《模拟电子技术》教学大纲

《模拟电子技术》教学大纲课程编号：13220441英文名称：AnalogElectronicTechnology学分：3学时：总学时56学时，其中理论40学时，实践16学时先修课程：高等数学、大学物理、电路原理课程类别：专业基础课程授课对象：电气工程及其自动化专业学生教学单位：机械与电气工程学院修读学期：第3学期一、课程描述和目标《模拟电子技术》是电气工程及其自动化专业的电类基础课程和核心课程，是一门理论和实际紧密结合的应用性很强的课程。以模拟电子电路的放大、反馈与滤波为主体研究对象，以计算机辅助分析为学习与研究手段，结合工程应用，系统地阐述常用半导体器件、运算放大电路、反馈放大电路、滤波电路、功率放大电路和直流稳压电源等内容，着重培养学生在电气工程自动化领域运用模拟电子技术解决实际工程问题的能力。通过本课程的学习，培养电气工程及其自动化学生具备常用模拟电路模块的理论分析与设计、应用Proteus等仿真软件验证模拟电路、焊接与调试硬件电路及应用常用设备（信号发生器、示波器、电源、万用表等）完成课程实验并分析实验结果等方面的能力，为《数字电子技术》、《单片机原理与接口技术》、《电力电子技术》和《电力拖动自动控制系统》等后续专业课程提供必要的模拟电路理论知识与技能。本课程支撑毕业要求指标点1.2、2.2和5.2，拟达到的课程目标包括：课程目标1：能对分立元件或集成运放组成的放大电路进行时域分析和频域分析，能建立模拟电路的时域或频域数学模型并求解；课程目标2：能运用小信号等效电路、深度负反馈电路、波特图等相关原理正确表达模拟信号传递、放大、滤波与控制等其电气工程及其自动化领域内的复杂工程问题；课程目标3：能够正确选择和使用示波器、信号发生器等实验设备，熟练使用Proteus、PSpice等电子电路专业仿真软件，对电气工程及其自动化领域的复杂工程问题涉及的相关模拟电子部分进行分析、计算与设计。二、课程目标对毕业要求的支撑关系毕业要求指标点课程目标权重1.2能针对具体的对象，运用时频域分析和相关方法，建立数学模型并求解课程目标1H2.2能基于电路、电气、电力等相关科学原理和数学模型方法正确表达电气工程相关领域的复杂工程问题课程目标2H5.2能够选择与使用恰当的仪器、信息资源、工程工具和专业模拟软件，对自动化相关领域的复杂工程问题进行分析、计算与设计课程目标3M（注：要求课程目标与毕业要求指标点应是一一对应支撑）三、教学内容、基本要求与学时分配（一）理论教学序号教学内容基本要求及重、难点（含德育要求）学时教学方式对应课程目标1绪论①放大电路的模型，②放大电路的主要性能指基本要求：模拟信号的特点及其应用领域，四种类型的放大电路模型重点难点：根据放大电路性能指标分析放大电路优缺点德育要求：正视历史、重视科技2线上学习课堂讲授课后作业22运算放大器①集成运算放大器②理想运算放大器③基本线性运放电路④同相输入、反相输入放大电路及其它应用基本要求：集成运放内部组成单元和电路模型，“虚短”和“虚断”概念，基本线性运放电路，分析与推导线性运放电路的输入输出之间关系重点难点：熟练分析同相和反相放大电路、求和及求差电路、仪用电路、积分电路，根据指标设计与选择合适的线性电路德育要求：局部与整体、多样性与关键矛盾4线上学习课堂讲授课后作业1,2,33二极管及其基本电路①半导体基本知识②PN结形成及特性③二极管及其基本电路及分析方法④特殊二极管基本要求：半导体基本知识，PN结的形成及单向导电性、特殊二极管（稳压管等）工作原理，利用二极管不同模型（理想模型、恒压降模型、折线模型和小信号模型）分析电路重点难点：PN结原理和利用二极管不同模型分析电路德育要求：和平与发展、简化与凝练4线上学习课堂讲授课后作业1,34双极结型三极管及放大电路①三极管(BJT)②CE放大电路及其分析方法③静态工作点④CC、CB及多级放大电路基本要求：图解分析法和小信号模型，偏置放大电路稳定静态工作点，运用小信号等效电路分析与计算CE、CC和CB三种放大电路的性能指标，电路组态类型的判断及选择，使用PSpice绘制电路并仿真调试。重点难点：运用小信号等效电路对三种电路动态分析并比较，根据性能指标选择合适电路类型，多级放大电路分析与计算德育要求：简化与凝练、变化与融汇6线上学习课堂讲授软件仿真课后作业1,2,35场效应管放大电路①MOSFET②共源极放大电路，图解分析法，小信号模型分析法，③共漏极和共栅极放大电路，多级放大电路；④FET和BJT放大电路的对比基本要求：场效应管放大电路实现信号放大的工作原理；运用小信号等效电路对场效应管放大电路的静态分析和动态分析，分析与比较场效应管组成放大电路和双极结型晶体管组成的放大电路性能重点难点：分析与计算共源极、共漏极和共栅极三种放大电路的性能指标，识别电路的组态类型，根据放大电路性能指标选择合适的组态类型并设计放大电路德育要求：见贤思齐、孺子牛精神4线上学习课堂讲授团队探讨课后作业1,2,36频率响应①频率响应的概念②RC低通/高通的电路频率响应③共源极和共射极放大电路低频响应和高频响应④通频带的扩展方法基本要求：共射极和共源极放大电路产生低频响应和高频响应的原因，绘制放大电路的低频/高频小信号模型并计算截止频率重点难点：共源极和共射极放大电路的高频等效电路，使用PSpice软件获得频率响应曲线并计算上限频率、下限频率和通频带德育要求：技术性变换，巨人的肩膀4线上学习课堂讲授软件仿真课后作业2,37模拟集成电路①镜像电流源②差分式放大电路③集成运算放大器基本要求：镜像电流源结构，差模/共模信号、差模/共模增益和共模抑制比，差分电路组成、工作原理及零点漂移抑制，小信号等效电路分析与计算差分电路的静态工作点和动态指标重点难点：根据设计指标选择合适差分电路,设置元器件参数并仿真调试验证计算结果德育要求：一致对外、对称与协调4线上学习课堂讲授团队探讨课后作业1,2,38负反馈放大电路①反馈与分类②负反馈电路的增益③负反馈对放大电路性能的影响④深度负反馈⑤负反馈放大电路设计基本要求：运用瞬时极性法判断正负反馈放大电路，识别电路的负反馈类型，估算深度负反馈条件下放大电路的闭环增益，分析负反馈放大电路能提高系统稳定性的原因重点难点：深度负反馈条件下的指标计算，负反馈放大电路设计的步骤及应用德育要求：稳定与及时反馈、群众路线4线上学习课堂讲授软件仿真课后作业1,2,39功率放大电路①功放一般问题②甲类功放③乙类互补对称功放④集成功放基本要求：功率放大电路与其它放大电路的差异，乙类、甲乙类功率放大电路的分析与计算，功放芯片组成的放大电路分析与计算重点难点：甲类、乙类、甲乙类互补对称功率放大甲类电路分析与计算，以及如何解决输出功率、效率和非线性失真三者之间矛盾德育要求：众人拾柴和执行力、不朽的推挽2线上学习课堂讲授团队探讨课后作业1,2,310信号处理与信号产生①滤波电路及分类②一阶有源滤波③高阶有源滤波④RC/RL正弦振荡电路⑤非正弦信号产生电路基本要求：正弦波振荡的起振条件、稳幅原理，计算一阶、二阶滤波电路的截止频率，二阶有源低通、高通滤波电路的传递函数、品质因素和截止频率的计算重点难点：分析、计算与设计二阶低通、二阶高通及四阶带通滤波器德育要求：物以类聚，近朱者赤近墨者黑4线上学习课堂讲授团队探讨软件仿真课后作业1,2,311直流稳压电源①小功率整流②滤波电路③线性稳压电源基本要求：单相整流、电容滤波和稳压管稳压电流，三端集成稳压器工作原理，单相桥式整流电容滤波电路的工作原理，串联反馈式稳压电路的稳压原理，使用三端集成稳压电源设计直流稳压电源重点难点：根据指标，选择合适的元器件与参数设计直流稳压电源德育要求：民以食为天、承包责任制2线上学习课堂讲授团队探讨软件仿真课后作业1,2,3合计40（二）实验教学序号实验项目实验内容与要求学时类型对应课程目标1常用电子仪器的使用及参数测量理解常用仪器的工作原理、框图及主要技术指标，面板上旋钮和显示功能；学会示波器、信号发生器、直流稳压电源及毫伏表的正确使用方法；一般电参数的测量方法2验证2,32基本运算电路学会集成运算放大器的正确使用方法，用集成运算放大器构成各种基本运算电路的方法；学习正确使用示波器DC、AC输入方式观察波形的方法。重点掌握积分器输入、输出波形的测量和描绘方法3设计2,33单级放大电路的测试理解放大器静态工作点的调整方法；学会放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻、最大不失真电压测量方法3验证2,34负反馈放大电路的测试研究负反馈对放大器性能的影响；学会反馈放大器性能的测量方法3设计2,35综合设计实验与应用利用实验室条件，独立设计某一功能的电路，并对其进行装接、调试，测试主要的性能指标。参考题目：直流稳压电源、模拟运算电路、RC正弦波振荡电路、方波—三角波产生电路、压控振荡电路、音频放大电路、差分放大电路5综合2,3合计16注：实验要求包括必修、选修；实验类型包括演示、验证、综合、设计等。四、课程教学方法1.总体设计采用“线上线下学习和团队学习”的课程教学模式，把传统的理论教学与实际工程应用相结合，将模拟电路的分析、计算与仿真贯穿于整个教学过程中，通过互动、团队学习完成教学任务。①课堂教学方法：讲授、讨论、线上线下混合。②实验教学方法：自主集中、个别答疑。③课外学习方法：基于学习通课程资料，学生自主学习和团队合作相结合，完成团队项目。2.课堂教学①课堂讲授：在课前预习的基础上，通过案例演示和归纳主要知识点的应用，通过问题引导学②课内讨论：围绕预习内容、案例、课后作业，引导学生对知识点的巩固和提高。3.实验教学以集中讲解、上机操作的形式开展，通过实验效果和实验报告进行评价。综合项目综合项目以团队（小组）形式开展，课外分组完成，采用集中展示、答辩的方式评价。五、学业评价和课程考核（一）考核方式及具体要求1.课程成绩构成与要求课程考核注重形成性和终结性评价相结合，考核内容由平时作业、团队项目、实验成绩、线上学习和期末考核组成，均按百分制计分，其中期末考核成绩占50%、平时作业成绩占10%、团队项目占15%、实验成绩占15%、线上学习成绩占10%。2.课程目标达成考核与评价序号教学环节课程目标1（分值）课程目标2（分值）课程目标3（分值）合计1平时作业550102团队项目0105153线上学习550104实验成绩0510155期末考试15201550课程目标对应分值254530100（二）考核与评价标准1.平时成绩、线上学习成绩考核与评价标准分值观测点90-100分70-89分60-69分0-59分作业按时完成，90%以上的作业内容、线上学习内容齐全，针对模拟电路的分析、计算和解答正确，掌握基本知识点，理解充分。按时完成，70%以上的作业内容和线上学习内容齐全，针对模拟电路的分析、计算和解答基本正确，掌握基本知识点，理解到位。延时完成，60%以上的作业内容和线上学习内容齐全，针对模拟电路的分析、计算和解答有误，了解基本知识点，认识到位。不交或补交，60%以下的作业内容和线上学习内容齐全，针对模拟电路分析、计算和解答错误较多，不了解基本知识点，认识有偏差。2.课程实验与评价标准分值观测点90-100分70-89分60-69分0-59分实验效果无迟到早退，实验设备使用及数据记录规范，能采用多种合适的仿真模型和合理的硬件架构完成实验，能评价、鉴赏实验结果的正确性及合理性。无迟到早退，实验设备使用及数据记录比较规范，能采用合适的仿真模型和硬件电路完成实验，能分析、判断实验结果的正确性及合理性。无迟到早退，实验设备使用及数据记录基本规范，能采用可用的仿真模型和硬件电路完成实验，能认识、界定实验结果的正确性及合理性。迟到、不到或早退，实验设备使用及数据记录不规范，采用的仿真模型和硬件电路不能完成预定目标或存在抄袭，不能判断实验结果正确性及合理性。实验报告格式规范，符合课程实验报告写作要求；内容主题明确，有明确的针对实验结果的分析和讨论。格式符合课程实验报告写作要求；内容主题明确，具有较好的针对实验结果的分析和讨论。格式符合课程实验报告写作要求；内容主题基本明确，具有针对实验结果的分析和讨论。论文格式不符合课程实验报告写作要求，报告结构不完整，分析和论证不清晰。3.团队项目考核与评价标准分值观测点90-100分70-89分60-69分0-59分现场演示能够拓展理论知识评价、解决课程领域相关专业问题。汇报时能清楚表述系统原理，回答问题正确。能够应用理论知识分析、评价课程领域相关专业问题。汇报时能较清楚表述系统原理，回答问题正确。能够利用理论知识描述、解释课程领域相关专业问题。汇报时能表述系统原理，大部分问题回答正确。能够根据理论知识认识、复述课程领域相关专业问题。汇报时能表述部分系统原理，能回答部分问题。项目报告比较、选取合适的设计和分析方法并根据实际问题加以改进、优化。格式规范，符合写作要求，主题明确，有明确的综合分析论点。参考文献充分、正文引用恰当，文献引文格式符合文献标准。无摘录摘抄痕迹，能恰当运用自己的语言组织素材，论点正确。比较、选取合适的设计和分析方法应用于实际问题。格式符合写作要求，主题明