模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)教案

1、模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)教案  1、本課程教學(xué)目的： 本課程是電氣信息類專業(yè)的主要技術(shù)基礎(chǔ)課。其目的與任務(wù)是使學(xué)生掌握常用半導(dǎo)體器件和典型集成運(yùn)放的特性與參數(shù)，掌握基本放大、負(fù)反饋放大、集成運(yùn)放應(yīng)用等低頻電子線路的組成、工作原理、性能特點(diǎn)、基本分析方法；使學(xué)生具有一定的實踐技能和應(yīng)用能力；培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力，為后續(xù)課程和深入學(xué)習(xí)這方面的內(nèi)容打好基礎(chǔ)。2、本課程教學(xué)要求：1掌握半導(dǎo)體器件的工作原理、外部特性、主要參數(shù)、等效電路、分析方法及應(yīng)用原理。2掌握共射、共集、共基、差分、電流源、互補(bǔ)輸出級六種基本電路的組成、工作原理、特點(diǎn)及分析，熟悉改進(jìn)放大電路，理解多級放大電路

2、的耦合方式及分析方法，理解場效應(yīng)管放大電路的工作原理及分析方法，理解放大電路的頻率特性概念及分析。3掌握反饋的基本概念和反饋類型的判斷方法，理解負(fù)反饋對放大電路性能的影響，熟練掌握深度負(fù)反饋條件下閉環(huán)增益的近似估算，了解負(fù)反饋放大電路產(chǎn)生自激振蕩的條件及其消除原則。4了解集成運(yùn)算放大器的組成和典型電路，理解理想運(yùn)放的概念，熟練掌握集成運(yùn)放的線性和非線性應(yīng)用原理及典型電路；理解整流、濾波、穩(wěn)壓的工作原理，了解電路主要指標(biāo)的估算。3、使用的教材：童詩白編，模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)，高等教育出版社主要參考書目：康華光編，電子技術(shù)基礎(chǔ)（模擬部分）第四版，高教出版社，張鳳言編，電子電路基礎(chǔ)第二版，高教出版社，謝

3、嘉奎編，電子線路（線性部分）第四版，高教出版社，陳大欽編，模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) 問答、例題、試題，華中理工大學(xué)出版社，唐競新編，模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)解題指南，清華大學(xué)出版社，孫肖子編，電子線路輔導(dǎo)，西安電子科技大學(xué)出版社，謝自美編，電子線路 設(shè)計、實驗、測試（二），華中理工大學(xué)出版社，第一章常用半導(dǎo)體器件本章的教學(xué)目標(biāo)和要求：（1）熟悉下列定義、概念及原理：自由電子與空穴，擴(kuò)散與漂移，復(fù)合，空間電荷區(qū)，PN結(jié)，耗盡層，導(dǎo)電溝道，二極管的單向?qū)щ娦?，穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓作用，晶體管與場效應(yīng)管的放大作用及三個工作區(qū)域；（2）掌握二極管、穩(wěn)壓管、晶體管、場效應(yīng)管的外特性、主要參數(shù)的物理意義；（3）了解選用器件的原則

4、。本章總體教學(xué)內(nèi)容和學(xué)時安排：§11半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識 1§12 半導(dǎo)體二極管 1 §13雙極型晶體管1§14場效應(yīng)管2習(xí)題課1本章重點(diǎn)：本章的重點(diǎn)是從使用的角度出發(fā)掌握半導(dǎo)體二極管、晶體管和場效應(yīng)管的外部特性和主要參數(shù).因此講述管子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和載流子的運(yùn)動的目的是為了更好地理解管子的外特性,應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生不要將注意力過多放在管子內(nèi)部,而以能理解外特性為度.本章難點(diǎn)：半導(dǎo)體中載流子的運(yùn)動以及由載流子的運(yùn)動而闡述的半導(dǎo)體二極管、晶體管和場效應(yīng)管的工作原理.本章主要的切入點(diǎn)： “管為路用” 從PN結(jié)是半導(dǎo)體器件的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，PN結(jié)的形成原理入手，通過對器件的非線性伏安

5、特性的描述，在分析電路時說明存在的問題，引出非線性問題線性化的必要性和可行性。本章教學(xué)方式： 課堂講授本章課時安排： 6本章習(xí)題： P661.3 1.4 1.8 1.9 1.10 1.16 1.18 1.22 1.23 本章的具體內(nèi)容：1、2節(jié)1、介紹本課程目的，教學(xué)參考書，本課程的特點(diǎn)以及在學(xué)習(xí)中應(yīng)該注意的事項和學(xué)習(xí)方法；2、半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識，半導(dǎo)體，雜質(zhì)半導(dǎo)體；3、PN結(jié)的特點(diǎn)，PN結(jié)的幾個特性:單向?qū)щ娦?、伏安特性、溫度特性、電容特性?、半導(dǎo)體二極管結(jié)構(gòu)和電路符號，基本特點(diǎn)，等效電路；穩(wěn)壓二極管工作原理，電路符號和特點(diǎn)，等效電路；典型限幅電路和穩(wěn)壓電路的分析。重點(diǎn): PN結(jié)的形成過程、P

6、N結(jié)的單向?qū)щ娦浴⒎蔡匦郧€的意義，伏安方程的應(yīng)用。3、4、5節(jié) 雙極型晶體管和場效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)和電路符號，基本特點(diǎn)，工作原理，轉(zhuǎn)移特性曲線、輸出特性曲線.重點(diǎn)：兩種管子的工作特點(diǎn)和異同。6節(jié)講解課后習(xí)題，讓學(xué)生更好地了解二極管、晶體管及場效應(yīng)管的基本電路及其分析方法。第二章基本放大電路本章的教學(xué)目標(biāo)和要求：（1）掌握以下基本概念和定義：放大、靜態(tài)工作點(diǎn)、飽和失真與截止失真、直流通路與交流通路、直流負(fù)載線與交流負(fù)載線、h參數(shù)等效模型、放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻、最大不失真輸出電壓、靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定；（2）掌握組成放大電路的原則和各種基本放大電路的工作原理及特點(diǎn)，理解派生電路的特點(diǎn)，能夠根據(jù)具

7、體要求選擇電路的類型；（3）掌握放大電路的分析方法，能夠正確估算基本放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)和動態(tài)參數(shù)，正確分析電路的輸出波形和產(chǎn)生截止失真、飽和失真的原因；（4）了解穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的必要性及穩(wěn)定方法。本章總體教學(xué)內(nèi)容和學(xué)時安排：§21 放大的概念和放大電路的主要性能指標(biāo)1§22 基本共射放大電路的工作原理 1§23 放大電路的分析方法2§24 放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定2§25 晶體管單管放大電路的三種基本接法1§26 晶體管基本放大電路的派生電路1§27 場效應(yīng)管放大電路1習(xí)題課1實驗 2 本章重點(diǎn)： 本章的重點(diǎn)是放大的概念、

8、放大電路的主要指標(biāo)參數(shù)、基本放大電路和放大電路的分析方法.包括共射、共集、共基、共源和共漏放大電路的組成、工作原理、靜態(tài)和動態(tài)分析.本章難點(diǎn)：對放大概念的理解；等效模型的應(yīng)用；對電路近似分析的把握。本章主要的切入點(diǎn)：通過易于理解的物理概念、作圖的方法理解放大的概念；通過數(shù)學(xué)推導(dǎo)與物理意義的結(jié)合，加強(qiáng)對器件等效模型的理解。本章教學(xué)方式： 課堂講授+實驗本章課時安排： 12本章習(xí)題： P1282.3 2.4 2.7 2.10 2.13 2.17 2.18 2.19 2.21 2.22本章的具體內(nèi)容：7節(jié)： 介紹放大電路的基本認(rèn)識；放大電路的分類及主要性能指標(biāo)。重點(diǎn): 放大電路的分類及主要性能指標(biāo)。

9、8、9節(jié)：介紹共射放大器組成原則，電路各元件的作用，介紹Q點(diǎn)定義及其合理設(shè)置的重要性，放大電路的工作原理，信號在放大電路各點(diǎn)的傳輸波形變化；放大電路組成原則。 重點(diǎn): 強(qiáng)調(diào)對于各個基本概念的理解和掌握。10、11節(jié)：對放大電路進(jìn)行分析，介紹直流、交流通路的畫法原則，并例舉幾個電路示范；采用圖解法對放大電路的Q點(diǎn)、電壓放大倍數(shù)和失真情況進(jìn)行分析，強(qiáng)調(diào)交、直流負(fù)載線的區(qū)別。 再對一個典型共射放大電路進(jìn)行完整的動態(tài)參數(shù)分析，并對其分析結(jié)果進(jìn)行詳細(xì)分析和討論，從而作為此部分的一個小結(jié)。介紹三極管的小信號等效模型、并用小信號模型法分析基本放大電路的主要性能指標(biāo)Av，Ri，Ro。重點(diǎn)： 直流、交流通路的畫

10、法原則，典型共射放大電路進(jìn)行完整的動態(tài)參數(shù)分析；建立小信號電路模型，將非線性問題線性化。12、13節(jié) 討論放大電路Q點(diǎn)的穩(wěn)定性。從影響Q點(diǎn)穩(wěn)定的因素入手，在固定偏流電路的基礎(chǔ)上介紹分壓偏置電路，并對其穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的原理進(jìn)行詳細(xì)分析。對典型分壓偏置共射放大器進(jìn)行直流分析，強(qiáng)調(diào)直流分析中VCC的分割，工程近似法計算Q點(diǎn)；重點(diǎn): 對典型分壓偏置共射放大器進(jìn)行交直流分析。14、15節(jié)：簡要介紹有穩(wěn)Q能力的其它電路結(jié)構(gòu)形式，介紹共集放大器（CC）的原理圖、直流通路、交流通路、交直流分析，介紹其特點(diǎn)和典型應(yīng)用；給出一個典型CC放大器和其分析結(jié)論由學(xué)生課外完成分析；介紹共基放大器（CB），原理圖，直流通路

11、，交流通路，交直流分析，介紹其特點(diǎn)和典型應(yīng)用；給出一個典型CB放大器和其分析結(jié)論由學(xué)生課外完成分析。 結(jié)合一個簡單綜合性例題小結(jié)三組態(tài)的特點(diǎn)。給出一個CE，CC，CB放大器比較對照表由學(xué)生課外完成分析。重點(diǎn): 共集放大器（CC）的交直流分析，共基放大器（CB）的交直流分析。16節(jié)：講解課后習(xí)題，并對本章內(nèi)容作個簡單的小結(jié)第三章 多級放大電路本章的教學(xué)目標(biāo)和要求：（1）了解直接耦合、阻容耦合、變壓器耦合和光電耦合的特點(diǎn)；（2）能夠估算多級放大電路的動態(tài)參數(shù)；（3）了解零點(diǎn)漂移與溫度漂移，共模信號與共模放大倍數(shù)，差模信號與差模放大倍數(shù)，共模抑制比等概念；（4）掌握差分放大電路的組成、工作原理、輸入

12、和輸出方式，以及靜態(tài)工作點(diǎn)和動態(tài)參數(shù)Ad、Ac、Ri、Ro、KCMR的估算方法。本章總體教學(xué)內(nèi)容和學(xué)時安排：§31 多級放大電路的耦合方式1§32 多級放大電路的動態(tài)分析 1§33 直接耦合放大電路2習(xí)題課 1實驗 2本章重點(diǎn)： 多級放大電路的耦合方式及其特點(diǎn),多級放大電路的動態(tài)參數(shù)與組成它的各級電路的關(guān)系,差分放大電路工作原理和靜態(tài)工作點(diǎn)、差模放大倍數(shù)、共模放大倍數(shù)、共模抑制比、輸入電阻輸出電阻的分析和估算,互補(bǔ)輸出級的工作原理.本章難點(diǎn)：組成多級放大電路的各級電路的輸入電阻和輸出電阻對多級放大電路動態(tài)參數(shù)的影響,單端輸出差分放大電路靜態(tài)和動態(tài)的分析.本章教學(xué)方

13、式：課堂講授+實驗本章課時安排：7本章習(xí)題: P1663.4 3.6 3.8 3.9 3.10本章的具體內(nèi)容：17、18節(jié)：如何采用基本放大電路組成多級放大電路,幾種耦合方式的優(yōu)缺點(diǎn);如何分析多級放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)和動態(tài)參數(shù).19、20節(jié)：差分式放大電路的組成、工作原理，差分放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)與主要性能指標(biāo)的計算；零點(diǎn)漂移現(xiàn)象；差動放大器對差模信號的放大作用和對共模信號的抑制作用;直接耦合互補(bǔ)輸出級電路的結(jié)構(gòu)原理、特點(diǎn)，交越失真的概念.21節(jié):課后習(xí)題講解第四章 集成運(yùn)算放大電路本章的教學(xué)目標(biāo)和要求：（1）熟悉集成運(yùn)放的組成及各部分的作用，正確理解主要指標(biāo)參數(shù)的物理意義及其使用注意事項；（2

14、）了解電流源電路的工作原理。本章總體教學(xué)內(nèi)容和學(xué)時安排：§41 集成運(yùn)算放大電路概述1§42 集成運(yùn)放中的電流源電路2習(xí)題課 1本章重點(diǎn)：通用型集成運(yùn)放的四個組成部分及其作用,基本電流源電路的組成和工作原理.本章難點(diǎn)：集成運(yùn)放的讀圖.本章教學(xué)方式：課堂講授本章課時安排：4本章習(xí)題： P2024.2 4.4 4.13本章的具體內(nèi)容：22節(jié)：介紹集成電路運(yùn)算放大器的電路結(jié)構(gòu)特點(diǎn).重點(diǎn): 集成運(yùn)放的四個組成部分及對各級放大電路的要求.23、24節(jié)：集成運(yùn)放中常用的電流源電路。重點(diǎn)：利用電流源設(shè)置各級放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn).25節(jié):講解課后習(xí)題第五章放大電路的頻率響應(yīng)本章的教學(xué)目標(biāo)和

15、要求：（1）了解放大電路的上限頻率、下限頻率、通頻帶、增益帶寬積和波特圖等概念；（2）掌握只含一個時間常數(shù)的單管放大電路fH和fL的估算方法，并能畫出波特圖；（3）能夠根據(jù)放大倍數(shù)的表達(dá)式畫波特圖，根據(jù)波特圖寫放大倍數(shù)的表達(dá)式；（4）了解多級放大電路頻率響應(yīng)與組成它的各級電路頻率響應(yīng)間的關(guān)系。本章總體教學(xué)內(nèi)容和學(xué)時安排：§51頻率響應(yīng)概述 1§52 晶體管的高頻等效模型 2§53場效應(yīng)管的高頻等效模型 1§54單管放大電路的頻率響應(yīng) 2§55多級放大電路的頻率響應(yīng) 1習(xí)題課 1本章重點(diǎn)：影響放大電路頻率響應(yīng)的因素,求解單管放大電路下限頻率、上限

16、頻率和波特圖的方法.本章難點(diǎn)：對放大電路頻率參數(shù)的估算.本章教學(xué)方式： 課堂講授本章課時安排： 8本章習(xí)題： P2445.1 5.6 5.7 5.13 5.14 5.16 5.17本章的具體內(nèi)容：26節(jié)頻率響應(yīng)的概述，基本概念，三個頻段的劃分，引入RC高通電路模擬低頻響應(yīng)，RC低通電路模擬高頻響應(yīng)，它們的幅頻響應(yīng)，相頻響應(yīng)；波特圖的定義；重點(diǎn): 頻率響應(yīng)的基本概念27、28、29、30、31節(jié)BJT和MOS的完整模型，簡化高頻等效模型，主要參數(shù)的推導(dǎo)；單管共射放大器中頻段、低頻段、高頻段的頻率響應(yīng)的分析和波特圖的畫法。以一個單管共射放大電路的分析為例題對以上內(nèi)容做一個小結(jié)。重點(diǎn):簡化高頻等效模

17、型，主要參數(shù)的推導(dǎo)；單管共射放大器頻率響應(yīng)的分析。32節(jié)放大器增益帶寬積的概念，影響因素，多級放大器的頻率響應(yīng)。重點(diǎn): 多級放大器的頻率響應(yīng)33節(jié)講解課后習(xí)題第六章 放大電路中的反饋本章的教學(xué)目標(biāo)和要求：（1）熟練掌握反饋極性和反饋類型的判斷方法，能根據(jù)要求引入所需的負(fù)反饋；（2）熟練掌握引入負(fù)反饋后對放大性能的影響；（3）熟練掌握深度負(fù)反饋條件下f的計算；（4）正確理解f=/(1)公式的意義；（5）了解自激概念及滯后補(bǔ)償消振的方法。本章總體教學(xué)內(nèi)容和學(xué)時安排：§61 反饋的基本概念及判斷方法 2§62 負(fù)反饋放大電路的四種基本組態(tài) 2§63負(fù)反饋放大電路的方塊圖

18、及一般表達(dá)式1§64深度負(fù)反饋放大電路放大倍數(shù)的分析1§65負(fù)反饋對放大電路性能的影響 1習(xí)題課 1本章重點(diǎn)：反饋的基本概念；反饋類型的判斷；負(fù)反饋對放大器性能的影響；在深度負(fù)反饋條件下放大器增益的估算。本章難點(diǎn)：反饋的基本概念；反饋類型的判斷；自給振蕩條件及消除振蕩的措施 本章主要的切入點(diǎn)：為改善放大器的性能，引入負(fù)反饋的概念，通過方塊圖理解負(fù)反饋放大器的組成；通過方框圖理解負(fù)反饋放大器的四種組態(tài)；定性理解負(fù)反饋對放大器的性能的理解；根據(jù)深度負(fù)反饋條件，估算放大器的增益。本章教學(xué)方式：課堂講授+實驗本章課時安排：10本章習(xí)題： P3026.4 6.5 6.6 6.7 6.

19、8 6.9 6.14 6.15本章的具體內(nèi)容：34、35節(jié)： 反饋的基本概念，反饋放大器的組成，工作原理，反饋的判斷（有無、正負(fù)、交流直流），結(jié)合對運(yùn)放和分離元件放大器反饋電路的分析介紹。36、37節(jié)四種基本反饋方式的劃分，典型結(jié)構(gòu)的分析，結(jié)合例題判斷反饋組態(tài)。重點(diǎn): 反饋的基本概念，反饋組態(tài)判斷。38、39、40節(jié)：反饋的引入對放大電路性能的影響，增益帶寬積，負(fù)反饋引入的原則； 負(fù)反饋放大器的結(jié)構(gòu)，特點(diǎn)，一般表達(dá)式的分析和推導(dǎo)。在深度負(fù)反饋條件，在深度負(fù)反饋條件下負(fù)反饋放大器的性能分析;四種基本反饋在深度負(fù)反饋條件下放大器不同增益的表達(dá)式；重點(diǎn): 反饋的引入對放大電路性能的影響，負(fù)反饋引入的

20、原則；一般表達(dá)式的分析和理解。41節(jié)：課后習(xí)題講解。第七章 信號的運(yùn)算和處理本章的教學(xué)目標(biāo)和要求：（1）熟練掌握集成運(yùn)放線性、非線性應(yīng)用的外部條件，正確理解主要參數(shù)和注意事項；（2）熟練掌握比例運(yùn)算，和差運(yùn)算、積分運(yùn)算、微分運(yùn)算等電路的工作原理，正確理解運(yùn)用虛地、虛短路概念分析計算輸入輸出關(guān)系；（3）能夠正確理解LPF、HPF、BPF和BEF的工作原理，了解它們的主要性能，并能夠根據(jù)需要合理選擇電路；（4）了解干擾和噪聲的來源及抑制方法。本章的總體教學(xué)內(nèi)容：§71 概述 2§72 基本運(yùn)算電路 2§73 有源濾波電路 2習(xí)題課 1 本章重點(diǎn)：理想運(yùn)放線性應(yīng)用的規(guī)律

21、分析、基本運(yùn)算電路分析、有源濾波器的基本概念。本章難點(diǎn)：正確判斷運(yùn)放的工作區(qū)，并靈活運(yùn)用所在區(qū)的特點(diǎn)分析電路的功能。本章主要的切入點(diǎn)：通過引入理想運(yùn)放的概念，建立虛短與虛斷的概念和零子模型電路；圍繞理想運(yùn)放的兩個工作區(qū)各自的特點(diǎn)，分析比例、求和、，從而掌握運(yùn)放應(yīng)用電路的一般分析方法。本章教學(xué)方式：課堂講授+實驗本章課時安排：7本章習(xí)題：P3787.1 7.4 7.5 7.1342、43、44節(jié)：運(yùn)用虛短與虛斷概念分析反相比例、同相比例、加法、減法、積分和微分運(yùn)算電路的工作原理；對實際運(yùn)算電路的誤差進(jìn)行分析。重點(diǎn)：基本運(yùn)算電路的工作原理。45、46、47節(jié)： 濾波器的概念，分類，頻帶特性，對用運(yùn)放構(gòu)成的簡單高通、低通濾波器電路進(jìn)行分析。重點(diǎn): 有源高通、低通濾波器電路的分析。48節(jié)：課后習(xí)題講解第八章 波形的發(fā)生和信號的轉(zhuǎn)換本章的教學(xué)目標(biāo)和要求：（1）熟悉電路產(chǎn)生正弦波振蕩的幅值平衡條件和相位平衡條件；（2）理解幾種形式的電壓比較器的工作原理；（3）了解信號轉(zhuǎn)換電路的工作原理；本章總體教學(xué)內(nèi)容和學(xué)時安排：§81 正弦波振蕩電路1§82 電壓比較器 2§83 非正弦波發(fā)生電路1本章重點(diǎn)： 正弦波振蕩的條件、正弦波振蕩電路的組成