《 模拟电子技术》课程教学大纲
课程名称:模拟电子技术 课程代码:0730081
课程类型: 专业核心课
学 分:4 总学时:72 理论学时:56 实验(上机)学时:16
先修课程:电路基础 高等数学 大学物理
适用专业:应用电子技术、电子信息工程、通信工程
一、课程性质、目的和任务
本课程是应用电子技术、电子信息工程、通信工程专业必修的专业基础课和核心课程。本课程的目的和任务是使学生获得模拟电子技术的基本理论、基本知识和基本技能,培养学生分析问题和解决问题的能力。通过学习使学生掌握线性电子电路中基本单元电路的工作原理、分析方法、主要性能指标等,获得信息传递技术必备的理论知识,为学习后续课程以及从事有关的工程技术工作和科学研究工作打下一定的基础。
二、教学基本要求
1、掌握各章节基本内容,对基本电路原理的分析能力和实验能力是学习模拟电路课的最基本要求,要求学生很好理解和掌握。在教学中要注重培养学生的创新意识和科学精神。
2、本课程是电专业的非常重要的专业基础课,也是电信专业研究生入学考试的必考课程,且具有广阔的工程应用背景。因此,在教学中应注意培养学生的逻辑思维能力、综合运用模拟电路理论分析和解决问题的能力,注意理论联系实际,同时根据本课程的特点严格要求学生独立完成一定数量的习题与课程设计。本课程教学的组织方式包括三大部分:基本理论课、习题课、实验课、理论课采用多媒体教学手段,实验课将通过实际的操作和设计,使学生加深对电路、器件模型等内容的理解,巩固课堂教学内容。
3、本课程考核由期末卷面考试、期中考试、平时抽查、平时作业、实验过程、实验报告等部分组成。
期末考试:50%;
平时成绩(含平时考勤、提问、作业):20%;
实验:10%;
期中:20%。
三、教学内容及要求
第一章 常用半导体元器件(10学时)
内容
①导体半导体和绝缘体、半导体的共价键结构半导体的导电机构--电子和空穴、P型半导体、N型半导体、半导体载流子的漂移运动和扩散运动、PN结的单向导电性
②普通二极管的结构、伏安特性、主要参数及注意事项稳压管的结构、伏安特性、主要参数及注意事项
③双极型三极管的结构、电流分配与放大原理、输入输出特性曲线,主要参数及注意事项结型及绝缘体场效应管的结构、工作原理、主要参数及使用注意事项。
要求:
①熟练掌握二极管、稳压管的伏安特性曲线。
②熟练掌握双极型三极管共射接法的输入输出特性曲线。
③熟练掌握N沟道增强型MOS管、N沟道结型共源接法的转移特性曲线、漏极特性曲线。
④正确理解普通二极管、稳压管、双极型三极管、单极型三级管的主要参数及注意 事项。
⑤一般了解普通二极管、稳压管、双极型三极管、单极型三级管的选管原则。
第二章 基本放大电路(8学时)
主要内容:
①共射极放大电路
放大电路的组成、各元件的作用、放大的基本原理
放大电路的图解分析法。直流负载线、静态工作点、放大电路在正弦信号作用下的工作情况、波形图、交流负载线、输入电压与输出电压的相位关系和电压放大倍数、静态工作点对波形图失真的影响。
放大电路的微变等效电路分析法。非线性电路特性化的概念三极管的简化h参数等效电路分析计算、电路电压放大倍数、输入电阻、输出电阻。
两种分析方法的比较及应用范围
放大电路工作点的稳定、温度对工作点的影响、分压式偏置电路稳定工作点的物理过程、静态与动态分析计算
②共集和共基电路
射极输出器电路的组成、分析计算及工作特点、共基电路的组成与工作特点
③结型场效应管放大电路、直流偏置电路、静态分析、微变等效电路分析法
要求:
①熟练掌握用估算法计算放大电路的静态工作点。
②熟练掌握共射电路(包括分压式工作点稳定电路)、共集和共源放大电路的工作原理,正确运用简化h参数微变等效电路分析计算Ar、Ri、Ro。
③正确理解共射、共集电路的性能比较。
第三章 多级放大电路(6学时)
①级间耦合方式
②多级放大动态性能:输入电阻、输出电阻及放大倍数的计算
③直接耦合放大电路: 直接耦合放大电路的特殊问题;电平移动、零点漂移、抑制零漂的措施;差动放大电路;基本电路及工作原理,长尾式放大电路及恒流源放大电路对漂移的抑制、差动放大倍数;共模输入及共模抑制比的概念;差动放大电路的四种联接方式
第四章 集成运算放大电路(2学时)
主要内容:
①恒流源电路
②集成运放简介及使用注意事项
要求:
了解集成运放的使用注意事项
第五章 放大频响(2学时)
主要内容
①频响概念、波特图
②单管放大电路频率响应简介
要求:
①理解频响概念、波特图涵义
②了解单管共射频响及集成运放频响
第六章 负反馈放大电路 (8学时)
主要内容:
①反馈的基本概念与分类
反馈的概念、正反馈与负反馈、电压反馈与电流反馈、串联反馈与并联反馈、负反馈四种不同组态的判别
②负反馈放大电路的框图及一般表达式
反馈深度、四种不同负反馈组态下A和F的含义
③负反馈对放大倍数的性能的影响
提高放大倍数的稳定性、扩展频带、减小非线性失真、对干扰与噪声的抑制对输入输出电阻的影响
④深度负反馈条件下的A的计算
要求:
①熟练掌握反馈极性和反馈类型的判断方法,能根据要求引入所需的负反馈
②熟练掌握引入负反馈后对放大性能的影响
③熟练掌握深度负反馈条件下Avf的计算
④正确理解Af=A/(1+AF)公式的意义
第七章 集成运算放大器及应用 (6学时)
主要内容:
①基本运算电路
比例运算电路、电压跟随电路、和差运算电路、微分运算电路、积分运算电路对数反对数运算电路
②集成运放的其它应用电路:有源滤波电路 仪表放大器等
要求:
①熟练掌握集成运放线性、非线性应用的外部条件,正确理解主要参数和注意事项。
②熟练掌握比例运算,和差运算、积分运算、微分运算电路的工作原理,正确理解运用虚地、虚短路概念分析计算输入输出关系。
③一般了解对数反对数工作原理和输入输出关系。
第八章正弦波振荡电路 (6学时)
主要内容:
①正弦波振荡电路组成框图、振荡条件判断相位平衡条件的方法
②RC文氏电桥振荡电路
电路组成、RC串联选频网络选频特性的分析、起振条件与振荡频率、稳幅措施
③电压比较器电路
单限电压比较器、滞回比较器、集成比较器
要求:
①熟练掌握文式电桥正弦振荡电路工作原理,起振条件及C1=C2,R1=R2条件下的f0计算。
②能用相位平衡条件判断RC电路能否产生正弦振荡。
③一般了解RC振荡电路的稳幅措施。
④了解集成电压比较器
第九章 功率放大电路(4学时)
低频功率放大电路的一般要求、复合管OTL乙类互补对称电路工作原理、交越失真、OTL甲乙互补对称电路、OCL准互补对称电路、实用功率放大电路举例
要求:
①熟练掌握OTL甲乙式互补功率放大电路,OCL准互补功率放大电路的工作原理。
②熟练掌握复合管,互补电路的正确接法。
③一般了解交越失真的概念。
第十章 直流稳压电源 (4学时)
主要内容:
①整流滤波电路
单相全波桥式整流电容滤波电路的组成,工作原理及波形图
②稳压管组成稳压电路工作原理
③具有放大环节的简单串联型稳压电路工作原理
④集成三端稳压器工作原理
要求:
①正确理解单相整流电容滤波电路交流有效值与直流平均值的关系。
②熟练掌握稳压管稳压电路工作原理和限流电阻选择。
③正确理解具有放大环节的简单串联型稳压电路的工作原理的电压调节范围。
四、实验(上机)内容
1. 实验内容
2. 实验要求:
对典型的模拟电子线路,运用模拟实验仪器,验证《模拟电子线路》课程中各单元电路的工作原理,达到掌握和巩固所学基本概念和提高自行研究分析类似电路的能力,实现理论与实践的完美结合。在实验中要熟悉各实际模拟线路的组成,元件及参数的选择,熟悉模拟实验仪器的原理和使用方法,掌握用各模拟实验仪器进行电路参数的测试方法,全面掌握所学知识,达到在实验中学会分析与解决各种实际问题的方法,提高实际动手的技能。
学生实验课前要认真阅读实验指导书,实验课上认真听老师讲解,回答老师提 出的有关实验内容的问题。按要求正确开启实验仪器和设备。认真进行数据测量和记录。实验结束,请指导老师检查实验记录,做到实验数据正确,方可终止实验。课后要认真处理实验数据,写出实验报告。教师应仔细批改实验报告,并把有关情况以不同方式反馈学生。
五、学时分配
六、推荐教材和教学参考书
教 材:《模拟电子技术基础 》童诗白华成英编著,高等教育出版社,20##年。
参考书:《电子技术基础》康华光编著,高等教育出版社,
参考书:《电子线路 》,谢家奎编著,高等教育出版社,1999年。
参考书:《模拟集成电路原理与应用》吴运昌编著,高等教育出版社,1999
《模拟电子技术》教学大纲(19xx年)
一.本教学大纲编写思想
适用专业:信息工程系各专业本科 学时:70 其中实验室20学时 课程性质:本课程属专业基础课 开课教研室:电子教研室
二.本课程的作用、特点和任务
开课目的:通过学习本课程可以使学生了解和掌握半导体基本器件的原理、特性及其选用,了解和掌握常用模拟集成器件的外特性,了解和掌握基本单元电路的组成、工作原理及其重要性能指标的估算,具有一定的读图分析电路的能力和初步设计电路的能力,具有一定的动手实践能力和解决问题的能力,为后续课程的学习打下良好的基础。
课程地位:本课程是应用电子技术专业和计算机应用专业的重要基础课,其先导课是高等教学、普通物理学、电路理论,后续课是数字电子技术、高频电路、电视原理与接收技术、电子测量仪器、电器控制等课程。
课程特点:本课程理论性和实践性都较强,各个教学环节的配合十分重要,除了课堂讲授外,还必须通过习题和实验课等环节加以补充,有些内容可以把这几个环节有机地结合起来。对于实验课,必须予以高度重视,通过实验课,不仅可以验证理论,加深对理论知识的理解,更重要的是,可以学会电子测试技术,使理论紧密结合实践。为此,要求学生实验前必须充分预习。
课程任务:本课程可分为六大分部。一、半导体器件基础。二、电压放大与反馈电路。三、功率放大电路。四、信号的运算与处理电路。五、信号发生电路。六、直流电源。通过学习本课程,一方面可为后续课程的学习打下良好的基础;另一方面可对常用的电子仪器、设备基本具务初步的读图分析能力、故障检修能力和初步的设计能力。
开学要求:学习本课程前,要求学生具备高等数学、电磁学和电路理论方面的基本知识。
三、本课程的学时分配表:
1
四、本课程的教学内容、目的和要求
1、本课程理论教学内容、目的和要求
(1)半导体器件基本:半导体中的载流子和导电规津,PN结的原理及物性,半导体二极管、
三极管、场效应管的工作原理特性曲线和主要参数。了解这些器件的工作原理和主要参数,理解它们的外特性,以便能正确使用和合理选择这些器件。
(2)电压放大与反馈电路:单管放大电路是构成各种复杂电路的基本单元,以几种单管放大电
路为核心,介绍放大电路的组成原则、工作原理、性能指标及计算方法。了解场效应管单管放大电路的特点,了解放大电路的级间耦合及多级放大电路的频率响应。介绍反馈的基本概念,四种页反馈放大电路的自激振荡及消除方法,理解反馈类型的判断及深度页反馈电路的计算,理解页反馈对放大电路性能的改善以及为达到此目的而引入页反馈的一般原则。
(3)功率放大电路:
介绍功率放大电路的基本概念、基本要求,互补准互补放电路的组成。工作原理、图解分析法及有关计算。了解功率放大与电压放大电路的各自特点,了解典型集成功放电路的基本组成及特点,理解几种常见的功率放大电路的基本结构、工作原理、输出功率的计算,功放管的选择。 (4)信号的运算与处理电路
介绍集成运放内部电路的结构、工作原理,差功放大电路的有关计算;由集成运放组成的同相、反相比例运算电路,加法、减法、微分、积分、对数、反对数等模拟量运算电路的基本结构、工作原理。介绍由集成运放组成的有源低通、高通滤波电路,有源带通、带阻及全通滤波电路。了解电流源电路、输出级电路的结构、原理及特点,了解对数、反对数、电路的结构特点,了解二阶高通、带通和典型带阻滤波电路的基本结构和基本性能。理解差功电路的结构、工作原理及动态指标的计算;理解同相、反相比例运算电路、加法减法、微分、积分运算电路的结构特点及有关运算;理解一阶低通、高通及二阶压控电压源低通电路的结构特点和主要性能。 (5)信号发生电路
介绍RC、LC和石英晶体、正弦波发生电路的基本结构、基本工作原理,介绍矩形波、三角波、锯齿波等非正弦波发生电路的结构特点和工作原理。了解石英晶体、正弦波发生电路的原理和特点,了解三角波、锯齿波发生电路以及它们之间的变换电路,理解交氏桥正弦波、哈特莱正弦波、考毕兹正弦波发生电路的基本结构、工作原理和振荡频率的计算,理解矩形小发生电路的基本组成、工作原理和特点。
(6)直流电源
介绍组成直流电源的整流电路、滤波电路、稳压电路的基本组成、工作原理。理解单相桥式全波整流电路、电容滤波电路的组成、原理、特点及有关指标的计算,理解具有放大环节的串联反馈式稳压电路的基本组成和稳压原理。了解其它形式的整流电路、滤波电路、稳压电路的特点,了解限流保护、截流保护,过压保护电路的工作原理,了解集成稳夺电路的基本结构、工作原理和基本应用电路。
2
2、本课程实验项目的实验内容、目的和要求
本课程的理论与实践性都很强,实验是一个非常重要的一个教学环节、对巩固和加深课堂教学内容,培养和提高学生分析问题能力、解决实际工作能力、培养科学作风具有很重要作用。为此,安排了20学时的实验课,实验内容的安排遵循由浅到深、由易到难的规律。有测试、验证内容,也有设计、研究的内容。有些选做实验只提出设计要求和原理简图,由学生自己完成方案、实验步骤及记录表格等,充分发挥学生的主动性和创造性。
实验教学内容安排
实验一:晶体管特性曲线的测量
实验内容:测量普通二极管的伏安特性曲线,测量稳压管的有关参数,测量NPN和PNP三极管的输入特性及输出特性曲线。
目的和要求:掌握半导体二极管、三极管特性曲线及其参数的测试方法。学会使用晶体管特性图示仪,了解图示仪的基本工作原理。
实验二:单级放大电路
实验内容:静态工作点的测量和调整,电压增益的测量,输入、输出电阻的测量,频率响应的测量。
目的和要求:掌握放大器静态工作点的测试方法及其对放大器性能的影响,掌握放大器的电压增益、输入电阻、输出电阻的测试方法,学会测试放大电路的频率响应,进一步正确熟练使用仪器、仪表。了解共射极放大电路的特性。
实验三、负反馈放大电路
实验内容:负反馈放大电路开环和闭环电压增益的测试,负反馈对失真的改善作用,负反馈对放大电路频率响应的改善作用。
目的和要求:掌握负反馈放大电路性能的测试方法,理解负反馈对放大电路性能的影响,了解实验值与理论值误差的原因并得出减少误差的方法。
实验四、射极跟随器
实验内容:直流工作点的测试与调整,电压增益的测量,输入电阻和输出电阻的测试,射极跟随器的跟随特性的测试。
目的和要求:掌握跟随器跟随特性的测试方法,理解放大电路输入电阻和输出电阻的测量方法,通过整理实验数据了解实验中出现的各种现象,得出有关的结论。
实验五、差动放大电路
实验内容:静态工作点的测量,双端输出时差模、共模电压增益的测量,共模电压增益的测量共模抑制比的测量。
目的和要求:掌握差动放大器的基本测试方法,理解差动放大器抑制温度漂移的原理,了解差动放大器的特点。
实验六、比例求和运算电路
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实验内容:电压跟随的测试,反相比例放大器的测试,同相比例放大器的测试,反相求和放大电路的测试,双端输入求和放大电路的测试。
目的和要求:掌握这些运算电路的结构和工作原理,学会运算电路的测试方法、电路特点及性能。了解实验值与理论计算值产生误差的原因。
实验七、积分与微分电路
实验内容:积分电路在输入方波时,输出电压与输入电压之间的大小及相位关系,积分电路在输入正弦波时,输出电压与输入电压之间大小及相位关系。微分电路在分别输入正弦波和方波时的输出电压大小及相位变化情况。
目的和要求:掌握积分电路、微分电路的结构及工作原理。掌握积分、微分电路在不同输入下的输出波形变化情况,学会它们的特点和性能,了解实验值与理论计算值误差的原因。
实验八、非正弦波形发生电路与RC正弦波发生电路
实验内容:
1)方波发生电路的测试,占空比可调的矩形波发生电路的测试,三角波发生电路的测试,锯齿波发生电路的测试。
2)用集成运放组成文氏压桥墩正弦波发生电路,观测输出电压波形,改变电路的有关参数,观测输出电压波形的失真情况及振荡频率的改变情况。
目的和要求:
1)掌握由集成运放组成的非正弦波发生电路的基本结构及工作原理,学会测试方法和分析方法、了解非正弦波发生电路的设计方法,了解实验值与理论值误差的原因。
2)掌握文氏桥正弦波发生电路的及工作原理,学会电路的高速及测试方法,RC参数对振荡频率的影响,了解实验值与理论计算值误差的原因。
实验九、互补对称功率放大电路
实验内容:组成具有推动级及自举电路的互补对称功率放大电路,调整直流工作点,测量输出电压得最大不失真输出电压幅度,观测交越失真情况。
目的和要求:掌握互补对称功率放大电路的组成、工作原理及特点,学会电路的调整方法及有关指标的测量方法。了解自举电路的工作原理及其对电路的改善情况,了解实验值与理论值的误差原因。
实验十、有源滤波电路与整流滤波和串联稳压
实验内容:
1)用集成运放组成有源二阶低通滤波电路、二阶高通滤波电路、二阶高通泸波电路及带阻滤波电路,测试它们的幅频特性及带阴滤波电路的中心频率。
2)组成半波整流电路和桥式全波整流电路,观测输入、输出电压波形;加上电容滤波后再观测输出电压波形。然后接上串联反馈式稳压电路,观测输出电压随输入电压、负载的变化情况。
目的和要求:
1)掌握这些有源滤波电路的基本组成、工作原理及特性,学会测量有源滤波电路的幅频特性, 4
了解各种有源滤波电路的初步设计方法,了解实验值与理论计算值误差的原因。
2)掌握半波全波整流电容滤波电路的原理及特点,学会测试稳压电路的有关性能指标,了解实验值与理论计算值的误差原因。
教学建议:
1、反馈放大器是本课程的重点、难点和核心。最好另设一章;自激振荡消除是否不讲; 2、有源滤波电路,非正弦信号发生器去掉,以保证重要内容学得好些。
3、自学时数是否用1:1,即上多少学时,自学多少学时。
4、集成运称放大器内容电路。
差动放大器,镜象电流源和微电流源、功率放大器,最好放在一起讲。
责 任 表
编写日期:19xx年12月20日 5
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模拟电子技术总结集成运放将管线结合在一起制成的具有处理模拟信号的电路称为运算放大电路集成运算放大电路中的元器件的参数具有良好的一致…
功率放大功率放大电路的最大输出功率Pom是在输入电压为正弦波时负载上获得的最大交流功率功率放大电路的转换效率是最大输出功率与电源平…
此次设计也让我明白了思路即出路,有什么不懂不明白的地方要及时请教,做课程设计要有严谨的思路和熟练的动手能力,我感觉自己做了这次设计…
模拟电子技术实验心得体会在做模拟电子技术的实验前我以为不会难做就像以前做物理实验一样做完实验然后两下子就将实验报告做完直到做完测试…
经过一个学期的努力,获取了很多宝贵的教学经验,这学期我担任高三(0902)、(0906)班的教学工作。深入研究教法,。以下是我在本…
青五社区管理服务站20xx年度20xx年以来,我社区计生信访工作认真贯彻上级有关人口和计划生育信访工作要求,始终把信访工作摆上重要…
个人年度总结光阴似箭,岁月如梭。记得刚刚到公司报到的时候还是炎炎夏日,一眨眼又是一个冬天。走过20xx,再回首,思考亦多,感慨亦多…
20xx年x月x日自党建帮扶工作队进驻街道以来,办事处工作有了翻天覆地的变化,基础设施建设、民意、村民的综合素质都有了明显的改变和…
生活需要游戏,但不能游戏人生;生活需要歌舞,但不需醉生梦死;生活需要艺术,但不能投机取巧;生活需要勇气,但不能鲁莽蛮干;生活需要重…