《模拟电子技1》课程教学大纲

《模拟电子技术》课程教学大纲课程编号：ABJD0504课程中文名称：模拟电子技术课程英文名称：AnalogueElectronicsTechnology课程性质：必修课程学分数：4学分课程学时数：64学时授课对象：电子信息工程、电子科学与技术本课程的前导课程：高等数学、电路一、课程简介《模拟电子技术》课程是物理学系物理学专业必修的技术基础课，具有非常重要的地位和作用。本课程的任务是使学生获得模拟电子技术方面的基础理论，基本知识和基本技能，培养学生分析问题和解决问题的能力，为以后深入学习有关电类课程打好基础。本课程主要内容包括：半导体器件、基本放大电路分析、负反馈放大器、正弦波振荡器、直接耦合放大器和集成运算放大器、功率放大器、直流稳压电源。实验部分结合课堂教学安排有关模拟电子技术实验。通过本课程的学习，要求学习者：1、掌握常用的半导体器件和典型集成运放的特性与参数，掌握基本放大电路、负反馈放大电路、功率放大电路、集成运放应用等低频电子线路的组成、工作原理、性能特点、基本分析方法和工程计算方法。2、通过模拟电子线路课程的学习，培养学生分析问题和解决问题的能力，例如，初步的，模拟电子电路读图能力（能阅读较简单的典型电子设备的原理图，了解各主要组成部分的作用和原理），根据要求选择基本单元和选用基本单元电路和选用元器件的初步能力，估算基本电路主要性能指标的初步能力，为后续课程和深入学习这方面的内容打好基础。二、教学基本内容和要求（一）绪论课程教学内容：电子技术的发展，模拟信号与模拟电路；电子信息系统的组成；模拟电子技术基础课的特点。课程的重点、难点：重点：如何学习这门课程难点：模拟电子的基本概念和课程的目的。课程教学要求：掌握：模拟电子系统组成，电子系统分类； 理解：模拟和数字的区别和关系；了解：模拟电子系统主要性能指标。（二）常用半导体器件课程教学内容：半导体的基础知识；PN结及其导电特性；半导体二极管；双极型晶体管；场效应管。课程的重点、难点：重点：半导体二极管的单向导电作用；稳压二极管的稳压作用；难点：双极性三极管的电流放大作用。课程教学要求：掌握：半导体二极管的单向导电特性，伏安特性曲线；理解：三极管电流放大作用的机理及输入、输出特性曲线，以及三极管截止、放大、饱和和三种工作状态的条件和特点；了解：半导体的两种载流子，扩散和漂移的概念，PN结形成的原因，PN结外加正向电压或负向电压时的导电特性；了解三极管主要参数hFE、ICB0和ICE0的物理意义及三极管的选用方法；了解场效应管的工作原理、伏安特性曲线及主要参数。（三）基本放大电路课程教学内容：基本放大电路的组成及其性能指标；图解分析法；微变等效电路分析法；放大电路的工作点稳定问题；共集电极放大电路和共基极放大电路；三种基本组态的比较；课程的重点、难点：重点：静态和动态、直流通路和交流通路；静态工作点的设置与估算；图解法与微变等效电路法；静态工作点稳定电路；难点：放大电路的三种组态；放大电路的频率特性。课程教学要求：掌握：晶体管放大机理、静态与动态、直流通路与交流通路、非线性失真等概念和放大倍数、输入电阻、输出电阻等定义；用图解法确定单级共射放大电路的静态工作点以及分析波形失真；用估算法求单级共射放大电路的静态工作点、电压放大倍数、输入及输出电阻等参数；并会画共射、共集放大电路的微变等效电路，能利用微变等效电路分析其动态性能指标。理解：共射（包括分压式工作点稳定电路）、共集放大电路的基本组成及特点。了解：三种基本放大电路的性能特点。（四）多级放大电路课程教学内容：多级放大电路的耦合方式；动态分析；直接耦合放大电路。课程的重点、难点：重点：直接耦合放大电路中差分放大电路的组态及动态参数的计算。难点：多级放大电路中的互补输出级。课程教学要求：掌握：将多个单级放大电路连接成多级放大电路，各种连接方式有和特点。理解：直接耦合放大电路输出级的特点，如何根据要求组成多级放大电路。了解：多级放大电路三种耦合方式的特点及电压放大倍数的概念。（五）集成运算放大电路课程教学内容：集成运算放大电路，集成运放中的电流源电路，集成运放的指标及低频等效电路。课程的重点、难点：重点：集成电路的特点，偏置电路（电流源）的作用、分类及计算。难点：理想集成运算放大电路（IC）的性能指标。课程教学要求：掌握：集成运放的组成部分，以及各部分的作用；理解：设置集成运放中各级放大电路的静态工作点了解：如何评价集成运放的性能，有哪些主要指标。（六）放大电路的频率响应课程教学内容：频率响应的概念，晶体管的高频等效模型，单管放大电路的频率响应。课程的重点、难点：重点：电路的幅频特性分为：低通滤波、高通滤波、带通滤波、带阻滤波、全通滤波。难点：放大电路的频率特性。课程教学要求：掌握：有源滤波器和无源滤波器的概念。理解：放大电路的频率特性、通频带、上限频率、下限频率等概念。了解：多级放大电路的频率响应工作原理。（七）放大电路中的反馈课程教学内容：反馈的基本概念；反馈放大器的分类及判别；负反馈对放大器性能的影响；反馈放大器的方框图及放大倍数的一般表达式；深度负反馈放大器电压放大倍数的估算；课程的重点、难点：重点：反馈概念的建立；反馈的分类和判断；负反馈的四种组态和反馈的一般表达式；难点：负反馈放大电路的分析估算。课程教学要求：掌握：反馈极性和反馈类别的判断方法；引入负反馈对放大电路性能的影响；理解：反馈的概念，知道负反馈放大电路的一般表达式，并了解这一公式的意义；了解：负反馈放大电路的稳定问题。（八）信号的运算和处理课程教学内容：集成电路概述；集成运算放大电路的组成；差分放大电路；理想运算放大器；比例运算电路；求和运算电路；积分与微分电路。课程的重点、难点：重点：集成运放的基本组成部分；集成运放的偏置电路；运用理想运放工作在线性区时的两个重要结论对反相和同相比例运算电路，反相加法运算电路、减法运算电路进行分析。难点：集成运放的主要技术指标；理想运放和“虚短”、“虚断”的概念；积分和微分电路输入、输出定性关系及其功能。课程教学要求：掌握：理想集成运放的条件及其工作在线性和非线性区的特点；理解：理想运放工作在线性区时的两个重要结论对反相和同相比例运算电路，反相加法运算电路、减法运算电路进行分析；了解：积分电路和微分电路的输入、输出定性关系及其功能。（九）波形的发生和信号的转换课程教学内容：正弦波振荡电路，电压比较器。课程的重点、难点：重点：产生正弦波振荡的相位条件和振幅条件；LC振荡电路的工作原理；石英晶体振荡器的工作原理及特点。难点：电压比较器的多种情况分析和应用。课程教学要求：掌握：过零比较器，单限比较器和双限比较器的计算和波形图分析；理解：变压器反馈式、电感三点式、电容三点式LC振荡电路的构成，并会判断上述振荡器是否满足相位平衡条件；了解：正弦波振荡器的组成部分。理解产生正弦波振荡的相位条件和振幅条件。（十）功率放大电路课程教学内容：功率放大电路的特点及分类；互补对称功率放大电路（OTL电路）；集成功率放大电路；集成功放电路简介及其主要参数。课程的重点、难点：重点：功率放大的基本概念。难点：OTL互补对称电路及OCL互补对称电路的分析与输出功率的计算。课程教学要求：掌握：OTL、OCL功率放大电路的形式，能运用公式计算输出功率，并知道功放管选择须满足的条件；理解：功率放大电路三种工作状态——甲类、乙类和甲乙类的特点；了解：功率放大电路的作用和特点。（十一）直流电源课程教学内容：直流电源的组成及各部分的作用；单相整流电路；滤波电路；并联型稳压电路；串联型稳压电路。课程的重点、难点：重点：对直流电源的一般要求及直流电源的组成；单相整流电路、滤波电路、硅稳压管稳压电路和串联型直流稳压电路的工作原理；难点：三端集成稳压器的特点、组成和使用方法。课程教学要求：掌握：单相桥式整流电路的形式、理解其工作原理，会计算输出直流电压及正确选用整流二极管；理解：电容滤波的工作原理，会计算电容滤波电路输出直流电压，滤波电容的选择原则；了解：集成三端式稳压器的功能，并会正确选用。三、实验教学内容及基本要求从以下实验中做16学时实验：（一） 仪器设备的使用（2学时）熟悉低频信号发生器、脉冲信号发生器各旋钮、开关的作用及其使用方法，初步掌握用示波器观察电信号波形，定量测出正弦信号和脉冲信号的波形参数，初步掌握示波器、信号发生器的使用。（二） 单管放大电路（2学时）学会放大器静态工作点的调试方法，分析静态工作点对放大器性能的影响;掌握放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及最大不失真输出电压的测试方法;熟悉常用电子仪器及电子技术实验台的使用。（三） 负反馈放大电路（多级放大电路）（2学时）加深理解放大电路中引入负反馈的方法和负反馈对放大器各项性能指标的影响。（四） 集成运算放大电路（2学时）研究由集成运放组成的比例、加法、减法和积分等基本运算电路的功能；了解运算放大器在实际应用时应考虑的一些问题。（五） 正弦波振荡电路（2学时）学习用集成运放构成正弦波发生器；学习用集成运放构成方波和三角波发生器；学习波形发生器的调整和主要性能指标的测试方法（六） 功率放大器（2学时）理解OTL功率放大器的工作原理；学会OTL电路的调试及主要性能指标的测试方法。（七） 直流稳压电路(I)()（综合性实验）（4学时）掌握单相桥式整流、电容滤波电路的特性掌握串联型晶体管稳压电源主要技术指标的测试方法。掌握集成稳压器的特点和性能指标的测试方法，以及集成稳压器扩展性能的方法。基本要求：1.训练实验操作技能，培养分析并解决工程实际问题的能力；2.掌握通信实验系统的使用方法，熟悉模拟电子实验设备；3.能组成简单的模拟电子系统，能按模拟电子系统接线和查线，能查找简单的实验故障并加以排除；4.培养学生的综合性与设计性实验能力。四、教学方法与手段在该门课程的教学过程中，从学生未来的职业能力出发，贯彻了项目式教学和“理实一体化”的教学理念和模式，以行动为导向，以实践为先导，让学生扎实掌握所学知识和技能。结合课程，应安排相应的课堂演示实验和实验室学生实验，在整门课程结束后，安排一次收音机装配实训和一次应用电子线路安装实训，以提高学生的实际技能和实践动手能力。教学过程中，可多在电工工艺多媒体教室结合实物，多做演示实验，并适当采用多媒体投影系统来辅助教学。并结合课程建设，组织学生开展课外科技活动和科技服务，体现了对学生实践技能和综合素质的培养和锻炼。教学方法——讲授式教学法+四步教学法；教学手段——案例分析、小组式学习。五、各教学环节学时分配章节与内容课时作业量备注绪论2常用半导体器件6基本放大电路8多级放大电路42集成运算放大电路2放大电路的频率响应2放大电路中的反馈82信号的运算和处理6波形的发生和信号的转换8功率放大电路62直流电源