《电子电路综合设计》课程教学大纲

《电子电路综合设计》教学大纲课程名称：电子电路综合设计课程编号：F098094692英文名称：Integrateddesignofelectroniccircuit学时：32学时（2周） 学分：2学分开课学期：第3学期适用专业：数理科学与工程学院光电信息科学与工程专业课程类别：课程设计课程性质：专业方向与拓展先修课程：电路分析基础、模拟电子技术基础、数字电子技术基础一、课程的性质及任务本课程是为光电信息科学与工程专业开设的专业方向与拓展课程，本课程具有基础性、综合性、实践性和开放性的特点。学生通过该课程的学习，能够掌握电子电路分析方法和电路设计基本技术，初步具备设计简单实用电路的能力；了解常用半导体器件的工作原理，掌握常用分立元件、集成电路的基本原理和应用方法；了解电子技术发展趋势及最新动态；能够初步进行简单数字信号处理电路的设计和实现；能够正确使用常用工具软件进行设计，具备电子电路分析、设计以及仿真软件的应用能力，初步具备将电子技术知识运用到实际工程中的能力。依据河北工程大学光电信息科学与工程培养计划，本课程需要培养学生的能力是：掌握电子电路、单片机原理及接口等工程基础知识，能将其用于解决电子电路相关的工程问题，具备从事光信息处理、光电检测和处理系统技术工作的能力。（毕业要求指标1.2）能够设计/开发复杂光电信息科学与工程领域问题的解决方案，并能综合利用专业知识对方案进行优化。（毕业要求指标2.8）能够综合运用多种与光电信息科学与工程相关的现代工具，实现对复杂工程问题进行预测与模拟，并能够理解其局限性。（毕业要求指标2.17）理解和尊重世界不同文化背景的差异性和多样性，具备一定的国际视野，具有就光电信息科学与工程复杂问题在跨文化背景下进行沟通、交流、书面表达和合作能力。（毕业要求指标3.6）能针对个人或职业发展的需求，具备自主学习新理论、新技术、新方法和自我完善的能力，可持续发展的潜力。（毕业要求指标3.9）二、课程目标与要求2.1课程目标了解电子电路的电子器件和电路设计方法。理解运算放大器、小信号线性与放大、直流偏置的方法。领会低频小信号交流分析与放大器、放大器频率响应、反馈电路设计与分析方法。领会滤波器与调制放大器、低频大信号交流分析与设计方法。了解电子电路设计方法的新发展。

数理科学与工程学院本科课程教学大纲.4目标达成度的评价课程目标1主要通过理论教学环节进行培养，在课后作业中有所涉及。主要通过课堂测试、课后作业中概念性、原理性题目进行考核。目标达成综合以上内容进行评价。课程目标2、3、4主要通过理论教学环节、课内实验、课后作业进行培养。主要通过课堂测试，课后作业中放大、滤波、差分、反馈电路的设计仿真类题目进行考核。要求为能给绘出符合要求的集成电路仿真图及设置合理的参数。目标达成综合以上内容进行评价。课程目标5主要通过理论教学环节进行培养，在课后作业中有要求。主要通过课程设计报告进行考核，要求学生能够了解最新的电路设计趋势及仿真技术的发展。目标达成综合以上内容进行评价。三、教学方法及手段教学方法：课堂讲授中要重点对基本概念、基本方法的讲解；采用启发式教学，培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力；引导和鼓励学生通过实践和自学获取知识，培养学生的自学能力；增加讨论课，调动学生学习的主观能动性；注意培养学生提高利用标准、规范及手册等技术资料的能力。讲课要联系实际并注重培养学生的创新能力。教学手段：本课程属于专业基础课，在教学中采用电子教案、CAI课件及多媒体教学系统等先进教学手段，以确保在有限的学时内，全面、高质量地完成课程教学任务。四、课程的基本内容与教学要求第1部分绪论总学时(单位：学时):1讲课:1实验:0上机:0具体内容:1) 明确本课程的内容、性质和任务；2) 了解电子电路设计的一般过程，电子电路设计的一般步骤；重点:电子电路设计的一般步骤；第2部分半导体物理与电子器件总学时(单位：学时):3讲课:3实验:0上机:0具体内容:1) 理解和领会晶体管、场效应管和功率器件的基本知识；2) 了解各种器件的特点及其应用。重点:各种器件的特点及其应用。难点:各种器件的特点及其应用。第3部分计算机辅助设计：工具与技巧总学时(单位：学时):2讲课:2实验:0上机:0具体内容:Spice电路元件及模型，Spice中的宏模型，利用Spice进行电路模拟。重点:利用Spice进行电路模拟。习题:无源滤波器电路仿真。第4部分运算放大器总学时(单位：学时):4讲课:0实验:4上机:0具体内容:1) 了解基本运算放大器电路。2) 了解与频率相关的运算放大器电路。3) 理解非线性运算放大器电路。4) 了解运算放大器的非理想特性。重点:基本运算放大器电路难点:与频率相关的运算放大器电路习题:算术运算电路设计与分析第5部分小信号线性化和放大总学时(单位：学时):4讲课:0实验:4上机:0具体内容：线性时不变网、小信号分析、小信号放大器、放大器的类型重点:小信号分析和小信号放大器。习题:小信号分析第6部分低频交流小信号分析与放大器总学时(单位：学时):6讲课:0实验:6上机:0具体内容：1) 直流大信号低频模型设计，差分放大器的偏置，单级放大器的偏置，多级放大器的偏置，集成电路的偏置，最坏情况分析和参数变化；2) 低频小信号模型，多级电压和电流增益，电压缓冲器，电流缓冲器，集成放大器，差分放大器，多级放大器，BJT和FET放大器的比较。重点:直流差分放大器的偏置大信号低频模型设计；低频小信号模型。难点:偏置电路和多级电压和电流增益习题:单级放大器的偏置、差分放大器等；第7部分放大器的频率响应总学时(单位：学时):2讲课:0实验:2上机:0具体内容:用于设计的高频小信号模型，同时具有电压和电流增益的放大器，电压缓冲器，电流缓冲器，单级放大器的比较，多级放大器，差分放大器重点:同时具有电压和电流增益的放大器难点:高频小信号模型习题:电压和电流增益的放大器设计与分析第8部分正负反馈电路总学时(单位：学时):2讲课:0实验:2上机:0具体内容:1) 负反馈电路2) 正反馈振荡器电路。重点:正反馈振荡电路习题:正反馈振荡器电路分析第9部分滤波器和调谐放大器总学时(单位：学时):4讲课:0实验:4上机:0具体内容:了解滤波器、调谐放大器和锁相环电路结构，理解和领会分析与设计方法。重点:滤波器和调谐放大器电路设计方法习题:带通有（无）滤波器分析及设计第10部分低频大信号交流分析总学时(单位：学时):4讲课:0实验:4上机:0具体内容:1) 了解典型放大电路和设计方法;2) 理解二极管、放大器和输出级电路。重点:理解二极管、放大器和输出级电路五、课内实验无六、课程学时分配教学课次教学内容教学环节与计划时数教学环节计划时数1绪论理论课12半导体物理与电子器件理论课33计算机辅助设计：工具与技巧理论课2４运算放大器实验课45小信号线性化和放大实验课46低频交流小信号分析与放大器实验课67放大器的频率响应实验课28正负反馈电路实验课29滤波器和调谐放大器实验课410低频大信号交流分析实验课4七、课程考核与成绩评定7.1考核方式考核环节包括课程学习过程考核和期末考核考试，其中课程过程考核占总成绩的60%，分别由课堂表现、课后作业进行评定；期末提交课程设计报告占总成绩的40%。各环节的比重如下。考核环节比重合计过程考核（平时成绩）课堂表现20%60%作业40%期末成绩课程设计报告40%40%总计100%100%7.2考核内容及要求本课程为考查课。考核内容及分值分配如下。考核方式考核内容分值课程目标总分值期末考查40%提交课程设计报告40目标1、2、3、4、540分过程考核60%课堂表现课堂测试、出勤情况20目标1、2、3、4、520分课后作业作业完成情况40目标1、2、3、4、540分7.3成绩评定1.课堂表现课堂表现总分20分，由课堂测试与课堂出勤情况评定。其中，课堂测试满分10分，以客观题（填空、选择、判断）为主，每学期随堂测试15~20次，每次测试1~2道题目，每答错一道题目扣0.5分（直到扣满10分为止）；课堂出勤满分10分，缺勤一次扣1分，迟到或请假扣0.5分。2.课后作业课后作业总分40分，由作业完成情况评定。每学期布置作业4次，每次作业占10分，评分标准如下；评分标准分值标准描述课后作业10能够按时认真完成作业、作业态度认真、书写清楚、分析计算正确。8能够按时完成作业、作业态度较好、书写较清楚、分析计算基本正确5能够按时完成作业、作业态度一般、书写不清楚、分析计算错误较多0不交作业或作业态度不认真、抄袭他人作业3.期末考查期末考查方式为提交课程设计报告，计入总成绩时乘以60%，在综合教务系统中按照设定的占比系数录入成绩。八、课程评价与持续改进8.1课程评价课程评价周期定为每1年评价一次。设置达成情况目标值，采用成绩分析法进行评价。课程达成评价根据光电信息科学与工程专业课程达成评价方法进行计算，评价结果用于持续改进。光电系负责人组织教师实施课程评价，制定持续改进措施，监督持续改进过程。课程负责人负责撰写课程考核总结报告，实施课程评价持续改进。8.2持续改进1）日常教学：根据学生学习情况，教师采取座谈会、与学生单独交流，及时调整教学方法、进度，做出教学改进。2）课堂质疑或短时间交流讨论：对课堂质疑或讨论的效果进行分析，提出课程持续改进意见，用于本课持续改进。3）