《模拟电子技术基础》教学大纲

PAGEPAGE8《模拟电子技术基础》教学大纲课程类别：技术基础课课程名称：模拟电子技术基础开课单位：课程编号：2070215总学时：72学分：4.5适用专业：自动化类、电子信息类、电气类、计算机类、测控技术类等先修课程：大学物理、电路基础等课程课程在教学计划中地位、作用电子技术基础是入门性质的技术基础课，它既有自身的理论体系，又有很强的实践性。本课程的任务是使学生获得电子技术方面的基本理论、基本知识和基本技能，培养分析问题和解决问题的能力，为今后进一步学习、研究、应用电子技术打下基础。本课程是我院工科电类专业本科生的必修课，而且随着市场经济和对高等学校人才素质的要求，也成为我院非电类专业本科生的必修课。二、课程内容、基本要求绪论第1章半导体二极管及其基本电路1.1半导体的基础知识1.2半导体二极管1.3半导体二极管的应用1.4特殊二极管正确理解PN结的形成及其单向导电作用，熟练掌握二极管、稳压管的外特性和主要参数。熟练掌握二极管在电路中的应用。重点：PN结的单向导电性；二极管应用电路分析；稳压管稳压条件及稳压电路分析。难点：PN结的形成；应用电路中二极管模型的选择及二极管工作状态的判断。第2章晶体管及其基本放大电路2.1晶体管2.2放大的概念及放大电路的性能指标2.3共发射极放大电路的组成及工作原理2.4放大电路的图解分析法2.5放大电路的微变等效电路分析法2.6分压式稳定静态工作点电路2.7共集电极放大电路2.8共基极放大电路2.9组合单元放大电路正确理解晶体管的工作原理，熟练掌握外特性和主要参数。正确理解放大的基本概念，放大电路的主要指标，掌握放大电路的组成特点。在放大电路的图解法，主要用来确定静态工作点，分析动态过程和波形失真。熟练掌握放大电路的等效电路法，会计算静态工作点，能用H参数微变等效电路计算放大电路的电压放大倍数、输入和输出电阻。正确理解复合管及组合放大电路。重点：晶体管的输入特性和输出特性；晶体管放大电路的工作原理；晶体管放大电路的静态分析和动态性能指标的计算；用微变等效电路分析基本放大电路。难点：晶体管工作状态的分析；带负载时交流负载线的确定（图解法）；用微变等效电路计算共集放大电路的输出电阻和共基放大电路的输入电阻。第3章场效应管及其基本放大电路3.1结型场效应管3.2绝缘栅场效应管3.3场效应管放大电路重点：结型和绝缘栅场效应管的工作原理、外特性和主要参数；共源、共漏放大电路的静态与动态分析。难点：场效应管的工作原理；图解法确定静态工作点。第4章多级放大电路和集成运算放大器4.1多级放大电路4.2集成运算放大器概述4.3差动放大电路4.4电流源电路4.5通用集成运算放大器4.6集成运算放大器的主要参数和低频等效电路4.7CMOS集成运算放大器熟练掌握直接耦合多级放大电路的工作原理、电压放大倍数、输入电阻和输出电阻的计算，正确理解阻容耦合放大电路的工作原理和电压放大倍数、输入电阻和输出电阻的计算，对变压器耦合仅作一般了解。正确理解直接耦合放大电路中零点漂移现象及其抑制措施。熟练掌握差动放大电路的工作原理、输入和输出方式以及各项指标的计算。对集成运算放大器的内部电路仅作一般了解，应熟练掌握理想集成运放的特点和实际运放的主要参数。了解集成运放的种类，掌握选择和使用。重点：多级放大电路的分析计算；差动放大电路的分析计算，包括带有恒流源的差动放大电路；集成运放的主要参数。难点：带有恒流源的差动放大电路的分析；集成运放等效模型理解。第5章放大电路的频率特性5.1概述5.2晶体管的高频小信号等效电路5.3单管共射放大电路的频率特性5.4.放大电路的增益带宽积5.5多级放大电路的频率特性熟练掌握放大电路频率响应的基本概念，掌握隔直电容、旁路电容对低频响应的影响，结电容、杂散电容对高频响应的影响，掌握含有一个时间常数的单级放大电路fL、fH的计算，正确理解波特图的画法，正确理解频率失真、增益带宽积和多级放大电路的频率响应。重点：放大电路的频率特性及波特图。难点：晶体管的高频小信号模型分析。第6章反馈及负反馈放大电路6.1反馈的基本概念6.2反馈的分类及其判断6.3负反馈放大电路的基本关系式6.4负反馈对放大电路性能的影响6.5负反馈的正确引入6.6负反馈放大电路的分析计算6.7负反馈放大电路的自激振荡熟练掌握反馈的基本概念和分类，会判断反馈放大电路的类型和极性，熟练掌握负反馈对放大电路性能的影响、在深度负反馈下放大倍数的计算。正确理解反馈的引入。熟练掌握虚短、虚断的概念、闭环放大倍数的表达式。正确理解负反馈放大电路的自激条件，对消振措施作一般了解。重点：反馈的类型及其判断；负反馈对放大电路性能的影响；深度负反馈放大电路的近似计算。难点：反馈的判断；消除自激振荡的方法。第7章集成运放组成的运算电路7.1概述7.2基本运算电路7.3对数和指数运算电路7.4模拟乘法器及其应用7.5除法运算电路7.6集成运放实际应用中的几个问题正确理解线性应用和非线性应用的特点以及线性应用的分析方法。熟练掌握由集成运放组成的比例、求和、减法、积分运算电路的工作原理以及输入和输出的关系，对微分、对数、指数、模拟乘法器等运算电路的工作原理以及输入和输出关系仅作一般了解，初步掌握模拟乘法器的应用。重点：运算电路的分析方法；比例、求和、减法、积分运算电路的结构及输入和输出的关系。难点：模拟乘法器工作原理。第8章信号检测与处理电路8.1信号检测系统中的放大电路8.2有源滤波电路8.3电压比较器掌握精密仪用放大器分析及应用，正确理解电荷放大器、采样保持电路和精密整流电路的组成及工作原理，熟练掌握有源滤波电路的分析方法和设计方法，熟练掌握电压比较器的基本特性和分析方法。重点：精密仪用放大器分析；低通滤波电路的分析方法，低通与高通之间的关系，带通、带阻与低通、高通之间的关系；各种比较器阈值电压的计算及电压传输特性。难点：信号检测系统中的放大电路工作原理；滤波电路传递函数的推导；迟滞比较器阈值电压的确定。第9章波形发生电路9.1概述9.2正弦波振荡电路9.3非正弦波发生电路熟练掌握正弦振荡电路的振荡条件，RC正弦振荡电路的电路组成和工作原理。正确理解LC正弦振荡电路的组成和振荡条件，一般了解石英晶体振荡电路的工作原理。正确理解非正弦波产生电路的组成及工作原理。重点：正弦波振荡电路相位平衡条件的判断方法及振荡频率的计算；集成运放组成的非正弦波发生电路的工作原理及振荡频率的计算。难点：变压器耦合式正弦波振荡电路相位平衡条件的判断。第10章功率放大电路10.1功率放大电路的特殊问题及其分类10.2互补对称功率放大电路10.3集成功率放大器10.4功率管的散热与二次击穿掌握功率放大电路的特点和主要研究对象，熟悉放大电路中晶体管的三种工作状态的特点，掌握互补电路的工作原理和指标计算，正确理解集成功率放大电路的原理及使用方法。掌握功放电路读图。重点：功率放大电路的分类；输出功率与效率的计算；乙类OCL电路和甲乙类OCL电路的组成、工作原理及各性能指标的计算；LM386集成功率放大器。难点：复合管的构成；LM386的不同应用电路。第11章直流电源11.1概述11.2整流电路11.3滤波电路11.4稳压电路11.5三端稳压电路11.6开关稳压电路正确理解直流电路的组成，掌握整流电路、滤波电路的组成、工作原理和主要指标的计算。掌握具有放大环节的串联稳压电路的工作原理及电压调节范围，掌握三端集成稳压电源的应用。重点：单相桥式整流电路工作原理及元器件参数的计算与选择；电容滤波电路的工作原理与参数计算；各种线性稳压电路的工作原理与参数计算。难点：电容滤波电路的工作原理；串联型稳压电路的工作原理。学时分配：章节名称讲授（学时）第1章半导体二极管及其基本电路6第2章晶体管及其基本放大电路14第3章场效应管及其基本放大电路4第4章多级放大电路和集成运算放大器7第5章放大电路的频率特性6第6章反馈及负反馈放大电路8第7章集成运放组成的运算电路4第8章信号检测与处理电路4第9章波形发生电路7第10章功率放大电路4第11章直流电源4习题课4合计72参考资料：毕满清主编，《模拟电子技术基础》，电子工业出版社王远主编，《模拟电子技术》（第二版），机械工业出版社童诗白、华成英主编，《模拟电子技术基础》（第三版），高等教育出版社毕满清主编，《电子技术实验与课程设计》（第三版），机械工业出版社《模拟电子技术》实验教学大纲实验类别：基础实验实验课程名称：模拟电子技术实验室名称：电子技术实验室实验课程编号：02050011总学时：32学分：2适用专业：自动化、电气工程、测试技术与仪器、光信息科学与技术、微电子学、电子科学与技术先修课程：大学物理、电路基础、模拟电子技术一、实验在教学培养计划中地位、作用；本实验课程是配合《模拟电子技术基础》理论教学的实践性教学环节。课程的任务是将模拟电子技术课程的理论与实践有机地结合起来，加强学生实验基本技能的训练，培养学生实际动手、理论联系实践的能力，并通过运用新技术、新器件及EDA现代技术，提高学生工程设计能力和创新能力。二、实验内容、基本要求：本课程内容主要是利用模拟电子技术基本理论知识，设计和实现实用电路，提高综合应用能力和实验研究能力。通过用在系统可编程器件设计小型模拟电子系统，熟悉一种可编程器件的编程软件。通过对所设计电路的计算机仿真，提高EDA工具的应用能力。实验部分的基本要求是：1、正确使用常用电子仪器，如示波器、信号发生器、数字万用表、参数测试仪、稳压电源等；2、学会使用半导体二极管，晶体管和集成运算放大器，集成稳压器等中、小规模集成电路；3、掌握基本的测试技术，如测量频率、相位、时间、脉冲波形参数、电压或电流的平均值、有效值，峰值以及电子电路的主要技术指标；4、熟练掌握EDA技术，熟悉一种可编程器件的编程软件；5、具有查阅电子器件手册的能力；6、根据技术要求能选用合适的元器件、设计常用的小系统，并进行组装和调试；7、初步具有分析、寻找和排除电子线路中常见故障的能力；8、初步具有正确处理实验数据、分析误差的能力；9、能独立撰写科学严谨、有理论分析、实事求是、文理通顺、字迹端正的报告。10、实验教学注重循序渐进，实验分为验证性、提高性、设计性和综合性四个层次。实验一常用电子仪器使用与半导体分立元器件性能参数测试（硬件4学时）内容：学习电子电路中常用的电子仪器及主要技术指标、性能和使用方法；熟练掌握用数字万用表测试常用的半导体电子元器件诸如电阻、二极管、晶体管的方法。基本要求：1．正确使用常用电子仪器，如数字万用表、参数测试仪、稳压电源等；2．正确使用实验箱及简易面包板等；3．掌握示波器的基本原理，学习用示波器测量交流信号的幅度、周期及频率的方法；4．掌握低频信号发生器和低频毫伏表的工作原理。5．掌握用数字万用表合理测量电阻的方法，了解色环电阻标称值的判读法；6．掌握用数字万用表测试二极管的极性、判别二极管材质；7．掌握用数字万用表测试晶体三极管极性、类型与材质的方法。实验二基本放大电路实验（4学时）内容：学习检查、测量、调整放大器静态工作点的方法。研究偏置电路对放大器静态工作点的影响及静态工作点设置不当产生的波形失真。观察输入、输出波形的相位关系，进一步熟悉常用仪器的使用。基本要求1．掌握基本放大电路的静工作点的测量方法；2．掌握基本放大电路的电压放大倍数的测量方法；3．掌握放大电路输入、输出电阻的测量方法；4．了解放大电路不失真输出的最大临界输入电压的调试测量方法；5.了解电路元器件参数改变对静态工作点及电压放大倍数的影响；6.了解负载变化对电路放大倍数的影响。实验三Multisim仿真软件的使用（4学时）内容：了解EDA技术的发展，应用概述，熟悉Multisim仿真软件的使用。基本要求1．掌握Multisim软件的基本操作界面、元器件调用，常用仪表的设置；2．以晶体管共射放大电路为例，通过电路静态工作点、电压放大倍数，输入电阻、输出电阻的测试，掌握示波器、函数信号发生器、直流表、交流表等虚拟仪器的使用，掌握利用Multisim软件进行静态和动态测试的方法。实验四差动放大电路实验（2学时）内容：根据题目要求，选用实验电路图装接电路（注意差动放大器的正、负电源由直流稳压电源提供），测量静态工作点和差模、共模电压放大倍数。基本要求1．掌握差动放大电路的工作原理，利用实验箱正确连接电路；2．了解静态工作点调零方法，了解对共模信号的抑制作用；3.正确测试多种输入输出模式下的差模电压放大倍数。实验五负反馈放大电路实验（2学时）内容：根据题目要求，选用实验电路图安装连接电路，测量放大电路的电压放大倍数、输入电阻、输出电阻等性能指标。基本要求1．加深理解负反馈放大电路的工作原理及负反馈对放大电路性能的影响；2．正确使用集成运放uA741，设计并连接具有深度负反馈的反相比例放大电路；3.正确测量负反馈放大电路的闭环增益、输入电阻、输出电阻、上限频率等参数，了解放大电路的增益带宽积；4.设计并连接具有深度负反馈的同相比例放大电路，并测试电路的性能参数。实验六比例、求和运算电路实验（2学时）内容：比例运算电路实验；求和运算电路实验。（可根据实际情况从实验指导书所列的设计性实验题目中选做一个或多个） 基本要求1．熟悉由集成运算放大器组成的基本比例运算电路的运算关系，掌握集成比例运算电路的调试和实验方法，验证理论分析结果；2．加深对集成运算电路各元件之间，输入输出之间函数关系的理解。通过设计计算，学会选择求和运算电路中个别元件参数。实验七积分运算电路实验（2学时）内容：求和积分器；积分-微分电路实验。（可根据实际情况从实验指导书所列的设计性实验题目中选做一个或多个） 基本要求1．通过积分运算电路设计性实验，学会简单积分电路的设计及调试方法；2．了解引起积分器运算误差的因素，初步掌握减小误差的方法。实验八有源滤波电路实验（2学时）内容：根据所设计任务需要的指标，确定电路形式，列出电路传递函数，计算电路中各元件参数，分析和检查元件参数的误差项，进行复算，看是否满足设计指标，最后装接电路。（可根据实际情况从实验指导书所列的设计性实验题目中选做一个或多个） 基本要求1．熟悉用运放、电阻和电容组成有源低通滤波、高通滤波和带通、带阻滤波器；2．掌握低通、高通等基本二阶RC有源滤波器快速设计方法3.掌握滤波器的调试和幅频响应的测量方法。实验九波形产生电路实验（2学时）内容：通过对集成运算放大器组成的比较器、方波-三角波、锯齿波发生器电路的实验设计，确定元件参数的选择，熟悉集成运放非线性应用的特点及基本电路调试方法。（可根据实际情况从实验指导书所列的设计性实验题目中选做一个或多个） 基本要求1．集成运算放大器在振荡电路方面的应