不要只是坐在那里!构建的东西! ! |
学习数学分析电路需要学习和实践。通常,学生通过大量的实践工作示例问题与那些课本提供的检查他们的答案或老师。虽然这是好的,有一个更好的方法。
你会学到更多构建和分析实际电路,让您的测试设备提供“答案”,而不是一本书或另一个人。成功circuit-building练习,遵循这些步骤:
当学生第一次学习半导体设备和最有可能损害他们通过不当连接电路,我建议他们与大型实验,灿烂的组件(1 n4001整流二极管,- 220或到3例功率晶体管,等等),并使用干电池电池电源而不是台式电源。这降低了组件损坏的可能性。
像往常一样,避免极高和极低电阻的值,以避免测量误差引起的计“加载”(高端),避免晶体管倦怠(低端)。我建议1 kΩ之间的电阻和100 kΩ。
一个方法你可以节省时间和减少错误的可能性逐步开始从一个非常简单的电路和添加组件增加其复杂性分析后,而不是为每个实践构建一个全新的电路问题。另一个节省时间的技巧是重用相同的组件在各种不同的电路配置。这种方式,你不需要测量任何组件的价值不止一次。
让电子本身给你答案你自己的“实践问题”!
我的经验,学生需要多练习与电路分析成为精通。为此,教师通常为学生提供大量的工作实践问题,并为学生提供答案检查自己的工作。虽然这种方法使学生精通电路理论,它未能完全教育他们。
学生不需要数学练习。他们也需要真实的,动手实践构建电路和使用的测试设备。所以,我建议以下替代方法:学生应该构建自己的“实践问题”与真正的组件,并尝试数学预测不同的电压和电流的值。这种方式,数学理论“活着,”和学生获得实际能力他们不会获得仅仅通过求解方程。
这种方法的练习后的另一个原因是教学生科学的方法:测试一个假设的过程(在这种情况下,数学预测)通过执行一个真正的实验。学生也将发展真正的故障排除技巧,因为他们偶尔使电路结构错误。
花几分钟时间和你的类来回顾一些“规则”的构建电路之前就开始了。讨论这些问题和你的学生在同一个苏格拉底的方式你通常会讨论工作表的问题,而不是简单地告诉他们他们应该和不应该做什么。总是令我惊讶差学生掌握指令时呈现在一个典型的讲座(教师独白)格式!
写给那些教练可能会抱怨“浪费”时间需要学生建立真正的电路,而不只是数学分析理论电路:
你的课程学生的目的是什么?
如果你的学生将与实际电路,然后他们应该学习尽可能在实际电路。如果你的目标是教育理论物理学家,那么坚持抽象分析,通过各种方法!但是我们大多数人计划为我们的学生做一些在现实世界中与我们给他们的教育。beplay网页版本“浪费”时间建立真实电路将支付巨额红利的时候为他们将他们的知识应用到实际问题。
此外,让学生建立自己的练习教他们如何执行的问题主要研究,从而让他们继续他们的电气/电子自主教育。beplay网页版本
在大多数科学、现实的实验更加困难和昂贵的比电路设置。核物理学、生物学、地质学和化学教授就希望能够有学生高等数学应用到实际实验带来不安全隐患和花费不到一本教科书。他们不能,但你能。你的科学利用固有的便利,得到你的这些学生练习他们的数学很多真正的电路!
所有晶闸管设备表现出的性质磁滞。从电气角度来看,“滞后”是什么?这种行为是如何不同于“正常”的活跃半导体组件(如双极晶体管或场效应?
需要做什么肖克利二极管或双向开关二极管开始进行电流?需要满足什么条件(s)为了使电导发生通过其中一个设备吗?
同时,解释必须做些什么来阻止电流的流动通过肖克利二极管或一个双向开关二极管。
可控硅整流器(在所)可能被下面的晶体管电路建模。解释这个电路功能,在的存在和缺乏“触发”门口的电压脉冲终端:
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这个内在的积极反馈电路使它滞后性质:一旦触发”,“它会留任。当“,”它倾向于远离(直到触发)。
让学生演示这个电路的正反馈“闭锁”行动通过电流的方向看到的类图(在白板上,针对每个人)。问你的学生为什么电路“等待”,直到打开的触发脉冲,以及为什么它“门闩”一旦触发。
这里显示是一个大型的插图“螺柱山”类型的可控硅,身体的螺纹,固定于金属底座螺栓线程到螺母:
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没有比一个简单的测试仪器其他连续性测试仪(电池和灯泡串联连接,两个测试引线),你怎么能确定这三个终端的身份可控硅吗?
提示:可控硅的螺纹金属底座构成的三个终端。
最小的终端(上)是门。阴极和阳极的身份可能是由连接一个测试导致门终端,和触摸其它测试导致的其他终端。
问问你的学生他们如何知道门口终端是最小的一个。为什么它是最小的?它有最小的终端?为什么?另外,问他们什么连续性指标区分阴极和阳极的连续性测试中描述的答案。
解释发生在每一个按钮开关时电路驱动然后发布:
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可控硅电路的灯将激励驱动开关时,开关后,继续释放。双向可控硅电路的灯将激励驱动开关时,开关时,立即断开释放。
后续问题:解释为什么这些电路的行为不完全相同。不是在所和双向可控硅晶闸管(滞后)设备吗?为什么不双向可控硅留在“on”状态后触发电压被移除?
这个问题解决,学生有一个很普遍的误解双向可控硅交流电路。学生常常错误地认为双向可控硅将门闩交流电源直流电源就像一个可控硅的门闩,仅仅因为双向可控硅也是一个滞回设备。然而,这不是真的!
一个可能倾向于怀疑,什么好处是双向可控硅的滞后在交流电路,然后呢?如果自锁是不可能在一个交流电路,那么为什么双向可控硅吗?这是一个非常好的问题,其答案在于一个双向可控硅的操作在一个交流电源周期的时间间隔,这是比人类的眼睛可以看到快得多。
解释必须做可控硅使它打开和发送功率灯泡:
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接下来,解释必须关掉可控硅,灯泡断开。
我会让你研究这些问题的答案!
让学生解释(或甚至演示)他们的答案。对学生来说是非常重要的意识到可控硅是晶体闸流管、“闭锁”和短暂的刺激。他们从晶体管在这方面差别很大。
当一个可控硅门闩”,“这很少的阳极和阴极之间的电压下降。解释这是为什么,什么优势这给在所晶体管进行重负荷时电流。
可控硅成为主要驱动力的组成晶体管饱和的导电状态,最低限度的驱动(门)当前的必要。
后续问题:可控硅的内部操作如何解释其开机时间很快,除了解释其低进行电压降?
完全回答为什么的关键一个可控硅驱动器本身很难在传导的原则积极的反馈。与你的学生讨论这一原则,如果他们还没有研究。如果他们已经研究了,把这个问题作为一个评估的机会。
解释什么是双向可控硅,以及它如何既相似又不同于一个可控硅。什么应用程序可能双向可控硅被用于一个可控硅不合适的吗?
“双向可控硅”作为两个reverse-parallel-connected可控硅单位,以便能够控制交流而不仅仅是直流。
后续问题:画一个双向可控硅的等效电路。
双向可控硅的一个受欢迎的应用程序是灯调光器控制,为line-powered(50或60 Hz)白炽灯。如果时间允许,与学生讨论如何将这些灯调光电路功率控制灯的方式让人想起PWM(脉冲宽度调制)。
标签上的终端双向可控硅与适当的名称:
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问问你的学生,他们发现这些信息。是从一本教科书、一个数据表或其他来源?
解释可控硅整流器(在所)不同于双向可控硅,各自的行为。
双向可控硅是在所的双边版本。
我给的答案是非常小的设计。学生需要知道“双边”是指参照电子组件,但这个问题提供了一个很好的机会来学习,以防他们不!
一些在所和双向可控硅的广告sensitive-gate设备。这是什么意思?之间的区别是什么“敏感门”可控硅和可控硅“敏感门”?
盖茨和双向可控硅在所“敏感”像教科书中所描绘的理想设备。与“敏感”盖茨和双向可控硅在所有意“麻木”,添加一个内部负载电阻器连接到终端。
后续问题:这会加载电阻连接,在下面的等效图一个可控硅?
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问你的学生为什么一个晶闸管可控硅或双向可控硅等需要“de-sensitized”的镇流电阻吗?有什么错的“敏感”晶闸管电路?
解释什么是撬棍电路,以及它如何使用一个可控硅保护电路不受过度的电压。
“撬棍”电路使用一个可控硅控制直流电源的输出电压在发生意外过电压,以同样的方式,(文字)金属撬棍扔在终端的电源会强行夹输出电压。
与学生讨论他们是否认为一根撬棍电路是一种机制,将定期使用,还是很少被激活。
什么是quadrac和它如何不同于普通的双向可控硅?
“quadrac”是一个双向可控硅双向开关二极管内置,连接在系列门码头。
问你的学生受益quadrac将常规的双向可控硅。
电子的学生最近刚刚学会了如何建立音频放大器电路,这激发梦想设计一个超强放大器的家庭娱乐系统。有一天,这个学生遇到一个捐赠电子组件从本地业务,在这个捐赠一些工业,在所评价20安培。
“哇,”学生说,“这些组件看起来非常大的晶体管,但它们额定的电流。我可以建立一个巨大的放大器与这些!”
学生方法问你的意见,因为你最近学习功能在所电子类。你告诉学生,关于音频放大设备在所使用的吗?你怎么解释这个兴奋的学生,这些设备不会放大电路工作吗?
我会让你决定的原因不能在所用作音频放大设备。
信不信由你,我曾经找到了一个热情的学生这个问题!
一种可能引发在所到他们的状态是“上”瞬态阳极和阴极终端之间的电压。通常,这种触发的方法被认为是一个缺陷的设备,因为它打开的可能性造成不必要的触发电源电压的干扰。
解释为什么高\ \压裂{dv} {dt} \)出现在电力供应铁路能够触发可控硅,参照可控硅的等效电路。还建议意味着什么可能是用来防止错误触发电源瞬变。
确定三种不同的方式,一个可控硅或可能触发双向可控硅为“on”(进行)的状态:
识别出两种不同的方式,一个可控硅或双向可控硅可能会被迫“关闭”(不导电的)状态:
虽然电流的辍学是最常见的方法终止传导通过在所和双向可控硅,重要的是,学生意识到这不是唯一的方法。另一种方法,通常是很难实现与普通在所或双向可控硅。
的单结晶体管,或UJT一样,是一个有趣的装置,表现出滞后和双向可控硅。在所它的原理图符号如下:
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一个等效电路图UJT使用一对晶体管和电阻:
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当两个基地码头UJT连接在直流电压的来源,两个基地电阻(RB1和RB2)形成一个分压器,把应用电压分解为较小的部分:
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多少电压的极性,必须应用的发射器终端UJT打开它吗?写一个方程求解这个触发电压的大小(象征VP),因为RB1,RB2VBB。
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后续的问题:如何对峙比率为UJT定义,这个方程是如何重写包括吗?
对峙的比例也许是最重要的UJT参数,考虑到这个设备的滞后开关函数。写作触发电压方程(VP)的定义和理解对峙比率要求学生记住分压器公式从研究直流回路:
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这个问题提供了一个很好的机会来回顾分压器的操作电路,尤其是这个公式。
单结晶体管的内在对峙比率(η)0.8是由15伏直流源。计算所需的发射极电压“触发”这个UJT其导电状态。
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VP≈12.7伏特
没什么特别的,只是练习计算触发电压。注意学生的象征内在对峙比率(η)是希腊字母“埃塔”,这也恰好是用来象征效率。
描述发生了什么UJT电位器是慢慢向上调整提供变压点一个在这个电路中,从0开始伏在触发电压V和结束P:
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现在必须做什么来描述电位器使UJT再回头了。
UJT仍将在不导电状态从0伏特电位器电压增加,直到它到达VP。电压,UJT打开和保持。关掉UJT,电位计必须回去调整电压到电流通过一个降低到一定“辍学”的价值。
问问你的学生来描述如何表现出滞后UJT在这个场景中。
这个电路使用一个单结晶体管(UJT)闩LED在“on”的状态与积极的脉冲输入终端。一个负电压脉冲输入终端将导致:
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解释这个电路的单结晶体管功能。
单结晶体管是滞后的,像所有的晶体闸流管。积极的脉冲发射器终端UJT门闩,和一个负脉冲使其“退出”。
的目的是挑战的问题:电阻R3在这个电路?
问问你的学生识别UJT上的终端。每个终端的名称可能会惊讶你的学生,给双极型晶体管终端的名字!
挑战的问题可能只是回答说如果一个人仔细考虑LED的特点。电阻R3有助于克服可能出现的问题,由于非线性的二极管处于截止状态。
我收到了从2003年10月期的电路
电子产品世界杂志,定期“电路的想法”一节。设计是由于安德烈·德·吉林。
预测这个UJT锁电路的操作会影响以下错误的结果。考虑每个故障独立(即一次,没有多个错误):
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对于每个这些条件,解释为什么由此产生的影响将发生。
这个问题的目的是接近的电路故障诊断领域的角度认识错误是什么,而不是只知道症状是什么。虽然这并不一定是现实的角度来看,它可以帮助学生建立诊断所必需的基础知识从经验数据断电路。这样的问题应遵循(最终)由其他问题让学生识别可能基于测量的缺点。
至少确定三种不同类型的晶体闸流管(除了在所):
挑战你的学生识别更多类型的晶体闸流管,如果他们能!
找到一个或两个可控硅整流器和带着他们类进行讨论。识别尽可能多的信息关于你之前在所讨论:
如果可能的话,找一个制造商的数据表为您的组件(或者至少一个数据表类似的组件)与你的同学讨论。
准备好证明终端识别你的在课堂上,在所使用万用表!
这个问题的目的是让学生kinesthetically与主题。看起来愚蠢的学生进行“表演秀”运动,但我发现,这大大帮助一些学生等活动。对于那些在本质上是动觉学习者,实际上这是一个极大的帮助触摸真正的组件,而他们学习功能。当然,这个问题也为他们提供了一个绝佳的机会来练习口译组件标记,使用万用表,访问数据表等。beplay无法取钱
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