模拟电子电路工程认证版电子系微电子 课程教学大纲

【模拟电子电路】【AnalogElectronicsCircuits】一、基本信息课程代码：【2080211】课程学分：【4】面向专业：【微电子科学与工程】课程性质：【专业必修课】开课院系：机电学院电子工程系使用教材：教材【模拟电子技术基础，胡宴如耿苏燕主编高等教育出版社第二版】参考书目【模拟电子技术基础》童诗白主编高等教育出版社第四版】、【华成英.模拟电子技术基础习题解答(第四版).高等教育出版社】、【模拟电子技术基础》康华光主编高等教育出版社第五版】课程网站网址：/movie/2019/5/G/S/MEEMO40DJ_MEEMOPIGS.html先修课程：【电路分析基础20822108（3）】二、课程简介和课程目标模拟电子电路作为电子、电气类等专业的重要技术基础课，是整个教学平台的主干课之一。该课程具有自身的理论体系，需要有一定的基础理论、知识做铺垫,且又是学习有关后续专业课程的基础。课程的实践应用综合性较强，实践环节和动手能力培养在本课程中具有很重要的地位。课程任务是解决电子技术入门问题，主要研究半导体器件、放大电路及信号的产生与处理，学习的重点在于理解模拟电子电路的基本概念和工作原理，掌握基本分析方法、设计方法和操作技能，为深入学习后续课程和从事有关电子技术方面的实际工作打下基础。本课程所讲授的半导体器件、基本反放大电路、功率放大电路、集成运放电路、负反馈、集成运算放大器线性应用和非线性应用、直流稳压电源等方面的内容是模拟（集成）电路的重要基础，是集成电路分析、集成电路版图分析与设计、电子电路综合实验等专业及实践课程的基石。本课程目标如下：目标1（工程知识）：掌握模拟电子电路方面的基本知识和基本理论，能识别模拟电路图中的元器件和基本电路结构，可对电路进行初步的定性分析。（支撑毕业要求指标点1-3）目标2（设计/开发）：培养学生综合运用所学知识、正确选用集成器件进行模拟电路设计和解决实际问题的能力。（支撑毕业要求指标点3-2）目标3（研究实践）：能够理论联系实际，通过实验加强对课程理论知识的理解，培养实际动手能力。（支撑毕业要求指标点4-1）目标4（现代工具）：在实验的基础上能够初步掌握模拟电路仿真软件的使用方法，了解现代技术工具的先进性和局限性。（支撑毕业要求指标点5-1）目标5（环境/可持续）：能够理解电子产品在制作、使用、废弃等过程中对环境的影响，加强环保意识，建立可持续发展的理念。（支撑毕业要求指标点7-1）目标6（沟通）：能够完整清晰地将作业题目的要求、解题思路和结果表达出来，培养学生口头表达能力和认真学习的习惯。（支撑毕业要求指标点10-1）三、选课建议本课程面向微电子科学与工程专业的四年级本科生授课。要有相关的大学物理、电路分析相关基础知识。四、课程目标对毕业要求指标点的支撑毕业要求毕业要求指标点课程目标1.工程知识：能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决微电子科学与工程领域的复杂工程问题。指标点1-3能将相关知识和数学模型用于半导体器件设计、电路设计和分析、版图设计和仿真、系统应用等方面工程问题的推演、分析。13.设计/开发解决方案：针对微电子科学与工程领域的复杂工程问题，能够设计解决方案和满足特定需求的集成电路设计、封装、测试、验证和应用系统、能够在设计中体现创新意识，并考虑社会、环境、健康、安全、法律、文化等因素。指标点3-2能够遵照方案，设计满足特定需求的单元、组件/模块、系统并仿真、开发和实现。24.研究：能够基于科学原理并采用科学方法对微电子科学与工程领域的复杂工程技术问题进行研究，包括设计实验、分析与解释数据，并通过信息综合得到合理有效的结论。指标点4-1能掌握集成电路相关的包括电路单元、组件、成品、系统等的测试方法和手段，掌握实验基本原理。35.使用现代工具：针对微电子科学与工程领域的复杂工程问题，能够开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具，包括对复杂工程问题的预测与模拟，并能够理解其局限性。指标点5-1能够在实践中初步掌握专业的现代和信息技术工具的使用方法和基本知识。47.环境和可持续发展：能够理解和评价针对集成电路制造领域的工程实践对环境、社会可持续发展的影响。指标点7-1能知晓与微电子科学与工程产业相关的环境保护和可持续发展等方面的理念和内涵。510．沟通：能就微电子科学与工程领域的复杂工程问题与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流，包括撰写报告和设计文稿、陈述发言、清晰表达或回应指令，并具备一定的国际视野，能够在跨文化背景下进行沟通和交流。指标点10-1：能通过口头或书面方式表达自己的想法，就本专业领域的工程问题与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流。6备注：表格行数根据课程目标数可添加，一个课程目标可以对应1个指标点，也可以多个课程目标对应1个指标点。五、课程目标/课程预期学习成果（预期学习成果要可测量/能够证明）序号毕业要求指标点课程目标教与学方式评价方式11.3知识和数学模型用于半导体器件设计、电路设计和分析、版图设计和仿真、系统应用等方面工程问题的推演、分析；1.掌握模拟电子电路方面的基本知识和基本理论，能识别模拟电路图中的元器件和基本电路结构，可对电路进行初步的定性分析。1.讲授法（授课）2.讨论法（主题讨论）1.作业（包括课堂小作业）2.期末考试23.2能够遵照方案，设计满足特定需求的单元、组件/模块、系统并仿真、开发和实现。2.培养学生综合运用所学知识、正确选用集成器件进行模拟电路设计和解决实际问题的能力。1.讲授法（授课）2.讨论法（主题讨论）3.自主学习1.作业（包括课堂小作业）2.课内实验（包括课内实验现场评估、实验报告）3.学生说题4.期末考试34.1能掌握集成电路相关的包括电路单元、组件、成品、系统等的测试方法和手段，掌握实验基本原理。3.能够理论联系实际，通过实验加强对课程理论知识的理解，培养实际动手能力。1.讲授法（授课）2.讨论法（主题讨论）3.实验教学法1.作业（包括课堂小作业）2.课内实验（包括课内实验现场评估、实验报告）3.学生说题4.期末考试45.1能够在实践中初步掌握专业的现代和信息技术工具的使用方法和基本知识。4.在实验的基础上能够初步掌握模拟电路仿真软件的使用方法，了解现代技术工具的先进性和局限性。1.讲授法（授课）2.讨论法（主题讨论）3.自主学习（模拟电路设计仿真软件使用）4.实验教学法1.课内实验（包括课内实验现场评估、实验报告）2.综合报告57.1能知晓与微电子科学与工程产业相关的环境保护和可持续发展等方面的理念和内涵。5.能够理解电子产品在制作、使用、废弃等过程中对环境的影响，加强环保意识，建立可持续发展的理念。1.任务驱动教学法2.自主学习（检索模拟电路设计及使用文献资料）3.讨论法1.综合报告610.1：能通过口头或书面方式表达自己的想法，就本专业领域的工程问题与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流。6.能够完整清晰地将作业题目的要求、解题思路和结果表达出来，培养学生口头表达能力和认真学习的习惯。1.讲授法（授课）2.自主学习3.实验教学法1.学生说题，在规定时间内一对一独立完成六、课程内容此处分单元列出教学的知识点和能力要求。知识点用布鲁姆认知能力的6种层次：(“知道”、“理解”、“运用”、“分析”、“综合”、“评价”)来表达对学生学习要求上的差异。能力要求必须选用合适的行为动词来表达。用文字说明教学的难点所在，并标明每个单元的理论课时数和实践课时数。单元知识点能力要求支持的课程目标教学难点1.半导体二极管（6课时理论）1.知道半导体的导电机理；2.理解PN结及单向导电性；3.知道晶体二极管的工作原理、伏安特性和参数；4.运用二极管的三种模型进行电路分析和计算；5.知道稳压二极管的符号、特性与主要参数。1.能够判定电路中二极管的工作状态2.能够用不同的电路模型对含有二极管的电路进行分析和计算目标1、4、61.利用什么二极管模型进行电路的分析和计算2.半导体三极管（4课时理论）1.知道晶体管的结构，工作原理，电流放大作用；2.知道场效应管的结构，工作原理和伏安特性；1.能够根据周边电路判断晶体管的工作状态目标1、4、61.怎么理解电流放大作用3.基本放大电路（18课时理论、10课时实践）1.理解放大的概念，电路的组成和性能指标；2.理解静态工作点的作用；3.理解放大电路的动态分析法，会运用小信号模型分析法对放大电路的动态指标进行估算；4.对于失真波形可以分析引起失真的原因；5.知道差分放大电路的组成、工作原理和主要性能指标；6.知道功率放大电路的特点、类型；乙类和甲乙类放大电路的组成、工作原理、功率和效率的计算；7.知道多级放大电路的常用耦合方式及其特点。1.对各类放大电路，能够进行静态工作点和动态指标点的估算2.能够根据失真波形对电路进行调整，改善或消除失真目标1、2、3、61.不同组态典型电路的微变等效电路分析2.差分放大电路的动态分析4.负反馈放大电路（4课时理论）1.理解反馈放大电路的组成；2.根据反馈的概念，会分析电路的反馈类型；3.理解负反馈对放大电路性能的影响。1.能够判断电路的反馈类型1.能够根据电路需求选择哪种反馈电路目标1、3、61.正负反馈极性的判断2.正负反馈的作用5.集成运算放大器的线性运用（6课时理论，2课时实验）1.知道集成运算放大电路的组成及各部分组成的特点；2.理解“虚短”和“虚断”的概念，并运用该概念对基本运算电路进行分析。1.能够对比例、加法、减法等运算电路进行放大倍数的计算目标1、2、3、61.基本运算电路的分析方法（深度负反馈、虚短、续断）6.集成运算放大器的非线性运用（6课时理论，2课时实验）1.知道正弦波振荡电路的组成、工作原理和振荡条件；2.理解电压比较器的工作原理和传输特性；3.知道方波发生电路的组成、工作原理、波形分析和主要参数.能够分析计算电压比较器和迟滞比较器的阈值电压目标1、2、3、61.正弦波振荡电路相位条件的判断2.迟滞比较器的工作原理和传输特性7.直流稳压电源（4课时理论，2课时实验）1.知道直流电源的组成；2.理解单相整流电路的工作原理，理解电容滤波电路的特点；3.会进行单相桥式整流滤波电路的分析和估算；4.知道串联型稳压电路的工作原理，知道集成三端稳压器的型号和典型应用；5.知道开关稳压电路的基本组成和工作原理。能够估算单相桥式整流滤波电路的输出电压能够根据设计要求对电路中的器件进行参数选择目标1、2、31.串联型稳压电路的稳压原理七、课内实验名称及基本要求列出课程实验的名称、学时数、实验类型（演示型、验证型、设计型、综合型）及每个实验的内容简述。序号实验名称主要内容实验时数实验类型备注1常用仪器使用练习1、熟悉示波器、函数信号发生器、交流毫伏表的性能及正确使用。2、掌握用示波器、信号发生器、毫伏表对电路进行测试。2验证型2单级晶体管共射放大电路调整与测试1、掌握共射基本放大电路静态工作点的调整和测试。2、掌握放大器放大倍数的测量方法。3、了解运用示波器测量放大器输入、输出波形的方法。4、观察放大电路中，有关元件参数变化对放大器动态性能的影响。2验证型3集成运算放大器在信号运算方面的应用1、了解集成运算放大器的特点和性能。2、理解集成运算放大器线性应用的基本条件。3、掌握集成运算放大器在信号放大方面的应用。4、掌握集成运算放大器在模拟信号运算（加、减）方面的应用。2验证型4集成运算放大器在非线性电路中的应用1、了解集成运算放大器的非线性运用。2、掌握电压比较器的功能和应用。3、掌握运用集成运放构成方波、三角波发生器的工作原理、参数计算和调试方法。2验证型5整流、滤波、稳压电路1、了解二极管的单向导电特性。2、掌握半波整流和单相整流的概念。3、熟悉直流稳压电源的组成，了解电容滤波的概念和负载特性；了解稳压管的稳压特性和应用。2验证型6Multisim软件的使用介绍Multisim软件的使用，并通过放大电路、功率放大等电路的绘制，以及虚拟仪器仪表的使用使学生掌握软件的应用。6验证型/设计型八、评价方式与成绩1、考核项目与对应的课程目标及计分办法考核成绩由1+X构成即期终闭卷考试，X1：课内实验，X2：综合报告，X3：作业，X4：说题；各占50%，20%，10%，15%和15%。分别对应的课程目标如以下表格：总评构成（1+X）评价方式占比1闭卷考试50%X1课内实验（包括课内实验现场评估、实验报告）15%X2综合报告（内容包括：工程知识、设计/开发、