由于受傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)資料和教學(xué)模式限制,廣大學(xué)習(xí)電子技術(shù)知識的愛好者基本上是通過從學(xué)習(xí)電學(xué)定律、基本電路分析與計算,然后逐步學(xué)習(xí)電子器件的識別與檢測,再按照從模擬電路到數(shù)字電路的體系來進(jìn)行學(xué)習(xí)的,整個學(xué)習(xí)過程都是嚴(yán)格按照電子技術(shù)發(fā)展的理論體系而展開。這種學(xué)習(xí)途徑看似知識系統(tǒng)性強(qiáng)、理論基礎(chǔ)扎實,但事實證明,這樣的模式是很難激發(fā)學(xué)習(xí)者的興趣,多數(shù)初學(xué)者就會被空洞的理論學(xué)習(xí)拒之電子世界的殿堂門外。
具考證,全國各類理工類學(xué)校電子技術(shù)實驗的配備,基本都是安裝好的、具有固定功能的電子技術(shù)實驗平臺,可實訓(xùn)的內(nèi)容僅限于理論驗證性實驗,學(xué)員在學(xué)習(xí)過程中只能在專業(yè)教師的指導(dǎo)下,機(jī)械的連接一下插線,被動的測測電壓、電流等一些為理論計算服務(wù)的電學(xué)量,而對內(nèi)部的結(jié)構(gòu)、主要器件的形狀、參數(shù)和工作原理并不了解,而且這些實驗平臺基本都是延續(xù)了傳統(tǒng)教材中的知識體系,很注重知識的系統(tǒng)性。對于一個初學(xué)者來說,如果一開始就被一些抽象的理論計算、枯燥的名詞概念等知識所纏繞的話,往往就會使學(xué)員有種迷茫的感覺,隨著時間的推移,逐步會讓學(xué)員失去學(xué)習(xí)的信心,更不要說激發(fā)自主鉆研知識的興趣了。再說,工科類的學(xué)員畢業(yè)后的就業(yè)方向是到相關(guān)企業(yè),從事一線的生產(chǎn)、設(shè)備的操作、維修、安裝與調(diào)試等工種,企業(yè)很希望他們懂得一些實用的專業(yè)技能知識,解決實際問題和較強(qiáng)的動手能力。
針對這一現(xiàn)狀,許多一線教學(xué)專家都紛紛提出各種改進(jìn)的措施,如提的最多的就是“項目式任務(wù)驅(qū)動學(xué)習(xí)方法”,也推出了許多項目式學(xué)習(xí)的教材,可是在實施過程中,教材所涉及到的實訓(xùn)項目往往與實驗室配備的設(shè)備不相符。再說,教材中的項目經(jīng)常隨著電子技術(shù)的發(fā)展而及時在變化,可對于學(xué)校來說,要跟著教材更換實驗室的設(shè)備就不那么容易了,這樣就使“項目式任務(wù)驅(qū)動學(xué)習(xí)”變成了有項目、有任務(wù)、有目標(biāo),可就是沒有最關(guān)鍵的載體去驅(qū)動,所有的目標(biāo)也就無法實現(xiàn)。于是就出現(xiàn)了“教的學(xué)不懂、學(xué)的用不到、用的學(xué)不到、教者無奈、學(xué)者辛苦、用人企業(yè)從
頭來培訓(xùn)”這樣一個尷尬局面。
二、學(xué)習(xí)電子技術(shù)知識快速入門的途徑
面對這種現(xiàn)狀,我認(rèn)為只有立足于以學(xué)習(xí)者為主體,根據(jù)學(xué)習(xí)者的興趣、能力,將所學(xué)的單一電路與生活中的電子小產(chǎn)品電路原理相結(jié)合,因地制宜、開發(fā)出學(xué)習(xí)者感興趣的廉價易制的電子小制作項目,并完善相應(yīng)的電路原理知識資料。然后在具體的學(xué)習(xí)過程中,一邊學(xué)習(xí)電路原理知識,一邊進(jìn)行自制電子小制作來練習(xí)綜合實踐技能,這樣通過制作不但驗證了理論知識的科學(xué)性,還領(lǐng)會到了理論知識對實踐的指導(dǎo)性。隨著學(xué)習(xí)項目的逐步增多,將不斷制作的各種電子小制作合理的整合到一起,設(shè)計成一個學(xué)習(xí)實驗箱,并將相應(yīng)的模塊電路進(jìn)行延伸,能夠很好的激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)員對電子技術(shù)知識綜合應(yīng)用與自主開發(fā)的能力。這樣一來,學(xué)員在制作過程中不光學(xué)習(xí)了必要的電子技術(shù)理論知識,還掌握了必要的操作技能,為學(xué)員的后續(xù)發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。
1.萬用表的使用
由于萬用表是一種可以測量多種電量,具有多種量程的便攜式儀表,是電學(xué)研究的必備工具。所以在這一項目的學(xué)習(xí)過程中,要立足于強(qiáng)化實際操作能力的培養(yǎng),通過結(jié)合具體的實訓(xùn)操作,提高學(xué)習(xí)的效果。具體可分解成常見電阻器的識讀、用萬用表測電阻、測交、直流電壓和直流電流、電橋的制作與測試等這幾項任務(wù),穿插學(xué)一些電學(xué)量的基本概念和電路的基本原理知識。逐步將實際操作技能有機(jī)的與理論知識相結(jié)合。最后通過制作電橋這一任務(wù),綜合性的將前面所學(xué)的測電阻、測電壓和測電流等相關(guān)理論和技能知識融合應(yīng)用,達(dá)到理論、技能、實踐和拓展等全面的提高,逐步對萬用表的使用知識和相應(yīng)測試技能進(jìn)行綜合掌握。
2.電烙鐵的使用
電子設(shè)備中使用大量的種類繁多的電子元器件,每個電子元器件都要牢固的焊接在電路板上,就必須保證每個焊點(diǎn)的質(zhì)量。故而手工焊接技能是電子裝配和電子維修必備的技能,練好手工焊接技術(shù)是保證電子制作成功的必要條件。這對于一個從事電子技術(shù)工作的人員來說,一定要必須認(rèn)真學(xué)習(xí)相關(guān)的焊接理論知識,掌握焊接要領(lǐng),并能熟練地進(jìn)行焊接操作。
3.裝配可調(diào)穩(wěn)壓電源模塊
(1)電路原理圖
(2)所涵蓋的知識
可以認(rèn)識電阻器、電容器、電位器、二極管、變壓器等電子元器件并進(jìn)行測試。可以接觸到交流電路、變壓器的工作原理、整流電路的工作原理、濾波電路的工作原理以及穩(wěn)壓電路的工作原理等。同時還認(rèn)識了集成穩(wěn)壓器的管腳功能,并根據(jù)電路進(jìn)行組裝,在調(diào)試過程中學(xué)習(xí)用萬用表進(jìn)行檢測電路。
(3)功能說明
電源部分是實驗箱各模塊電路總功率的提供者,為了能夠滿足各模塊不同的電源電壓需求,所以該電源輸出是1.5v一12v連續(xù)可調(diào)的直流穩(wěn)壓電源;能夠保證專用數(shù)字電路sv直流穩(wěn)壓電源的實驗要求,還能滿足差動式功率放大器雙12V直流固定電源的需要,也能輸出交流雙12V電源。在制作過程中能進(jìn)一步綜合訓(xùn)練用萬用表測電阻、測交、直流電壓、電流等技能,同時也能認(rèn)識安全用電了解安全電壓的規(guī)定,熟悉安全接地的方法等實用的安全用電操作規(guī)程知識。
4.裝配音頻單管放大器模塊
(1)電路原理圖
(2)所涵蓋的知識
能夠接觸到電阻器、電容器、電容駐極體話筒、三極管等電子元器件,同時也可以接觸到共發(fā)射極基本放大電路及相關(guān)電路的工作原理。在裝配過程可以進(jìn)一步掌握電阻器、電容器、三極管等基本電子元器件的識別與測試,特別是掌握電容駐極體話筒的測試,體驗單管放大電路放大作用。
(3)功能說明
這一模塊通過電容駐極體話筒將聲音變化轉(zhuǎn)變成電信號的變化,在電路中體現(xiàn)出電位變化,從而可以感受到怎樣將我們最熟悉的聲音信號轉(zhuǎn)變?yōu)樽兓碾娦盘?也進(jìn)一步練習(xí)萬用表檢測電路。而且這個電路可與后面的光控延時電路組成生活中常見的聲光控延時開關(guān),也可與LM386基本放大電路組成有趣的耳聾助聽器電路,還可與脈沖分配器電路組成聲控閃燈等多種電路,具有較大的拓展空間。
5.裝配模擬“知了”聲模塊
(1)電路原理圖
(2斯涵蓋的知識
能涉及到電阻器、電容器、三極管、發(fā)光二極管、揚(yáng)聲器等電子元器件的相關(guān)知識。學(xué)習(xí)多諧振蕩器和自激振蕩器電路的工作原理,同時認(rèn)識三極管的截止、放大和飽和三種工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)換,并感受振蕩器頻率變化與音調(diào)的關(guān)系。在裝配過程中可以進(jìn)一步掌握電阻器、電容器、三極管等基本電子器件的識別與測試,特別是掌握發(fā)光二極管和揚(yáng)聲器極性的測試。
(3)功能說明
通過制作與調(diào)試能體會到多諧振蕩器的工作原理,感受音頻振蕩器的振蕩頻率與各工作點(diǎn)電平的關(guān)系,并練習(xí)用萬用表測各點(diǎn)的電位,結(jié)合發(fā)光二級管的閃亮和萬用表電壓檔指針的擺動可以直觀的體會相關(guān)電量知識。這個模塊電路還可延伸到機(jī)動車轉(zhuǎn)向閃光指示燈、變音警笛、會眨眼睛的小兔子等許多趣味制作領(lǐng)域,而且簡單易制,很容易實現(xiàn)。
6.裝配助聽器模塊
(1)電路原理圖
(2)所涵蓋的知識
所涉及的電子元器件有:電阻器、電容器、電位器、集成功率放大電路、揚(yáng)聲器等。同時能夠了解到基本放大電路的組成以及非線性失真的產(chǎn)生,區(qū)分放大電路輸人、輸出電阻和多級放大的概念,體會音頻放大電路的頻率特性。在裝配過程中能初步訓(xùn)練電路分析的方法,對有潛能的學(xué)員還可訓(xùn)練PCB板的設(shè)計與制作,循序漸進(jìn)的上升到電子產(chǎn)品裝配與調(diào)試的綜合技能訓(xùn)練。
(3)功能說明
裝配的這一模塊電路可與音頻單管放大器配合組成耳聾助聽器電路,體會高倍數(shù)放大器電路的特性。靈活掌握后可在維修多級音頻放大電路時,進(jìn)行檢測音頻信號的傳輸途徑,準(zhǔn)確判斷故障的部位。
7.裝配TDA2822小功放模塊
(1)電路原理圖
(2)所涵蓋的知識
能夠涉及到電阻器、電容器、電位器、小功率放大集成塊、揚(yáng)聲器等電子元器件,同時進(jìn)一步理解音頻放大電路的原理,理解差動式互補(bǔ)功率放大電路的組成,并理解反饋的概念,認(rèn)識負(fù)反饋對放大電路性能的影響,從而知道幾種反饋電路的形式和作用。在裝配過程中掌握電路分析的方法,跟進(jìn)一步練習(xí)PCB板的設(shè)計與制作技能,也綜合練習(xí)電子產(chǎn)晶的裝配技能。
(3)功能說明
這個模塊制作主要是認(rèn)識比較流行的低電壓小功率音頻放大集成電路一TDA2822的使用、集成塊的安裝最好設(shè)計成插座式,這樣可方便的檢測TDA2822的好壞,積累音頻小功放的維修經(jīng)驗。
8.裝配TDA2030雙聲道功率放大器模塊
(1)電路原理圖
(2)所涵蓋的知識
同樣能夠涉及電阻器、電容器、電位器、集成功率放大電路、揚(yáng)聲器等常用電子元器件。更進(jìn)一步理解音頻功率放大器TDA2030的管腳排列和典型應(yīng)用。在裝配中練習(xí)正確連接功率放大電路,正確使用萬用表測電路靜態(tài)工作點(diǎn),逐步上升到用示波器觀察輸入、輸出信號波形。
(3)功能說明
可以綜合認(rèn)識音頻放大電路中輸入、輸出、高、中、低音調(diào)控制電路的原理,特別是掌握雙電源供電,差動式輸出的電路結(jié)構(gòu)和檢測技能,了解當(dāng)今比較流行的高品質(zhì)桌面音箱的構(gòu)造和電路組成。
9.裝配555時基振蕩器模塊
(1)電路原理圖
(2)所涵蓋的知識
除了涉及到電阻器、電容器、發(fā)光二極管等常用電子元器件外,還能接角生到應(yīng)用范圍很廣的555時基集成塊。從而掌握數(shù)字電路的基本概念,熟悉常用的555集成門電路,了解Rc定時電路對振蕩頻率的影響。逐步培養(yǎng)分析常用數(shù)字電路的邏輯功能,利用數(shù)字器件制作簡單電路的能力。
(3)功能說明
通過該電路的制作,認(rèn)識數(shù)字電路中脈沖的產(chǎn)生,特別是555的廣泛應(yīng)用,可與脈沖分配器共同組成十路循環(huán)彩燈控制器電路。
10.裝配觸模式警報器模塊
(1)電路原理圖
(2)所涵蓋的知識
在前面基礎(chǔ)上又增加了CMOS音樂芯片的應(yīng)用,旨在進(jìn)一步掌握數(shù)字電路的基本原理,同時熟悉常用的555集成門電路,并學(xué)習(xí)CMOS音樂芯片的連接。在裝配中綜合練習(xí)設(shè)計簡單邏輯電路及利用數(shù)字器件進(jìn)行電子小制作,并鞏固焊接與調(diào)試等方面的技能。
(3)功能說明
將模擬電路與數(shù)字電路相結(jié)合,學(xué)習(xí)一些簡單報警器的工作原理,這個電路也可改成觸摸式門鈴或感應(yīng)式開關(guān)等電路。
11.裝配聲光控延時開關(guān)模塊
(1)電路原理圖
(2)所涵蓋的知識
這一模塊電路新接觸到了晶閘管、穩(wěn)壓管、光敏電阻、電容駐極體話筒等電子元器件,通過應(yīng)用來掌握這些器件的檢測技能。在電路原理的學(xué)習(xí)過程中綜合掌握與、或、非”邏輯功能,熟悉其邏輯.符號、真值表和表達(dá)式,并了解TTL門電路的結(jié)構(gòu)、的引腳排列及使用注意事項。
(3)功能說明
這一模塊進(jìn)一步將模擬電路與數(shù)字電路結(jié)合起來,認(rèn)識生活中常用的各類延時開關(guān)電路的工作原理,裝配過程中通過改變定時元件體會延時時間與R、C器件數(shù)值的關(guān)系。這個電路還可延伸到觸摸延時電路、紅外感應(yīng)延時電路等多種場合。
12.裝配脈沖分配器模塊
1.電路原理圖
(2)所涵蓋的知識
這一模塊主要是通過認(rèn)識CD4017十進(jìn)制脈沖計數(shù)集成塊的工作原理來體會時序邏輯電路,綜合學(xué)習(xí)各種常用集成門電路、組合邏輯電路、觸發(fā)器、時序邏輯電路、D/A與A用轉(zhuǎn)換電路原理、符號、邏輯功能分析及其使用方法
(3)功能說明
這個模塊可與555時基振蕩器模塊相結(jié)合組成十進(jìn)制脈沖計數(shù)器,也可與音頻單管放大器組成聲控閃光燈電路。
總之,由于廢舊的電子產(chǎn)品到處都是,很多電子元件可以隨處找到,即使所有元器件都來購買成不也就是在一百元左右。所以按照這樣的體系,通過自制幾款典型電路的小制作來學(xué)習(xí)電子技術(shù)知識是非常可行的,而且這種學(xué)習(xí)模式能及時根據(jù)電子技術(shù)的發(fā)展、結(jié)合學(xué)習(xí)者的興趣和需求,提出不同的任務(wù)目標(biāo),靈活調(diào)整學(xué)習(xí)項目,滲透基本電子線路知識、電子元器件檢測、PROTEL電路設(shè)計、PCB制版、電子產(chǎn)品裝配與調(diào)試、維修等許多綜合性知識,可以滿足不同學(xué)員的學(xué)習(xí)欲望,而且學(xué)員在學(xué)習(xí)過程中會不斷完善自制的實驗箱,體驗到成功的喜悅,無形中會綜合性的掌握許多實用的知識和技能,從而引導(dǎo)電子愛好者尋求到學(xué)習(xí)電子技術(shù)知識的快速人門途徑。
