路龙惠王瑞华2. 稿酬领取及分配原则:本书实行主编负责制,主编从全部稿酬中提取 10%20%作为统稿费用,其余部分由主编负责根据按劳分配的原则发放给各参编作者.委托人(全体著作权人)签字:此委托书保证在作品出版的有关

2、合约的有效期内有效。200年月日www.91HMI.comwww.PLCwww.91HMI.comwww.PLCwww.PLC2普通高等教育“ 十一五” 国家级规划教材高频电子线路实践教程高频电子线路实践教程www.91HMI.comwww.PLCwww.91HMI.comwww.PLCwww.PLC1内容摘要内容摘要:本书为普通高等教育“十一五”国家级规划教材,其特点是:按照 “三层次实验”体系进行编写,内容包括:第一篇,旨在对高频电路基本理论进行验证,并给出帮助学生掌握高频电路基本测试与调整方法的基础型实验指导, 该部分内容以实验目的、 原理和方法为主, 在具体的操作细节阐述方面, 注重在

3、引导的同时给予学生自行设计细化实验方案的创新空间。同时,为确保基础型实验教学质量,书中介绍了基础型实验的五环过程管理办法, 为师生把握实验教学环节提供了可资借鉴的思路。 为了保证学生在基础型之后能得到具备综合、设计与应用三大特点的提高型实验良好训练,第二篇,介绍了课程设计与专业综合实践的过程管理办法, 并给出了课题实例供读者参考。 为了使毕业设计和学生在校期间的研究创新实践活动从教学上得到保证,第三篇,介绍了研究创新型实验的过程管理办法,同时给出了相应的课题实例供参考, 书中实例源于学生科研实践, 有的课题已转化受国家发明专利保护的产品。本书可作为高等学校电气信息类专业的“高频电子电路实践”课

4、程的教材。www.91HMI.comwww.PLCwww.91HMI.comwww.PLCwww.PLC2前前言言如何提高学生实践创新能力既是社会关注的焦点,也是高等教育教学改革的热门话题。作为实践教学的主要环节, 实验教学模式改革及与之配套的实验教材编写近年来受到普遍关注。2002 年教育部颁布普通高等学校本科教学工作水平评估指标和等级标准 ,就对实践教学中的综合性、设计性实验提出了一定的要求;在 2005 年由江苏省教育厅制定的江苏省高等学校基础课实验教学示范中心验收标准中,又在重要二级指标“教学内容”中,明确提出“实验内容包括基础型实验、提高型实验、研究创新型实验三个层次” 。2007

5、年初教育部颁发 1 号和 2 号文件对如何确保实践教学质量更是作出明确的指示, 为了增进电气信息类专业的实践教学改革,建立“三层次实验”教学培养模式和与该模式配套的实验教学管理体系, 使实验室真正成为电气信息实践创新人才的培养基地, 适应社会对电气信息专业人才实践创新能力的要求,本教材将近年来在实施“三层次实验”上的实践探索进行了总结,下面从“三层次实验”体系建设以及相应的教学指导两个方面给予介绍。一一、 “三层次实验三层次实验”教学的教学的体系介绍体系介绍由于每个学校的情况不尽相同,因此无法用一种统一的模式来对“三层次实验”教学的体系进行定义,国家鼓励各高校立足自身实际探索“三层次实验”教学

6、的体系,使学生的实践教学质量得到保证, 下面把作者所在学院的实施情况做一概要介绍, 希望能对读者有点帮助并敬希得到读者的指正。(一一) “三层次实验三层次实验”教学的背景及意义教学的背景及意义“三层次实验”教学体系是切合当前高等教育迅速发展的背景而提出的务实举措。随着高校在籍学生人数的迅速增加, 学生的知识结构和层次更趋于复杂化, 在夯实学生理论知识的同时,培养其实践动手能力的任务将变得更加严峻。针对这种现状,在实验教学中开展分层次教学改革势在必行。“三层次实验”教学体系分为基础型实验、提高型实验和研究创新型实验三个层次。分级进行,循序渐进,从基础到综合,再到设计与创新,符合从简单到复杂的普遍

7、认知规律和实验教学规律。在以学生为本,以知识传授、能力培养、素质提高协调发展的教育理念(即KAQ 模式)下,构建以学生能力培养为核心,旨在加强学生实践能力和创新能力的工程实践,促进学生知识、能力、素质综合协调发展的“三层次实验”教学体系,既提高了学生的实践创新能力, 缓解了高校教学资源紧张的局面, 又符合当今社会对高校毕业生实践创新能力的更高要求。为了确保学生在基础实验、课程设计、毕业设计等实践环节中受到良好的训练,从实践中获得真本领,需要对实践的每一环节进行严格管理,管理者需要在每一环节中对老师和学生提出明确要求,使每一环节均有章可循。(二二) “三层次实验三层次实验”教学体系的功能及管理办

8、法教学体系的功能及管理办法1 基础型基础型实验实验www.91HMI.comwww.PLCwww.91HMI.comwww.PLCwww.PLC3基础型实验主要指电气信息类专业学生应知应会的原理性实验, 基础型实验是学生实践能力发展的基础, 也是传统实验教学的主要任务。 为了确保一切学生均能很好的完成完成基本实验, 从而明确了基础型实验的两种功能: 一是按教学大纲要求面向全体学生开出基础型实验; 二是面向部分学生进行 “扬优补差” 的强化实验, 因为在学生中存在一定的个体差异,学有余力的同学往往希望对某些问题进行深入钻研。 还有部分基础较差的同学在规定的时间内无法达到基本要求。因此,实验室在结

9、束某个单元实验前专门安排时间对学生开放,满足不同层次学生的需求。学生在进行实验的整个过程中遵循一套完整的规范流程, 在基础实验中严格按照五个环节的过程管理进行,每一环节均对教师和学生提出明确的要求,即“五环过程管理” 。从实验预习、实验操作、实验记录审签与器材检查、实验报告撰写、实验考核等 5 个方面对学生和教师均提出具体的要求,师生共同完成通信(高频)电子电路基础实验全过程。在实验中进行刚性的要求“单人单组”和一个老师限带 8 名学生,对于教师负担较重。因此在实践中,通过采取增加“小老师”的办法,每次实验准备时,教师带四名同学与实验员一起准备,上课时由四位“小老师”分别带四大组同学进行实验。

10、遇到“小老师”解决不了的特殊问题, 老师再亲临指导, 通过老师用启发式方法帮学生对问题进行一步一步的分析,并启发学生找出解决问题的办法,在老师的启迪下使包括“小老师”在内的相关同学均受到启发。 指导过程对担任小老师的学生来说也是锻炼的好机会, 但若重复要一位学生多次进行辅导就成为学生的负担了,所以采取让学生轮流担任“小老师” ,这样做一是为了不会给学生增加辅导负担, 二是可以让更多的学生均得到锻炼机会。 学生在完成八次实验任务的同时增加一次和老师一道辅导其他同学的机会, 在参与老师一起备课和课后写总结的过程中可学到一些平时无法学到的东西,对学生走出个人的小视野,了解周围的人和事,早日成为一个会

11、关心他人、会帮助他人的人非常有益。2 提高型提高型实验实验提高性实验与基础性实验的本质区别在于实验内容一定要具备综合性、 设计性和应用性三大特征, 怎样才能保证每位学生在课程设计中受到综合性, 设计性和应用性实验的良好训练, 不走过场呢?怎样才能满足部分学生在完成课程设计后进行比课程设计内容更难、 更具备综合性、设计性和应用性的系统电路设计训练呢?在实践中对提高性实验提出了两大功能:一是保证全体同学均能接受具备综合性、设计性和应用性三大特征的课程设计训练,使每位学生均实现由一门课程的基础单元实验训练上升到具备一门课程及相关专业基础的、 有应用意义的综合系统设计; 二是让希望在课程设计基础上有进

12、一步深入钻研愿望的同学进入实验室, 实验室给他们创造宽松的实践环境, 让他们在实验室进行有一定难度设置阈值的专业综合实践,使他们获得跨专业多门课程的综合性、设计性和应用性的系统设计训练。提高性实验与基础性实验不同之处还在于可资借鉴的经验较少,过去实验室的工作重点放在按大纲开出基本实验, 多年来在基础实验上已探索出了许多好的传统与经验。 但提高型实验赋有新的内核的课程设计与专业综合实践, 各校多尚在实践探索中, 由于每个大学各有不同特色, 因此兄弟院校非常好的经验在本校不一定完全适用。 作者所在的省实验示范中心通过广泛调研与考察, 经过反复实践探索确定了提高性实验的管理办法: 像基础型实验一样,

13、实验室首先必须确保百分之百的同学受益, 绝对保证全体同学接受具备综合性、 设计性和应用性三大特征的系统设计基本训练, 即提高性实验的首要任务是把课程设计课程上好, 为了确保课程设计的教学质量,作者在通信(高频)电子电路课程设计中经过多次实践与研究,提出了课程设计的“六环过程管理办理办法” ,六环法中从课题布置与要求、方案论证与设计、原理电路仿真与改进、实际电路安装与调试、学生作品验收与研讨、课程设计报告写作www.91HMI.comwww.PLCwww.91HMI.comwww.PLCwww.PLC4与评阅等六个环节均分别对教师和学生提出了明确的要求, 通过加强和不断完善课程设计的过程管理,使

14、课程设计教学质量稳步提高。对于课程设计后的“扬优”性质的专业综合实践,是在构建“理论教学、实践教学、科学研究”的教育体系中,以增强学生自主性学习为主要特征,由指导教师有目的、有计划地结合科研课题,采取课外松散性指导为主要形式的一门课程。仪器设备采取“借用制” ,实验设备对全院教师开放;场地采取“分配制” ,由学院统一将部分实验室仿照教师的研究室进行布置,房间内提供开展软硬件设计与制作的基本条件,有专门的实验教师进行管理。该门课程的开设在很大的程度上激发了学生参与课外实践、 提高动手能力的热情和兴趣, 越来越多的学生加入了这种开放式的实践创新活动中。 在专业综合实践课程教学中, 选用全国大学生电

15、子设计竞赛的题目、 三人一组来开展教学比较适宜, 当然在实际操作的过程中因教师与学生在责任心和能力上存在差异, 如何保证全部参加综合实践的同学均能受到全国大学生电子设计竞赛参赛相同的训练, 通过专业综合实践能力得到良好的锻炼呢?关键是要强化过程管理, 对教师和学生在课程设计中遇到的每一环节境均提出明确的要求, 使每一环节都落到实处。通信工程专业综合实践七环过程管理办法对“双向选题、方案论证、每周交流、中期检查、限期整改、验收答辩、成绩评定”等七个环节教师与学生提出了明确的要求,再配备责任心强的教师跟踪管理,使实施效果稳步提高。3 研究创新型研究创新型实验实验由于大三,大四年级正是开始接触专业课

16、程,深入学习专业综合技术的大好时机。如何组织好高年级同学的实践活动, 让学生扎扎实实在实验室学到过硬的专业本领, 通过加强毕业设计的过程管理和让部分学生参与教师的科研工作、 提前接触毕业设计课题, 对提高高年级学生实践创新能力的探索非常重要。研究创新性实验性实验教学两大功能在于:一是通过给每位学生均提供必要的实验条件, 严格毕业设计过程管理, 使百分之百的同学均通过毕业设计受到具备研究与创新性专业课题的训练, 为学生的就业和发展打好专业基础; 二是让部分实践创新成绩优秀的同学加入教师的科研工作, 借鉴研究生的科研能力培养模式, 让本科生参与到教师的科研课题中并承担部分基础性工作,让他们在毕业前

17、通过实践增长见识、开阔视野、提高创新能力,为他们今后继续深造或就业奠定良好的基础。本科毕业设计对于学生完成在校最后的学习过程至关重要。 如何确保毕业设计质量, 让负面冲击不断减弱, 给每个学生均在实验室安排毕业设计场地, 每个毕业设计的实验室均安排专门老师进行管理,抓好指导教师与学生毕业设计的每一过程、每一环节的落实,能有助于毕业设计质量的提高。通信工程专业毕业设计过程的“十环管理办法” ,即对“毕设布置、课题论证、开题报告、每周交流、中期检查、限期整改、实物验收、论文答辩、成绩平定、毕设评优”等十个环节制定出明确的管理办法,使教师和学生均有章可循,加之校、院、系三级齐抓共管, 对毕设的质量保

18、证大为有益, 学生能从严格的毕设过程中获得就业与发展的真才实学。建设创新型国家靠有创新能力的人才, 学校是培育有创新能力人才的摇篮, 通过研究创新型实验让全部学生均接受研究创新的良好教育, 具备良好的创新意识和基本的能力, 这还只能算完成了研创型实验的一半任务。 今天的科技竞争是世界范围的, 与国际上的强手竞争需要杰出的人才, 高校担负培养社会主义建设者与接班人的双重任务, 除负责任的保证全体受教育者通过毕业设计接受工程实践的基本训练外, 还有责任为部分优秀同学创造发展的机会, 为优秀同学早日成为建设创新型国家的栋梁提供一定的条件。 作者与同事在省实验示范中心的建设中, 提出让部分同学从大三下

19、学期开始进入教师的研究室, 与教师和研究生一起开展科研工作。 进入教师研究室实际上从学生大一就开始着手培养了, 作者所在学院于 www.91HMI.comwww.PLCwww.91HMI.comwww.PLCwww.PLC5年开始进行实践创新梯队导师制的探索, 将原来一位教师负责一个行政班的办法改为一位老师负责大一到大四不同年级的学生,即:实践创新梯队导师制。实践创新梯队导师制是在培养学生实践创新能力的同时为解决目前高校生师比过高而采取的一种有效途径, 主要是通过改革现有的以自然班为单位的班导师制为基于宿舍的梯队导师制, 让有限的师资发挥了最大的效用。教师将主要精力集中于高年级 4- 8 位身

20、边同学的指导,这些骨干同学再每人负责一个梯队 4- 8 位学生的管理与指导,使学生的实践创新活动逐层得到落实。今天的学生有远大的理想、聪明,但需要有人帮他们分析和研究成长中遇到的问题,一步步接近其理想。然而高校扩招后教师的负担实在太重了, 教师没有精力照顾那么多的同学, 如何保证学生能受到良好的教育呢?河海大学通信电子电路与声学技术研究室坚持每周组织大小交流会各一次,教师身边的骨干同学参加教师和研究生每周工作进展小型交流会, 在会上确定的工作由骨干同学再组织所带梯队进行小组交流, 周日晚再召开全体交流会, 会上有一个实践创新主报告,然后每个小组通过 PPT 用表格汇报各成员上周工作与下周计划,

21、每组汇报时间 2 分钟以内,这样的形式能保证全体成员不断从主报告获得新技术, 扩大知识面。 各位组长的汇报对每位成员均能起到督促与了解他人工作的双重作用。 一周工作交流的主报告多数放到研究室与实验示范中心两个网站上, 供有兴趣的师生下载学习。 实践证明这一办法对培养杰出同学并带动全体同学一并进步相当有益。二二、本教材内容介绍本教材内容介绍本教材基于“三层次实验”教学体系进行编写,全书分基础型实验、 提高型实验和研究创新型实验 3 篇, 并将软、 硬件的基本知识和如何通过梯队导师制落实对学生实践创新指导的探索体会附录于后,希望这种编写方法能对学生的实践创新指导有所帮助。(一一)基础型实验基础型实

22、验内容介绍内容介绍考虑到当前各高校在开设基础型实验时, 大都借助于不同厂家提供的实验箱, 而不同的实验箱所涉及的实验电路和实验内容一般是不同的,所以,基础实验内容的编写,不追求多而全,而是秉承为读者(学生和老师)在实际操作中提供一种思路和方法的思想,组织编写了这部分内容。首先,精选高频电子线路课程中的核心性电路,作为基础实验电路。其次,在每个实验的内容中,强化实验所要达到的目的,减弱学生为了做实验而做实验的思想,强调实验所解决的问题。再次,实验内容中,强化实验电路的原理,包括原理性电路与实际实验的硬件电路之间的差别,体会辅助性元件的作用,以培养良好的识图习惯、识图能力。同时, 弱化实验步骤,以

23、发挥学生的主观能动性,为其创造性地完成实验提供机会。最后,实验中配有适当的计算机辅助仿真的内容。它不是对硬件测试内容的简单重复,而是对那些通过硬件电路不易实现或无法实现的实验部分, 借助计算机仿真实现; 另一方面,对电路的设计和优化进行仿真,以体现计算机仿真在电路设计中的作用。基础型实验的主要作用, 是对理论教学中涉及的一些基本结论, 通过实际电路的观测加以验证;然而,对于高频电路来说,更重要的是,通过基础实验,使学生接触真实的电路,感受实际电路与理论教学中使用的原理性电路之间的区别, 理解辅助性元件在高频电路中不可或缺的作用,加深对高频电路设计复杂性的认识。而要使学生获得这样的感受,是需要教

24、师必要的启发和引导。因此,在每个基础实验中,作者添加了这方面的内容,并对如何加强实验过程管理进行了介绍。(二二)提高提高型实验型实验内容介绍内容介绍www.91HMI.comwww.PLCwww.91HMI.comwww.PLCwww.PLC6提高型实验主要是指导学生利用理论教学中, 以及基础实验操作中学习到的知识, 自行动手设计、制作满足基本技术指标要求的高频电路。考虑到学生刚刚接触高频电路,从理论学习到真枪实干,会遇到许多问题,所以,本书在编写时,对高频电路的一般设计方法进行了介绍,并针对典型的无线电收发系统进行了设计举例。主要是想通过示例,讲述一种电路设计的思路,以及一些基本电路的设计方

25、法。然而, 从最初设计的电路到最后的实现电路之间, 往往会有许多不同。 尤其对高频电路,更是如此,这就是电路制作、调试中必然遇到的问题。对这部分内容的介绍,重点在电路制作、调试中可能遇到问题及其解决。提高性实验包含课程设计与专业综合实践两部分, 书中对其教学过程的管理办法分别进行了阐述。(三三)研究创新研究创新型实验型实验内容介绍内容介绍研究创新型实验对培养创新型人才是最为重要的环节, 然而受考研与找工作的影响, 使得毕业设计教学质量受到冲击。 为了使全体学生能通过毕业设计受到创新设计的工程实践训练,书中对毕业设计的 10 个教学过程如何管理进行了介绍。一篇优秀的毕业设计报告不是靠十几周时间就

26、能完成的, 许多学生从大一就参加了实践创新梯队, 四年中一直参加实践创新活动,特别是节假日学生也坚持奋战在实验室,实践创新研究使学生的潜力得到发挥,人生的价值得到升华。实践活动的指导如何通过“梯队导师制”来落到实处,在附录中给出了介绍。并对毕业设计与研究创新型实验课题进行了举例。本书由西安电子科技大学刘笃仁教授和中国矿业大学王艳芬教授担任主审, 两位主审和机械工业出版社的闫晓宇老师提出了不少宝贵的意见和建议。 河海大学电子信息江苏省基础实验教学示范中心的师生给予作者多方面的帮助,作者谨在此一并致以衷心的谢忱。朱昌平2007 年 4 月 18 日于常州河海大学www.91HMI.comwww.P

27、LCwww.91HMI.comwww.PLCwww.PLC7目目录录第一篇第一篇基础型实验指导基础型实验指导第一章第一章基础型实验的基础型实验的“五环五环”过程管理办法过程管理办法第二章第二章基础型基础型实验实验课题课题第一节高频振荡器第二节高频功率放大器第三节集成乘法器调幅实验第四节频率调制与解调第五节晶体管混频器第三章第三章基础型实验的仿真基础型实验的仿真课题课题第一节LC 西勒振荡器第二节小信号调谐放大器第三节二极管包络检波器第二篇第二篇提高型实验指导提高型实验指导第四章第四章课程设计的课程设计的“六环六环”过程管理办法过程管理办法第五章第五章课程设计指导课程设计指导第一节高频电路的一般

28、设计方法第二节高频电路设计举例第三节高频电路设计课题第四节高频电路的安装与调试第六章第六章专业综合实践的专业综合实践的“七环七环”过程管理办法过程管理办法第七章第七章专业综合实践课题专业综合实践课题举例举例第一节基于变模锁相频率合成技术的高频信号源设计第二节自适应无线数据传输系统第三节水下超声定位信号的发射与接收第三篇第三篇研究创新型实验指导研究创新型实验指导第八第八章章毕业设计毕业设计“十环十环”过程管理办法过程管理办法第九第九章章研研究究创创新新型型课题课题举举例例第一节宽带多普勒流量计的设计第二节基于超声及 CPLD 技术的 SF6 气体浓度的智能监控第三节基于集成锁相环频率合成器的射频

29、信号源附录附录附录附录 AOrCAD Pspice 仿真软件的使用仿真软件的使用附录附录 B电子技术实用知识电子技术实用知识附录附录 C“ 梯队导师制梯队导师制” 的实施办法的实施办法参考文献参考文献www.91HMI.comwww.PLCwww.91HMI.comwww.PLCwww.PLC8第一篇第一篇基础型实验指导基础型实验指导第一第一章章基础型实验的基础型实验的“五环五环”过程管理办法过程管理办法 一一、引引 言言高等学校的实验课程是理论联系实际, 巩固理论知识, 培养学生实际动手能力的重要环节,实验教学条件已成为评价学校实力和内涵的重要标志。优化实验教学方法,提高实验教学质量已越来越

30、受到高校的重视。但由于近几年的连续扩招,高等学校的实验师资、实验场地、实验设备均不同层度的显得紧张。尤其是随着信息时代的到来,通信行业成了青年人热衷的职业选择。于是,通信工程、电子信息工程专业受到高考考生的普遍亲睐。河海大学的通信工程、 电子信息工程专业虽然已有近 20 年的本科办学历程, 近 10 年的硕士生培养经历。但面对通信电子技术发展快、通信电子线路实验设备的故障率高、学生人数多、实验教师紧缺等现实问题,教师感到了很大的压力。怎样才能不负众望,让来自全国各地的优秀学子满怀希望而来,学成而去呢?教师和领导选择了以人为本,从管理办法的改革入手,实行一系列有利于充分调动师生实验教学积极性的办

31、法,通过实践,师生对这些办法反映良好。二二、通信电子线路实验课程教学的通信电子线路实验课程教学的“五环五环”过程管理办法过程管理办法实验室是培养工科学生创新精神和创造能力最生动、 最重要的场所。 对于培养工科学生的科学研究方法、工程实践能力、严谨的工作作风等方面的作用无可替代。但是,随着现代科技的飞速发展及各学科之间的相互渗透, 传统的实验条件和实验教学管理办法已无法满足新时期高校培养目标的需求。因此,制定一套科学、系统、规范的实验课程教学管理办法是发挥资源潜力,提高人才培养质量,实现实验教学可持续发展的根本途径。为规范实验教学管理过程,使有限的实验教学资源很好地发挥作用,确保扩大招生和大面积

32、开放实验室后, 实验教学质量的提高和教学秩序的稳定, 使学生在实验室顺利地完成基本教学内容的验证性实验与创新实践的探索性试验实验课程教学“五环过程” ,河海大学通信电子线路实验室自 2003 年起开始实行如图 1- 1 所示的实验课程教学“五环过程”管理办法,办法对实验的 5 个教学环节都提出了明确的要求,有很强的可操作性。本章内容曾被报道:见实验室研究与探索2005,24(8) :7- www.91HMI.comwww.PLCwww.91HMI.comwww.PLCwww.PLC9图 1- 1通信电子线路实验课程教学的“五环”过程管理办法(一一) 实验预习实验预习 (按按 A、 B、 C、

33、D、 E 评定成绩评定成绩, 该成绩占项目成绩该成绩占项目成绩 10)凡事预则立,实验预习是保证实验顺利进行,并能取得满意结果的重要步骤。实验预习可避免学生在实验操作过程中的盲目与错乱,又能指引学生在实验的同时带着问题进行思考,促使学生对实验的操作不断规范和深入。1教师的预习指导教师的预习指导:在每个单元教学实验前,教师应首先做好实验的试做和备课。除掌握实验成败的关键条件外,还要估计学生独立进行实验时可能发生的困难,拟出上课时向学生交待的注意事项。教师课前应充分熟悉仪器的功能、原理、基本的性能指标,尤其是示波器等测量仪器的量程与误差等重要性能指标一定要熟悉,因为仪器的量程与误差是分析实验误差的

34、重要依据。并将仪器、电路板、工具和元器件列出清单有序放置。将全班学生分组定位,并且从首次到末次均不要变动,这样可增强学生爱护好本组实验设备的责任心。实验指导老师应提前一周给学生布置实验预习内容。课程的第一次实验开课前,由教师带学生到实验室熟悉自己的实验座位及该组的实验仪器,讲解实验注意事项,强调学校粘贴在墙上的七项实验制度。提出预习报告、实验记录表格、实验报告撰写与绘制的明确要求。2.学生的课后预习学生的课后预习:学生获悉实验预习通知后,必须按教师要求认真阅读实验指导学生yyn一丝不苟规范完整n实验记录审签与器材检查撰 写 实 验 报 告(30%)实验操作(40%)实验预习(10%)写预习报告

35、完成操作?考核与实验室开放(20%)提出要求认真充分独立操作适当答疑严格验收仔细审慎启发创新挖掘亮点规范考核注重引导认真对待积极献策教师www.91HMI.comwww.PLCwww.91HMI.comwww.PLCwww.PLC10书及有关参考文献,充分了解实验的原理、方法、实验条件及实验重点,要注意实验中所采用的实验方法,特别是基本的测量方法,还要注意抓住每次实验的学习重点。完成预习要求中基本内容的撰写, 包括实验名称、 实验目的、 实验原理(要求简明扼要)、实验电路图(原理图,交流等效图等)、实验设备、解答预习思考题、分析预期实验结果、拟出实验内容(只要求列出实验项目及记录数据的空白表格

36、),以及教师临时补充的需要完成的内容。为有目的地独立进行实验打好基础。学生进实验室上实验课前,应按教师要求将预习报告上交到指定地点,待老师批阅、签字、登记后再领回。(二二) 实验操作实验操作 (按按 A、 B、 C、 D、 E 评定成绩评定成绩, 该该成绩占项目成绩成绩占项目成绩 40)实验操作是整个实验过程中的最重要环节。在实验操作过程中,教师指导学生严格遵守实验操作规程并适当答疑解惑,学生独立操作,积极思考,自主分析问题、解决问题,确保实验课程的教学效果。1.学生核对器材学生核对器材:学生进实验室后必须保持肃静,严格对号入座,严禁学生私自交换座位。学生入座后首先熟悉要使用的仪器、设备等的性

37、能以及正常的操作规程,按实验台上实验器材清单一一核对实验器材是否齐全,并检查实验中要用到的实验仪器是否能正常工作,有关指标是否与实验仪器上的标注相符,切勿盲目操作。如示波器好坏的检查,学生如能将示波器自身的校正信号同时双线正常示出,且校正信号的频率和幅度均能正确用示波器测出,那么这台示波器即为正常。若发现异常,应及时申请更换。其次要全面的想一想实验操作程序,不要急于动手,因为误操作一步,可能会使整个实验前功尽弃。2.学生独立操作学生独立操作:由于通信电子线路本身具有电路复杂,易受干扰,需细微调节等特点。 所以学生在实验开始前一定要认真听教师讲解实验注意事项, 并适当作记录。教师讲解的内容往往是

38、实验操作中的关键部分和较易出现的问题。因此,认真听讲,理清思路相当重要。实验过程中,学生要发挥主观能动性,根据所学知识独立分析和解决实验中遇到的问题。积极地将理论知识应用于实践,自主分析和解决实验中遇到的问题。要注意对现象的细心观察,正确读数,实事求是地记录客观现象和数据(切不可用铅笔记录客观现象和数据) ,实验数据不能涂改,如实验数据记录有错,应在错误数据上轻轻划上一道,在旁边记上正确值。3.教师过程答疑教师过程答疑:当学生观察到反常现象或实验失败而不知如何解决时,教师不要马上被动地解答学生实验中遇到的问题,忙于给学生排除仪器设备故障。教师应从通信电路理论或从仪器构成原理及操作方法上指导学生

39、去仔细检查和分析故障原因,www.91HMI.comwww.PLCwww.91HMI.comwww.PLCwww.PLC11使之一步一步获得成功。教师在巡视时应细心观察学生操作是否正确、检查学生的实验记录是否正常,发现问题教师应及时记录,并认真分析总结学生产生问题的原因,从理论上揭示出基本规律。(三三) 实验记录审签与器材检查实验记录审签与器材检查1.实验记录审签实验记录审签:实验记录是以后计算分析、总结讨论的依据,是宝贵的原始资料。对实验数据要严肃对待,被验收的实验数据应为测量得到的原始数据(即不必计算数据最终结果) 。不要将实验数据草记在另外的纸上,因为如果原始记录零乱,在整理数据时就易出

40、错。实验结束时,学生举手示意教师,并在座位等候,各实验仪器要保持实验状态,将数据交给教师签字,待验收合格后,方可切断电源及连接线。2.实验器材检查实验器材检查:学生在教师审签实验记录后,应对照实验台上实验器材清单向教师汇报实验器材是否齐全、实验仪器是否完好如初。若发现实验仪器损坏,应登记在册,若属正常损坏,课后由实验室老师修复。若为学生违背操作规程所致,则应由该组同学负责赔偿。(四四) 实验报告实验报告(按按 A、B、C、D、E 评定成绩评定成绩,该成绩占项目成绩该成绩占项目成绩30)撰写实验报告的目的是培养和锻炼学生以书面的形式总结工作或报告实验成果的能力。实验报告是一个实验的系统总结,这个

41、过程既是学生知识构建的过程,又是在认识问题、分析问题、解决问题的基础上进行创新的过程,更是直接知识和间接知识熔于一炉的过程。因此,撰写实验报告要实事求是、严格规范、一丝不苟。实验报告由实验目的、原理、器材、方法、步骤、结果及讨论 6 部分组成。每个单元实验中讲义上列出的“实验报告”一项的内容,以及教师临时补充的需要完成的内容学生均需完整写入实验报告。讨论是培养分析问题能力的重要环节,讨论的内容可以是多方面的。如:1)实验的原理、方法、仪器给你留下什么印象,实验完成得如何?2)实验的系统误差表现在哪些地方,怎样改进测量方法或装置,可以减少误差?对实验的改进有何设想?3)实验步骤怎样安排更好?4)

42、观察到什么反常现象,遇到过什么困难,能否提出可供他人借鉴的想法?5)测量结果是否满意,如果未达到预期结果是何缘故?讨论的重点是存在问题的解决方法或设想,由此可以看出学生发现问题、分析解决问题的思想方法。(五五) 实验考核与实验室开放实验考核与实验室开放(按按 A、B、C、D、E 评定成绩评定成绩,该成该成绩占项目成绩绩占项目成绩 20)www.91HMI.comwww.PLCwww.91HMI.comwww.PLCwww.PLC121.实验考核实验考核:实验成绩的考核既是对优秀学生认真完成实验的肯定,也是对不认真做实验学生的督促。为了做到对学生的全面评价,实验成绩应标准化、定量化。通信电子线路

43、实验课程的最后一项实验课程内容为实验考核,实验考核内容以考察学生完成综合性和设计性实验的实际能力为主旨。2.实验室开放实验室开放:实验室在完成基本的实验教学任务后,尽力面向学生开放。作者的实验室在补差、扬优和提高三个层面上进行了开放尝试。实验室设置多个学生勤工俭学岗位来弥补实验师资的不足,从同年级优秀同学中挑选部分同学,利用课余时间协助老师帮掉队的同学跟上教学进度;从已确定的保研大四同学中选出少数同学,利用节假日帮优秀学生完成超出大纲的设计与探索性实验内容;从研究生中挑出部分优秀同学利用长假协助教师指导学生在实验室完成创新课题。这种以教师主导、学生自主、完全开放的模式使不同层面的学生均得到了较

44、好的实践机会。学校鼓励学生为实验室的开放纳言献策,不同层面的学生在提高自身创新思维能力的同时,也在实验室加深了相互间的交流,起到了互帮共进的作用。同时也为实验室的建设和发展带来了无尽智慧与良策。三三、结结 语语实验课程教学 “五环过程” 管理办法在通信电子线路实验课程中的应用实践证明:这的确是一套科学的、系统的,并且行之有效的实验教学管理方法。多年来,河海大学信息学院学生的实验能力有了大幅度提高。学生的自学能力、动手实践能力、思维判断能力、表达书写能力、实验设计能力和创新意识等方面都取得了很大的进步。同时,也进一步地培养和提高了学生从事工程实践的基本素质、理论联系实际和实事求是的科学作风,严肃

45、认真、一丝不苟的科学态度和不怕困难、主动进取的探索精神。实验课程是理工科院校本科实践教学环节的重要组成部分,科学的、正确的实验教学管理办法是使实验课程发挥充分作用的先导。对于培养学生的实验设计、动手操作、分析问题和解决问题的能力,以及创新思想与创造能力等都具有重要作用。随着实验课程教学“五环过程”管理办法的不断应用和深入,通信电子线路实验教学将会取得更为显著的成绩。而这套教学管理办法本身也在趋于不断规范化、完善化。 但愿“五环过程”管理办法对其他实验课程的教学也能有一定借鉴意义。www.91HMI.comwww.PLCwww.91HMI.comwww.PLCwww.PLC13第二章第二章基础基

46、础型实验型实验课题课题第一节第一节高频振荡器高频振荡器一一、实验目的实验目的1. 初步认识实际的硬件振荡电路的组成,尤其要重视实际电路与原理性电路的对比研究,对实际电路中较之原理图增加的辅助性元件的作用要仔细分析,以培养良好的识图习惯,增强识图能力。2. 掌握交流等效电路的绘制方法。3. 对振荡电路的静态工作点、反馈系数对振荡的建立、输出波形等振荡特性的影响进行观测。目的在于为设计振荡电路时,如何正确选择静态工作点和反馈系数,提供依据和方法。4. 通过对 LC 与晶体两种振荡器的频率稳定度进行比较研究,掌握频率稳定度的分析与测量方法。二二、实验原理实验原理1. 并联改进型电容反馈三点式电路西勒

47、振荡器本实验以在短波、超短波通信机,电视接收机等高频设备中得到非常广泛应用的西勒振荡器(即并联改进型电容反馈三点式振荡器)为例,其原理电路如图 2- 1 所示。西勒振荡器是在串联改进型电容反馈三点式振荡电路 (克拉泼振荡器) 的基础上,在 L1两端并联一个小电容 C4,且 C4C3,振荡频率主要由 L1和 C4决定,调节 C4可改变振荡频率。西勒电路的优点是进一步提高振荡频率的稳定性,振荡频率可以做得较高。图 2-1西勒振荡器图 2-2 西勒振荡器交流等效电路www.91HMI.comwww.PLCwww.91HMI.comwww.PLCwww.PLC14此类振荡电路多采用共基极组态,主要是由

48、于它的输出特性平坦,适宜要求电路稳定性好的高频振荡电路。2. 交流等效电路分析交流等效电路分析法,是把电路的交流系统从电路中分离出来,进行单独分析的一种方法,因此其关键在于正确地绘制交流等效电路。下面给出绘制交流等效电路的一般原则:(1)直流电源看作短路(2)交流旁路电容看作短路(3)隔直耦合电容看作短路(4)为简化交流等效图,一些技术性元件可以删除,而原理性元件则不能随便删除和变更位置。从电路中各元件对信号的放大、处理有无直接关系来分,可以分为技术性元件与原理性元件两类。原理性元件指那些与信号的放大、处理有直接关系的元件。技术性元件指辅助电路完成原理性工作,以及为了使电路达到某些技术指标而加

49、入的,但并不影响电路的基本工作的元件。 判别的方法是看该元件是不是电路基本功能(如放大或振荡功能)必不可少的,如果将它去掉后,电路仍具有基本功能,说明该元件是技术性元件。否则,该元件是原理性元件。判别时应考虑电路所处理的信号频率和元件在电路中的位置。如果元件是与其他元件并联的,应采用开路的方法来判别。如果元件是串联在某回路中的,则采用短路的方法来判别。交流旁路电容和隔直耦合电容的判别,一般根据电容所在位置及其容值的大小。与电感并联的大多不是旁路电容;对交流来说,容抗很小的是旁路电容,而容抗不能忽略的则不是旁路电容。隔直耦合电容常用来连接电路的前后级,它对被传输的交流信号呈现较小的容抗。根据以上

50、四点,画出图 2- 1 西勒振荡电路的交流等效图如图 2- 2。首先,明确电路的功能是 LC 振荡器,所以,构成 LC 振荡回路的元件 C1、C2、C3、C4、L1,应属于原理性元件,不能删除和变更位置。其次,把直流电源 Ec,旁路电容 Cb看作短路后,电阻 Rb1、Rb2也因此被短路。最后,对电阻 Rc、Re的处理,就可以根据它们在电路中的作用,即确定电路静态工作点,去除它们不会影响交流信号的振荡功能,确定为技术性元件。而它们是与 LC 回路并联的,采用开路的方法处理。www.91HMI.comwww.PLCwww.91HMI.comwww.PLCwww.PLC15从交流等效图 2- 2 中

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