资源简介

浙江信息工程学校电子电工教研组教学设计
项目三 音乐小功放的制作
学习项目名称 音乐小功放的制作
情境应用 音响器材、收音机
基础知识点 1.三极管放大电路原理的认知2.TDA2822功放电路的原理
认知技能点 1.可调电阻器认知与检测2.排针的认知与检测3.扬声器的认知与检测
操作技能点 1.万用板安装与焊接音乐小功放2.示波器测输入输出电压波形
课程场地 《电子技术基础与技能》课程教室
设计课时 7
音乐小功放的制作
【课题】音乐小功放的制作
【课时】 7课时
【教材分析】
教材主要以“项目式”教学为主，让学生“学中做，做中学”。本教学设计从项目的应用情景出发，到元件的认知，原理的掌握，最后到实践操作，符合学生的认知规律。培养了学生的分析问题和解决问题的能力。
【学情分析】 略
【教学目标】
知识和技能目标：
1.能识别可调电阻、扬声器、TDA2822M、排针的图形符号、性能、用途；
2.掌握小功放电路的原理；
3.能独立完成小功放电路的焊接与调试；
过程和方法目标：
根据电子行业当中生产电子产品的步骤，让学生认识元器件，会检测元件的质量，了解电路原理，掌握安装调试的方法。
素养目标：激发学生学习兴趣；提高团队协作意识，学会探索与应用知识。
【项目重点】：掌握电路工作原理
【项目难点】：根据电子产品的安装方法，学会安装小功放电路并调试。
教学环节 情境设计与学习任务 师生活动
情景引入 第一课时 1.教师抛出问题。 2. 通过引入引起学生好奇心，回忆所学基础知识，顺利进入课堂教学。
想象一下，当你驾驶着汽车，和家人在山区的竹林中穿行，这时再配上优美的音乐，是多么愉悦的一种事啊。那么，你是不是很动心想制作一台属于自己的音乐小功放呢？提出思考问题：1.你知道音乐功放电路的原理和原理图吗？2.你想自己制作这个电路吗？针对情境问题的讨论进行归纳：有的同学会想到与之前学习的功率放大电路有关系；有的同学通过查阅资料找到与情境有关的电路原理图
项目认知 可调电阻器1）可调电阻器的认知可调电阻器阻值即阻值可以调整的电阻 ( http: / / baike. / subview / 3571 / 10073091.htm" \t "_blank )器，如图3-2所示是可调电阻器的外观。通常用在需要经常调节阻值的电路中，起调整电压、调整电流或信号控制等作用，其主要参数与固定电阻器 ( http: / / baike. / subview / 11758979 / 12126929.htm" \t "_blank )基本相同。常用的可调电阻器是在两个固定接头的电阻器上多了第三个接头连到一个可变的电刷 ( http: / / baike. / subview / 1058552 / 1058552.htm" \t "_blank )上。可调电阻器在音响设备 ( http: / / baike. / subview / 3965530 / 3965530.htm" \t "_blank )中用作声音控制。图3-2 实物图2）可调电阻器的图形符号实物和符号如图3-3所示。 图3-3 实物与图形符号图3）可调电阻器的质量检测可调电阻器的检测方法同电阻器的检测方法基本一样，用欧姆档测量有关引脚之间的阻值大小，检测时将可调电阻器脱开电路后单独测量。脱开测量时，可用万用表欧姆档的适当量程，一支表棒接动片一支表棒接某一个定片，见图3-4(a)、（b）所示，再用平口旋具顺时针或逆时针缓慢旋转动片，此时表针应从0欧姆连续变化到标称阻值。同样方法再测量另一个定片与动片之间的阻值变化情况见图3-5（a）、（b），测量方法和测量结果应相同。这样，说明可调电阻器是好的，否则可调电阻已经损坏。请注意以下几点： (b)图3-4 万用表测可调电阻器步骤1 （a） (b)图3-5万用表测可调电阻器步骤2（1）若测量动片与某个定片之间的阻值为0欧姆，则此时应看动片是否已转动至所测定片这侧的端点，不然可以认为可调电阻器已经损坏（在路测量时要排除外电路的影响）。（2）若测量动片与任一定片之间的阻值已大于标称阻值，则说明可调电阻已经出现开路故障。（3）测量中，测量动片与某一定片之间的阻值小于标称阻值，并不能说明可调电阻器已经损坏，而应该看动片此时处于什么位置，这一点与普通电阻器不同。1）排针的认知排针是接线端子的一种，外形见图3-6。广泛应用于电子、电器、仪表中的PCB电路板中，其作用是在电路内被阻断处或孤立不通的电路之间，起到桥梁的功能，担负起信号传输的任务。由于不同产品所需要的规格并不相同，因此排针也有多种型号规格，除了本项目使用的单排针以外，实际应用中还多有双排针，三排针等，插件DIP（直插/弯插）等，见图3-7多种排针外形图。图3-6排针外形 图3-7各种排针外形2）排针的符号符号见图3-8所示。图3-8排针符号3）排针的检测外观检测：标识清晰、完整；排针无折损。扬声器扬声器的认知扬声器又称"喇叭 ( https: / / baike. / doc / 3843536-4035701.html" \t "_blank )"。是一种把电信号转变为声信号的换能器件。扬声器外形如图3-9所示。图3-9 扬声器外形图扬声器的图形符号扬声器符号如图3-10所示。 B图3-10扬声器符号3）扬声器的检测将数字万用表打电阻档，然后用两表笔去触碰喇叭的两接线柱，然后观察测量阻值。正常会显示喇叭的阻值，大约为8Ω左右，如图3-11所示万用表测量扬声器阻值为8.6Ω，若阻值为无穷大，说明喇叭内部的线圈开路。图3-11万用表测扬声器5.TDA2822M集成芯片1）TDA2822M的认知意法半导体(ST)开发的双通道单片功率放大集成电路，通常在袖珍式盒式放音机（WALKMAN）、收录机和多媒体有源音箱中作音频放大器。具有电路简单、音质好、电压范围宽等特点，可工作于立体声以及桥式放大(BTL)的电路形式下。电源电压范围宽(1.8~15V，TDA2822M)，电源电压低至1.8V时仍能工作。2）TDA2822M的引脚图及图形符号图3-12是TDA2822M外形及管脚图，。图3-12 TDA2822M外形及引脚图引脚功能配置如表3-1。表3-1 引脚配置3）TDA2822M的检测外观检测：标识清晰、完整，引脚完好无损坏。 6.完成学习页（1-4） 教师讲解电路中应用的元器件；学生学习可调电阻器、排针、认知与检测、扬声器、 功放集成芯片元件的认知与检测
项目原理项目原理 第二课时 掌握三极管放大电路的原理
三极管是电流放大器件，有三个极，分别叫做集电极C，基极B，发射极E。分成NPN和PNP两种。我们仅以NPN三极管的共发射极放大电路为例来说明一下三极管放大电路的基本原理,如图3-13所示： 图3-13基本放大电路1）直流通路放大器无信号输入时的直流工作状态叫做静态，对应的通路，为直流通路，如图3-14所示直流通路，电容视为开路，电感视为短路，其他不变。Q表示静态值，我们把从基极B流至发射极E的电流叫做基极电流；把从集电极C流至发射极E的电流叫做集电极电流，这两个电流的方向都是流出发射极的，所以发射极E上就用了一个箭头来表示电流的方向。静态时晶体管直流电压、和对应的 、值。分别记作 、、、，由放大器的直流通路得出估算静态工作点的公式：图3-14直流通路 2）交流通路交流通路，电容和电源视为短路, 如图3-15所示，输入信号电压从基极和发射极之间输入，被放大的信号从集电极与发射极之间输出，耦合电容对交流信号相当于短路。变化的将产生变化的基极电流，使基极总电流，发生变化，集电极电流,将随之变化，并在集电极电阻上产生电压降,使放大器的集电极电压,为直流静态电压和输出信号电压叠加的总量，通过的耦合，隔断直流，因此输出信号电压。只要电路参数能使三极管工作在放大区，则的变化幅度将比变化幅度大很多倍，由此说明该放大器对进行了放大。从=-RC中可以看出，增大时，反而减小。电路中，、、和都是随着的变化而变化。从图3-15可以看出，输出电压与输入电压的相位相反，故又称为反相放大器。放大器输出电压与输入电压的比值为电压放大倍数，用表示，= 。 图3-15基本放大电路对正弦信号的放大2.完成学习页（5-7）
第三课时 掌握功率放大电路的原理
功率放大电路的原理在电子设备中，多级放大器的最后一级要带动一定的负载。如收音机、扩音器、电视机伴音系统的末级，要推动扬声器使其发出声音。为此，放大电路的末级在输出大幅度信号电压的同时，还必须输出大幅度的电流，既要向负载供足够的功率。这种放大器称为功率放大器。1）双电源互补对称电路——OCL电路（1）电路基本结构图3-16（a）所示电路是双电源互补对称电路的基本形式，简称OCL电路，图中、分别为NPN管和PNP管，从该电路的交流通路可以看出，两管基极连在一起，作为信号的输入端，发射极连在一起，作为信号的输出端，接上公共负载；而集电极分别加正和负两个极性的电源电压，对信号而言，它是输入输出信号的公共端，即两只三极管接成公共负载的射极输出器电路。图3-16（b）和（C）所示它的分解电路。（2）工作原理未输入信号时，由于两管均无偏置，故两管基极电流均为零而截止。当输入信号到达电路输入端时，在输入信号的正半周，输入端上正下负，两管基极电压升高，NPN管因正偏而导通，PNP管则因反偏而截止。的集电极电流由正电源经流至负载，上得到被放大的正半周信号电源，如图中实线所示。在输入信号负半周，输入端上负下正，两管基极电位下降，PNP管正偏导通，截止。的集电极自接地端经和流回负电源，在上获得放大的负半周信号电流，如图中虚线所示。可见输入信号变化一周，、分别放大信号的正、负半周，使负载获得一个周期的完整信号。若、两管的β值和饱和压降等参数一致，则两管交替工作时互为补充，因此，这种电路称为互补对称电路。单电源供电的OCL电路又称OTL电路。图3-16 （a）基本原理电路（b）NPN管射极输出器（C）PNP管射极输出器2)单电源互补对称电路——OTL电路（1）电路基本结构单电源供电的OTL基本电路如图3-17所示。与OCL电路相比，它省去了负电源，输出端加接了一只大容量电容器。没有信号输入时，电源经、对电容器C充电，极性为左正右负，电容器两端电压为电源电压的一半即。NPN管V1集电极与发射极之间的直流电压亦为；PNP管V2集电极由C上电压供电，其值为。（2）工作原理OTL电路的工作原理与OCL电路相似，输入信号正半周，导通，截止，的由经和C流到，使其获得正半周信号。在输入信号的负半周，导通，截止，的由C正极经送到，最后回到C的负极。两只管子用射极使出形式，轮流放大正负半周信号，实现双向跟随。电容不仅耦合输出信号，还在输入信号负半周，向供电，起到负电源（）的作用。应当指出，电容器C的容量需足够大，对信号频率的容抗很小，近似短路，因此，C上仅有直流电压，等效为一个恒压源，无论信号怎样变化，电容器C上的电压基本不变。图3-17 基本OTL电路3.完成学习页（8-10）二、音乐小功放电路的原理图3-18 小功放电路原理图1.工作原理：驻极体话筒连接成高增益的漏极输出电路，并将外界声波转换成电信号。TDA2822组成BTL功放电路，对话筒输出的音频信号进行放大，并以足够的功率推动耳机发声。TDA2822芯片7管脚接，通过C1可以滤除一部分感应噪音，C1的另一端与连接，以控制音量大小。另、组成去耦电路，以防止信号通过电源引起反馈；C5为BTL电路的频率补偿。2.完成学习页（11-13）
项目实施 第四课时 在掌握电路原理的基础上，在万能板上进行电路布局
观看直流小电源电路制作微视频并开始操作。 1）核对元件清单并检测元件质量。见附件1-12）电路元件布局 把电子元件按照如图所示的位置在万用板上进行布局。
第五课时 焊接功放电路
1.按附件2完成音乐小功放电路焊接2.用纸制作一个音箱外壳。提示：注意区分电容器的极性。
第六课时 调试电路
1.按照附件2调试步骤调试电路并记录数据。
第七课时 学生自评
1.按照附件3完成项目评价并总结
附件1：
音乐小功放的制作 学习页
项目认知-习题：
1.电位器是一种常见的可调电子元件，常用于需要调节电阻大小的场合。( )
2. TDA2822M芯片的2号脚的作用是______________。
3.扬声器又称“___________”。是一种把________转变为声信号的换能器件。
4. ___________作用是在电路内被阻断处或孤立不通的电路之间，起到桥梁的功能，担负起信号传输的任务。
项目原理-基本放大电路习题：
5.晶体管能够放大的外部条件是_________
A. 发射结正偏，集电结正偏
B. 发射结反偏，集电结反偏
C. 发射结正偏，集电结反偏
6.引起放大电路静态工作不稳定的主要因素是 _______
A. 晶体管的电流放大系数太大 B. 电源电压太高 C. 晶体管参数随环境温度的变化而变化
7. 测得晶体管三个电极的静态电流分别为 0.06mA,3.66mA 和 3.6mA 。则该管的β为_____
A. 40 B. 50 C. 60
项目原理-功率放大电路习题：
8.某工作于甲类的互补推挽输出级，负载为最佳负载，若电源电压不变欲将输出功率提高一倍，则应使（ ）
A.负载电阻增大一倍； B.负载电阻减半；
C.静态工作点电流提高一倍； D.增大输入信号幅度
9.某工作于乙类的互补推挽功率输出级，负载为最佳负载，若负载电阻不变，欲将输出功率提高一倍，则应该（ ）
A.电源电压提高一倍 B.电源电压提高 倍 C.增大输入信号幅度
10.甲类功率输出级电路的缺点是，乙类功率输出级的缺点是，故一般功率输出级应工作于状态。
项目原理-小功放电路习题：
11、音乐小功放电路的主要元件是_______________。
12、电路中、组成__________， C5为BTL电路的C5为BTL电路的频率补偿。
13、通过调节电路中__________可调节音量的大小。
附件1:
元件清单
序号 符号 名称 规格 数量
1 DC 电源 5V 1个
2 R1 电阻 22K 1个
3 可调变阻器 0～2K 1个
4 C1 电解质电容 220uF 1个
5 C2 电解质电容 220uF 1个
6 C3 电解质电容 220uF 1个
7 C4 瓷片电容 0.1uF 1个
8 C5 瓷片电容 0.1uF 1个
9 U 双列直插式底座 8脚 1个
10 IC1 功率放大芯片 TDA2822M 1个
11 BY 扬声器 0.25w 8欧姆 1个
12 M 万能板 环氧玻纤板5╳7Cm 1个
13 P2 音频传输接口 3.5mm耳机接口 1个
14 P1 排针（电源） 2.54mm 1个
15 P3 排针（喇叭） 2.54mm 1个
附件2：
项目任务执行表
序号 执行步骤 执行内容 执行标准 参考时间 执行结果
1 核对元件清单并检测 电容C1-C5的检测 判断质量好坏 30分钟
电阻R1、RP的检测 判断质量好坏
功率放大芯片TDA2822M的检测 判断质量好坏
扬声器的检测 判断质量好坏
2 元件布局 按照电路图进行布局 布局合理 10分钟
3 元件焊接 先焊接芯片TDA2822M的底座和电阻R1 元器件高低一样，管脚没有裸露 40分钟
焊接电容C1-C5
焊接可调电阻RP
焊接排针
4 导线连接 将IC1的1脚接C5电容， 用万用表电阻档检测连接可靠，按照图3-19连接完成 60
将IC1的3管脚连接到C5电容的另一端管脚上，C5电容的两端再连接到输出。
将IC1的2脚接到C3电容再接到P2的正极，C3电容的负极和P2接地端接地。
将IC1 的7脚接到R1电阻再接到C1电容的负极再从C1电容的正极接到RP电阻的滑动触点，R1电阻的另一端接到RP电阻的一端和输入端2，RP电阻另一端接到输入端1。
将IC1的8脚接到C2电容的正极再从C2电容的负极连接到IC1的管脚5和C4电容。
再从C4电容的另一端和IC1的4脚6脚，R1电阻和RP电阻的一端,C3负极,P2接地连接在一块。
5 装配调试 在P2端接通5V电源 用万用表测量5V电源正常。 10分钟
把TDA2822M集成芯片插在底座上，在p1输入端用信号发生器接入正弦波，在p3输出端测量其波形，计算放大倍数。 观察输出波形与输入波形之比=的比值，看其放大倍数。
总计：150分钟
附件3：
任务检测标准
序号 检测内容 执行标准 自评 教师评
1 电路功能 1.电路功能完全实现 -A
2.实现部分功能 -B
3.不能实现功能 -C
2 工艺要求 1.电路布局美观合理 -A
2.布局欠美观 -B
3.布局杂乱无章 -C
3 安全文明 1.工具摆放整齐，仪表使用规范，无安全事故 -A
2.工具不齐，但无安全事故 -B
3.出现安全事故或损坏仪表 -C
项目名称（课时）7
教学目标：通过音乐小功放电路的制作，学会该项目元件认知与检测，了解电路原理，掌握该电路安装调试方法。
教学过程
课时7
课时6
课时4
课时5
课时3
课时2
课时1
功放电路及音乐小功放电路原理分析
可调电阻、扬声器、TDA2822M、排针的认知与检测
项目评价、总结
音乐小功放电路的调试
音乐小功放电路的焊接
1.核对元件清单并检测
2.元件布局
三极管放大电路原理分析
教学准备
教学评价：
1. 过程＋终端
2. 理论＋操作
教学组织：
1. 做中学，学中做
2.工学一体化
教学资源：
1.元件认知 PPT
2.项目原理PPT
3.项目原理录屏微视频
4.音乐小功放制作过程微视频
教学场地：《电子技术基础与技能》课程教室
教学设备：
1.音乐小功放制作材料、万能板
2.仪器仪表：信号发生器、示波器、万用表、投影等

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