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安徽师范大学模拟电子技术本科教学大纲
安徽师范大学皖江学院电子信息系 模拟电子技术教学大纲 第 页1 《模拟电子技术》教学大纲 一、说明 1、课程的性质、地位和任务 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。 2、课程教学的基本要求 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。 根据本学科的知识结构特点,结合学生的实际情况,采取适合的教学方法外,应重视 下列几个问题: 注意讲清每个单元电路组成的原则、工作原理、性能和特点及适用场合。 注意运用演示实验配合讲解,增加学生的感性认识。 重视深入进行各种电路分析方法的训练,提高其分析问题和解决问题的能力。 认真搞好实验课教学,学生的动手能力。 适当举行现场教学和参观活动。 讲授中应尽量纳入电子技术的最新发展成果。 3、本课程的重点与难点 课程性质:专业基础课程 先修课程:电路分析 总学时:78 理论学时:60 实验或讨论学时:18(有) 开课学院:皖江学院 适用专业:电子信息工程 大纲执笔人: 教学院长审定: 教研室主任审核: 安徽师范大学皖江学院电子信息系 模拟电子技术教学大纲 第 页2 重点:本课程的有关基本理论和基本概念,PN 结、二极管、三极管、场效应管;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;运算放大电路的 结构特点和性能指标反馈的概念及分类;开/闭环的概念;反馈类型的快速判别;负反馈放 大器的计算;振荡的判断;文氏电桥 RC 振荡器、三点式振荡器。 难点:三极管的电流分配关系;场效应管导电沟道预夹断概念;交流负载线;交流通 路;共模、差模、虚断、虚短等概念;反馈类型的判别方法;判断各种振荡电路是否满足振 荡的相位条件。 二、课堂教学时数及课后作业题型分配 章 目 教 学 内 容 教 学 时 数 教学方式 或 手 段 课 后 作 业 思 考 题 练 习 题 一 半导体器件 5 讲授 √ 二 放大电路的基本原理 12 讲授 √ √ 三 放大电路的频率响应 5 讲授 √ √ 四 集成运算放大电路 7 讲授 √ √ 五 放大电路中的反馈 7 讲授 √ √ 六 模拟信号运算电路 4 讲授 √ √ 七 信号处理电路 4 讲授 √ √ 八 波形发生电路 5 讲授 √ √ 九 功率放大电路 4 讲授 √ √ 十 直流电源 7 讲授 √ √ 合 计 60 三、正文 第一章 半导体器件 【教学目的】 1.掌握半导体二极管的单向导电作用;稳压二极管的稳压作用;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。 【重点难点】 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。 第一节 半导体的特性 第二节 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。 安徽师范大学皖江学院电子信息系 模拟电子技术教学大纲 第 页3 第二章 放大电路的基本原理 【教学目的】 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。 【重点难点】 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。 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 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 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。 第三章 放大电路的频率响应 【教学目的】 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 【重点难点】 频率响应的分析方法。放大电路的幅频和相频特性。 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 第四章 集成运算放大电路 【教学目的】 安徽师范大学皖江学院电子信息系 模拟电子技术教学大纲 第 页4 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。 【重点难点】 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。 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 第五章 放大电路中的反馈 【教学目的】 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。 【重点难点】 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。 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。 第六章 模拟信号运算电路 【教学目的】 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。 【重点难点】 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。 安徽师范大学皖江学院电子信息系 模拟电子技术教学大纲 第 页5 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。 第七章 信号处理电路 【教学目的】 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。 【重点难点】 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。 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。 第八章 波形发生电路 【教学目的】 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。 【重点难点】 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。 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。 安徽师范大学皖江学院电子信息系 模拟电子技术教学大纲 第 页6 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。 第九章 功率放大电路 【教学目的】 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。 【重点难点】 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。 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 第十章 直流电源 【教学目的】 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。 【重点难点】 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。 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 【课程考试】 本课程考试采取“闭卷”方式进行。主要考查模拟电子技术的基本概念、基本理论和基 安徽师范大学皖江学院电子信息系 模拟电子技术教学大纲 第 页7 本知识,测评学生的理解、判断、分析、综合等能力。 四、使用教材与教学参考书目 【使用教材】 童诗白,《模拟电子技术基础(第三版)》,高等教育出版社, 1988 年 【教学参考书目】 1、杨素行,《模拟电子技术基础简明教程(第二版)》,高等教育出版社,1998 年 10 月 2、康华光,《电子技术基础模拟部分(第三版)》,高等教育出版社,1988 年 3、谢嘉奎,《电子线路(线性部分)第四版》,高等教育出版社,1999 年
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