安徽师范大学王冬菊模拟电子技术教学大纲(新大纲格式)本科教学大纲
模拟电子技术课程大纲 课程名称:模拟电子技术 一、课程概况 所属专业: 自动化 开课单位: 物理与电子信息学院 课程类型: 专业基础课程 课程代码: 1343010 开课学期: 3 学分: 3.5 学时: 60 核心课程: 是 拟使用教材: 杨素行:《模拟电子技术基础简明教程(第三版)》,高等教育出 版社,2006 年 5 月 国内(外)现有教材: 童诗白,华成英:《模拟电子技术基础(第四版)》,高等教育出 版社, 2006.5 学习参考资料 康华光:《电子技术基础·模拟部分(第五版)》,高等教育出版 社,2006.1 谢嘉奎:《电子线路(线性部分)第四版》,高等教育出版社,2013.1 二、课程描述(300 字以内) 本课程对于电子信息工程专业是第一门最基础的电子技术类课 程。电子技术是研究电子器件(主要是半导体器件)、电子电路和系 统的应用技术。现代电子技术已深入到通信、控制、计算机和生物医 学工程等领域。这些领域使用的大量电子电路涵盖了从模拟信号到数 字信号,从低频电路、射频电路到微波毫米波电路。学生通过《模拟 电子技术》课程学习各种电子电路的核心器件 半导体器件的原理 及其最基本的应用。因此,该课程的重要性是不言而喻的。 三、课程目标 模拟电子技术为专业电子电路的分析和设计提供了理论依据与方 法。通过对本课程的学习,要求正确掌握半导体器件的外特性和主要 参数,正确理解半导体器件的工作原理。熟练掌握各种形式的基本电 子电路的组成原则及其定性分析、定量计算方法。能熟练运用电子技 术的基本分析和设计方法指导实践,同时完成习题也作为本课程的一 种重要的实践环节。 四、教学要求 授课教师将按照学校本科教学工作有关要求做好课程教学各项 工作,严格按照课表规定的时间、地点上课,不迟到、不早退,将根 据本大纲要求,认真备课完成教案与讲稿编写等各项课前准备工作; 授课过程力求内容充实、概念准确、思路清晰、详略得当、逻辑性强、 重难点突出,力戒平铺直叙、照本宣科,同时重视对学生的学习方法 指导和课堂教学效果信息的反馈,实现教与学的双向互动;同时将结 合课程目标要求,做好考核内容设计,并严格按照本大纲要求做好出 勤率统计、作业评价等各项工作。 学习是大学生自己的责任和义务,学生应根据课程大纲要求制定 本门课程学习计划,加强学业管理,严格自我要求,提升自主学习能 力,主动适应课程学习要求。参与课堂教学活动不迟到、不早退,无 正当理由不请假,上课认真听讲,不做任何与课堂教学无关事宜,不 使用手机,积极与授课教师进行教学互动,同时利用课余时间做好预 习、复习、课外书籍阅读等工作,主动与同学开展合作学习,认真完 成任课教师布置的课程作业。 五、考核方式及要求 为实现课程教学目标,本门课程考核方式及要求为:本课程采取 笔试(闭卷,占 60%)、实验操作(占 20%)、期中测试(占 10%)、 平时成绩(占 10%)来评定学生的成绩。 六、课程内容 第一章:半导体器件 (授课时间:第一学期第一,二周) 教学目标: 1.掌握半导体二极管的单向导电作用;稳压二极管的稳作用; 普通二极管和稳压管的外特性;半导体三极管和场效应管的放大作 用、外特性。 2.熟悉各种半导体器件的主要参数、使用方法、注意事项及选 管原则。 3.了解 PN 结的形成;三极管的电流分配关系;场效应管导电沟 道的基本概念。 教学重点: PN 结、二极管、三极管、场效应管。PN 结的形成;三极管的 电流分配关系;场效应管导电沟道预夹断概念。 教学难点:PN 结的形成;三极管内部载流子的运动。 学 时:课堂教学 5 学时,课外自主学习时间不少于 6 学时 教学方法:讲授法、多媒体演示法 主要内容: 第一节 半导体的特性 第二节 半导体二极管 半导体的基本概念和基本原理:两种载流子,扩散和漂移,PN 的 形成,耗尽层,半导体二极管的单向导电作用,稳压管的作用。 二 极管的外特性和主要参数及选择管子的基本原则。 第三节 双极型三极管 三极管的结构、工作原理、特性曲线和主要参数及选择管子的基 本原则。 第四节 场效应三极管 场效应三极管的结构、工作原理、特性曲线和主要参数。 学习方法:小组讨论 课后作业:完成教材第 34 页练习题 1-4,7,13-15.每次作业下周上课提 交 第二章:放大电路的基本原理和分析方法 (授课时间:第一学期第二,五周) 教学目标: 1.掌握各种组态放大电路的结构和分析方法;估算静态工作点、 放大倍数、输入和输出电阻等参数。 2.熟悉共射、共集放大电路的直流负载线;共基放大电路与共 射、共集放大电路的性能比较;场效应管共源放大电路的性能。 3.了解温度对静态工作点的影响;共漏放大电路的工作原理; 多级放大电路的分析方法。 教学重点: 静态工作点及其稳定;微变等效电路分析法;共射电路、共集电路、 共源电路。交流负载线;交流通路;放大电路参数计算。 教学难点:微变等效电路法,放大电路的图解法。 学 时:课堂教学 12 学时,课外自主学习时间不少于 12 学时 教学方法:讲授法、多媒体演示法 主要内容: 第一节 放大的概念 第二节 单管共发射极放大电路 放大电路的组成和工作原理。 第三节 放大电路的主要技术指标 第四节 放大电路的基本分析方法 放大电路的基本三种分析计算方法:近似估算法、图解法、微变 等效电路法。 第五节 静态工作点的稳定问题 温度变化对三极管参数的影响,分压式工作点稳定电路的工作原 理和静态工作点分析计算、动态分析计算。 第六节 双极性三级管放大电路的三种基本组态 共射极、共集电极和共基极放大电路的工作原理、特点和用途及 静态工作点分析计算、动态分析计算。 第七节 场效应管放大电路 共源极、共漏极放大电路的工作原理、特点和用途及静态工作点 分析计算、动态分析计算。 第八节 多级放大电路 多级放大电路的特点与用途;三种耦合方式,多级电压放大电路 的静态工作点分析计算、动态分析计算。 学习方法:小组讨论,实验操作 课后作业:完成教材第 101 页练习题 1-5,10,14-1725。每次作业下周 上课提交 第三章:放大电路的频率响应 (授课时间:第一学期第五,六周) 教学目标: 1.掌握频率响应的概念;以及含有一个时间常数的单管共射放 大电路中 fL 和 fH 的估算方法。 2.熟悉波特图的意义和画法。 3.了解频率失真、增益带宽积和三极管频率参数的含义 教学重点: 频率响应的分析方法。放大电路的幅频和相频特性。 教学难点:幅频特性分析 学 时:课堂教学 4 学时,课外自主学习时间不少于 6 学时 教学方法:讲授法、多媒体演示法 主要内容: 第一节 频率响应的一般概念 第二节 三极管的频率参数 第三节 单管共射放大电路的频率响应 频率响应概念;单管共发射极放大电路的频率响应表达式,计算 含一个时间常数的单管共发射极放大电路中上限频率和下限频率,画 波特图。 第四节 多级放大电路的频率响应 学习方法:小组讨论 课后作业:完成教材第 141 页练习题 1-5。每次作业下周上课提交 第四章:功率放大电路 (授课时间:第一学期第六,七周) 教学目标: 1.掌握 OTL、OCL 功率放大电路的工作原理、输出功率和效率的 估算。 2.熟悉集成功放的使用方法。 3.了解交越失真;功放管选取用原则、散热问题;集成功放电 路的组成和特点。 教学重点: 功放的效率、最大输出功率的计算;互补对称功放。功放电路参 数估算。 教学难点:图形法分析功放电路的各项特性 学 时:课堂教学 4 学时,课外自主学习时间不少于 5 学时 教学方法:讲授法、多媒体演示法 主要内容: 第一节 功率放大电路的主要特点 功率放大电路的主要特点及主要技术指标,最大输出功率和效率 的定义。 第二节 互补对称式功率放大电路 互补对称式功率放大电路(OTL 和 OCL 型)的工作原理,最大输 出功率、效率和管耗等技术指标的计算。 第三节 实际的功率放大电路 第四节 集成功率放大器 学习方法:小组讨论,实验操作 课后作业:完成教材第 172 页练习题 1,2,7,8,10。每次作业下周上课 提交 第五章:集成运算放大电路 (授课时间:第一学期第七,八,九周) 教学目标: 1.掌握共模信号、差模信号和理想运放的概念;双端输入差动 电路静态与动态分析;理想运放在线性工作区和非线性工作区的特点 及“虚断”、“虚短”的含义。 2.熟悉运算放大电路的主要技术指标的含义及电流源的工作原 理。 3.了解共模抑制比的计算,集成运放主要组成部分及工作原理。 教学重点: 运算放大电路的结构特点和性能指标,共模、差模、虚断、虚短 等概念。 教学难点:长尾式和差分式运放电路的原理和计算 学 时:课堂教学 8 学时,课外自主学习时间不少于 9 学时 教学方法:讲授法、多媒体演示法 主要内容: 第一节 集成放大电路的特点 第二节 集成运放的基本组成部分 集成运放的基本组成特点,电流源的工作原理,差分放大电路的 三种电路形式以及四种不同输入、输出方式时的性能特点(基本形式、 长尾巴和恒流源式);静态工作点计算、动态分析计算(差模电压放 大倍数,差模输入和输出电阻)。 第三节 集成运放的典型电路 第四节 集成运放的主要技术指标 第五节 理想运算放大器 理想运算放大器的概念:理想运算放大器工作在线性区时的二个 重要特点,“虚短”和“虚断”。 理想运算放大器工作在非线区时的 特点,输出电压只有两种可能的状态。 第六节 各类集成运放的性能特点 第七节 集成运放使用中的几个问题 学习方法:小组讨论,实验操作 课后作业:完成教材第 217 页练习题 4-6,9,10,14。每次作业下周上课 提交 第六章:放大电路中的反馈 (授课时间:第一学期第九,十,十一周) 教学目标: 1.掌握反馈类型和极性的判断;深度负反馈放大电路的电压放 大倍数的估算方法。 2.熟悉负反馈对放大电路性能的影响;放大倍数一般公式意义 和自激条件。 3.了解在负反馈电路中接入校正网络以消除振荡的方法。 教学重点: 反馈的概念及分类;开/闭环的概念;反馈类型的快速判别;负反 馈放大器的计算。反馈类型的判别方法。 教学难点:反馈种类的判断和反馈的计算 学 时:课堂教学 8 学时,课外自主学习时间不少于 9 学时 教学方法:讲授法、多媒体演示法 主要内容: 第一节 反馈的基本概念 建立反馈的基本概念;负反馈放大电路的四种基本类型,负反馈 的作用,闭环放大倍数。 第二节 负反馈对放大电路性能的影响 引入负反馈后可改善放大电路的各种性能;提高放大倍数的稳定 性,减小非线性失真和抑制干扰,扩展通频带,改变输入、输出电阻。 第三节 负反馈放大电路的分析计算 计算负反馈放大电路的闭环电压放大倍数、输入电阻和输出电 阻。 第四节 负反馈放大电路的自激振荡 负反馈放大电路产生自激振荡的条件:自激振荡的幅值条件和相 位平衡条件,消出振荡的措施。 学习方法:小组讨论,实验操作 课后作业:完成教材第 268 页练习题 1,2,8,9,12-14。每次作业下周上 课提交 第七章:模拟信号运算电路 (授课时间:第一学期第十一,十二周) 教学目标: 1.掌握比例、求和及积分三种基本运算电路的工作原理和输入、 输出关系。 2.了解微分电路、对数与指数以及模拟乘法器等的工作原理与 用途。 教学重点: 比例、求和及积分三种基本运算电路的输入、输出关系。比例、 求和及积分三种基本运算电路的输入、输出关系。 教学难点:理想集成运放的特性 学 时:课堂教学 4 学时,课外自主学习时间不少于 5 学时 教学方法:讲授法、多媒体演示法 主要内容: 第一节 比例运算电路 比例运算电路的三种输入方式的性能和特点;反相输入、同相输 入、和差分输入的工作原理和输入、输出关系及用途。 第二节 求和电路 反相输入求和电路是利用“虚短”和“虚断”的特点,通过将各 输入回路的电流求和的方法实现各路输入电压求和。 第三节 积分和微分电路 积分和微分电路构成特点、输入和输出的关系表达式及用途;在 比例电路的基础上分别将反馈回路中的电阻换为电容而构成,并利用 电容两端的电压与流过电容的电流之间存在着积分关系。 第四节 对数和指数电路 对数和指数电路构成特点:在比例电路的基础上将反馈回路或输 入回路中的电阻换为二极管而组成,并利用半导体二极管的电流与电 压之间存在指数关系。 第五节 乘法和除法电路 乘法和除法电路可以利用对数和指数电路构成。 学习方法:小组讨论 课后作业:完成教材第 310 页练习题 1-3,8,11。每次作业下周上课提 交 第八章:信号处理电路 授课时间:第一学期第十二,十三周) 教学目标: 1.掌握各种电压比较器的工作原理和传输特性。 2.熟悉二阶低通滤波电路的工作原理及其对数幅频特性。 3.了解其他各种滤波电路的特点及工作原理。 教学重点: 电压比较器的工作原理和传输特性。电压比较器的传输特性。 教学难点:滤波电路的分类原理,滞回比较器原理 学 时:课堂教学 6 学时,课外自主学习时间不少于 7 学时 教学方法:讲授法、多媒体演示法 主要内容: 第一节 有源滤波器 滤波电路的作用和类型;二阶有源滤波电路的工作原理及其对数 幅频特性。 第二节 电压比较器 电压比较器的工作原理、传输特性、阈值和用途。 学习方法:小组讨论 课后作业:完成教材第 347 页练习题 2-4,10-11。每次作业下周上课提 交 第九章:波形发生电路 (授课时间:第一学期第十三,十四周) 教学目标: 1.掌握正弦振荡电路的振荡条件;文氏电桥式 RC 振荡电路。 2.熟悉各种振荡电路频率的确定及起振条件;RC 串联网络与 LC 并联回路的选频特性。 3.了解石英晶体振荡电路的特点及工作原理。 教学重点: 振荡的判断;文氏电桥 RC 振荡器、三点式振荡器。判断各种振 荡电路是否满足振荡的相位条件。 教学难点:振荡电路的条件判断 学 时:课堂教学 5 学时,课外自主学习时间不少于 6 学时 教学方法:讲授法、多媒体演示法 主要内容: 第一节 正弦波振荡电路的分析方法 产生正弦振荡的条件:相位平衡条件和幅度平衡条件。 第二节 RC 正弦波振荡电路 RC 振荡电路的组成特点及常用的 RC 振荡电路类型的工作原理; 文氏电桥式 RC 振荡电路的组成特点及工作原理、振荡频率、起振条 件。 第三节 LC 正弦波振荡电路 LC 振荡电路的组成特点及常用的 LC 振荡电路类型的工作原理; 变压器反馈式、电感三点式、电容三点式以及电容三点式改进型振荡 电路的振荡频率计算,判断电路能否产生正弦波振荡。 第四节 石英晶体振荡器 石英晶体振荡电路的特点及工作原理;串联型和并联型石英晶体 正弦波振荡电路。 第五节 非正弦波发生电路 非正弦波发生电路组成和工作原理:矩形波、三角波和锯齿波发 生电路及输出波形。 学习方法:小组讨论 课后作业:完成教材第 381 页练习题 1-4,9-13。每次作业下周上课提 交 第十章:直流电源 (授课时间:第一学期第十五周) 教学目标: 1.掌握整流电路、滤波电路和稳压电路的工作原理。 2.熟悉桥式整流电路、电容滤波电路和稳压电路的主要参数计 算。 3.了解集成稳压器及其应用。 教学重点: 整流管与滤波电容的计算、稳压的分析、集成稳压器的应用。整 流电路、电容滤波电路和稳压电路的主要参数计算。 教学难点:整流电路,稳压电路的原理和计算 学 时:课堂教学 4 学时,课外自主学习时间不少于 4 学时 教学方法:讲授法、多媒体演示法 主要内容: 第一节 直流电源的组成 第二节 单相整流电路 利用二极管的单向导电性组成整流电路;单相半波、单相全波、 单相挢式整流电路的工作原理,输出电压与变压器副边电压的关系表 达式。 第三节 滤波电路 滤波电路的作用及组成,输出电压与变压器副边电压的关系表达 式。 第四节 倍压整流电路 第五节 硅稳压管稳压电路 硅稳压管稳压电路的工作原理:稳压系数和内阻的估算,限流电 阻的选择。 第六节 串联型直流稳压电路 串联型直流稳压电路的组成、稳压原理以及输出电压调节范围的 估算。 第七节集成稳压器 三端集成稳压电路的工作原理和使用方法。 第八节 开关型稳压电路 第九节 可控整流电路 学习方法:小组讨论 课后作业:完成教材第 444 页练习题 1,2,5。每次作业下周上课提交 【课程考试】 本课程采取笔试(闭卷,占 60%)、实验操作(占 20%)、期中 测试(占 10%)、平时成绩(包括课堂作业、提问和点名)(占 10%) 来评定学生的成绩。
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