《模拟电子技术Ⅰ》教学大纲(修改陈永煌0201).doc

模拟电子技术教学大纲课程名称：模拟电子技术 课程代号：02321030 学时数：56 学分数：3.5 适用专业：自动化、电子信息工程、电子信息科学与技术、通信工程等一、本课程的地位、任务和作用本课程是高等工科院校电类专业一门重要的技术基础平台课程，是研究各种半导体器件性能、电路及其应用的学科。通过各种半导体器件及其电路来阐明模拟电子技术中的基本概念、基本原理和基本分析方法。教学重点培养学生能够对一般性的、常用的电子电路进行分析和计算的能力，使其具有较强的读图能力和简单电子电路设计能力。同时通过实验教学与课程设计培养学生的实践技能，在实践中加深对理论的理解和对理论的灵活应用。引导学生应用现代EDA工具来分析和设计电路，进一步加深对课程内容的理解和掌握，为进一步学好专业技术课程打下坚实的基础。二、本课程的相关课程在学习本课程之前应先修高等数学、线性代数、大学物理、电路分析等相关课程。三、本课程的基本内容及要求第一章 半导体器件了解半导体导电的本质，半导体中载流子及其导电规律，了解PN结的形成，掌握PN结的基本原理和特性；熟悉半导体二极管的工作原理、特性曲线和主要参数、分析、计算方法（二极管的不同等效模型）；掌握稳压二极管的工作原理、特性曲线；掌握双极型晶体管和场效应管的基本原理、类型，输入、输出特性曲线及两种器件控制机理。第二章 放大电路基础掌握放大电路组成的基本原则及放大电路的基本原理；掌握用图解法和等效电路法、直流通路和交流通路、晶体管的小信号等效模型和放大电路的微变等效电路对放大电路进行分析和计算的方法；理解放大电路的组态；掌握稳定静态工作点的的方法。第三章 多级放大电路了解多级放大电路级间耦合方式；掌握多级放大电路的动、静态分析方法；掌握差放放大电路、输出级电路的组成、原理、定量分析。第四章 集成运算放大电路了解集成电路的特点；熟悉集成运放的基本单元电路；掌握电流源电路的组成、原理、定量分析及其应用；以F007、LM324为例了解集成运放电路的内部结构、性能指标、低频等效电路、引脚图及一些保护电路，同时培养学生读图能力。第五章 放大电路的频率响应了解频率响应的基本概念；了解晶体管的高频等效模型；了解场效应管的高频等效模型；掌握单管放大电路的频率响应基本分析与计算方法；了解多级放大电路的频率响应；掌握集成运放的频率响应和频率补偿；了解频率响应和阶跃响应。第六章 放大电路中的反馈掌握反馈的基本概念及其判断方法；掌握负反馈的四种组态；了解负反馈的表示方法；对深度负反馈放大电路能进行性能指标计算；理解负反馈对放大电路性能的影响及其自激振荡产生的原因与消除措施；了解放大电路波特图及其稳定性的分析法。第七章 信号的运算和处理理解理想集成运放的概念；掌握集成运放工作在线性区域的分析方法；掌握理想集成运放的比例、加减、积分、微分、对数、指数与乘除等模拟量运算电路；了解比例放大电路产生误差的原因及影响误差的主要因素；掌握提高精度的方法和典型的精密放大电路；掌握干扰和噪声及抑制措施；理解有关滤波电路的基本知识；掌握有源低通、高通、带通、带阻、全通滤波器的特点、构成和主要性能及应用场合；了解有源滤波电路的一般分析方法。第八章 波形发生和变换电路掌握正弦波振荡电路、非正弦波形发生电路和波形变换电路的组成；掌握振荡条件与判别方法及对各种振荡电路的分析与定量计算；掌握振荡频率与元件参数的关系；了解石英晶体振荡电路的工作原理；掌握对集成运放工作在非线性区域的分析方法；了解电压比较器的基本知识；掌握简单电压比较器、滞回比较器、窗口比较器的构成和特性及应用；正确理解由集成运放构成的矩形波和锯齿波发生电路的工作原理，能画出各种电路的输出波形。 第九章 功率放大电路理解功率放大电路中最大不失真输出功率、效率、和不失真度三个指标的意义；掌握典型功率放大输出级OCL、OTL功率放大电路工作原理、输出功率、效率的定量计算，利用图解法估算输出功率；了解交越失真及自举电路；了解集成功率放大电路的工作原理。第十章 直流电源掌握直流稳压电源的组成及各部分的作用；掌握半波和桥式整流电路的工作原理，能画出输出波形，能计算输出电压平均值；了解各种滤波电路的工作原理；了解脉动系数的含义；掌握稳压管稳压电路的工作原理、限流电阻的作用与阻值的选择；掌握带放大环节的简单串联稳压电路的工作原理、输出电压的调节范围及其保护措施；了解集成稳压电路的工作原理，熟悉其参数，能正确选用集成稳压器及电路。四、课程设计及要求课程设计为期一周，学生在教师的指导下按要求设计电路方案、组装电路、调试电路。设计课题在下面列出的课题中选择，或根据实际情况另选其它合适的相关课题。(一) 精密电阻筛选仪的设计1、设计要求：设计一精密电阻筛选电路，该电路应能在给定的电阻范围内采用电压表对电阻进行指示，并能根据预置的上、下限对于合格和不合格的电阻进行判别、显示进而达到对电阻进行筛选的目的；同时设计一与电路相配合的稳压电源电路。2、设计指标：（1）电阻范围：0100；（2）显示分辨率：0.1；（3）指示精度：0.5； （4）上下限预置精度： 0.5。（二）温度控制电路的设计1、设计要求：设计一温度控制电路，用电阻模拟温度传感器，用仪表指示对应的温度，对于设定的温度采用位式控制方式进行控制，同时设计一与电路相配合的稳压电源电路。2、设计指标：（1） 温度范围：0100；（2） 分辨率：1；（3） 指示精度：1；（4） 上、下限预置精度：1。（三）高保真OCL音频放大器的设计1、主要技术指标：（1）最大不失真输出功率：Pom 8W；（2）负载阻抗（扬声器）： RL = 8；（3）频率响应，在无高低音提升和衰减时：f=5020103HZ (3dB)；（4）音调控制范围： 低音：100HZ12dB； 高音：100kHZ12dB；（5）失真度（主要考虑非线性失真）：3%。；（6）输出灵敏度：在输入阻抗ri500k时，Vi100V。；（7）稳定性：在电源于1524V范围变化时，输出零点漂移100mV；（8）噪声电压：输入端短路时，输出噪声电压有效值 VN15V。2、 调试成品后接扬声器负载，开机后无输入信号时，不应有严重的交流声，功率管不应过热，两功率管发热情况不应有太大差别。输入声音信号后，应能控制音量大小，高低音调节应有明显效果，不应出现沙哑、尖叫和噗噗声。五、习题数量及要求习题共计为55题左右，每章5-6题。习题应覆盖整个大纲所要求的知识点，难易兼顾，使学生通过作业加深对本课基本概念的理解，掌握对于具体电路的分析和计算方法。六、教学方式与考核方式以课堂理论教学为主，习题课，课外作业，辅导答疑，实验课交互进行。并与课程设计相结合，结合采用多媒体和EDA等现代教学手段，提高教学效果。考核方式以考试成绩与平时成绩相结合，考试形式为闭卷考试。七、学时分配章次一二三四五六七八九十总学时学时8106246664456八、几点说明(一) 教学建议：半导体器件一章中难点是半导体中载流子及其导电规律，PN结的形成，三极管的电流放大作用，各种类型场效应管的工作原理和特性曲线。这些概念比较抽象，对于初学者较难掌握，建议采用多媒体动画教学，便于学生对概念的理解；放大电路的频率响应、有源滤波电路若单纯进行课堂理论教学效果可能不是很好，可要求学生采用EWB等电子仿真软件对上述内容选题进行仿真，以便加深理解；对放大电路中输入电阻、输出电阻的求解，对于负反馈的四种组态判断方法除了按照理论定义进行教学，在教学中可采用直接观察法进行求解和判断，便于学生