(2024年)模擬電子技術(shù)教程教學(xué)設(shè)計

模擬電子技術(shù)教程教學(xué)設(shè)計1CATALOGUE目錄課程介紹與教學(xué)目標(biāo)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)知識模擬電路分析與設(shè)計方法波形產(chǎn)生與變換電路功率放大與電源電路模擬電子技術(shù)應(yīng)用實例課程總結(jié)與拓展延伸201課程介紹與教學(xué)目標(biāo)3電子技術(shù)是現(xiàn)代科技領(lǐng)域的基礎(chǔ)，模擬電子技術(shù)作為電子技術(shù)的重要分支，在通信、控制、測量等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用。隨著科技的不斷發(fā)展，模擬電子技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展，對人才的需求也越來越高。本課程旨在培養(yǎng)學(xué)生掌握模擬電子技術(shù)的基本理論、基本知識和基本技能，為后續(xù)的專業(yè)課程學(xué)習(xí)和實踐打下基礎(chǔ)。課程背景及意義4掌握模擬電子技術(shù)的基本概念、基本電路、分析方法等。知識目標(biāo)能力目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)能夠運用所學(xué)知識分析和解決模擬電子技術(shù)領(lǐng)域的實際問題。培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、實踐能力和團(tuán)隊協(xié)作精神。030201教學(xué)目標(biāo)與要求5《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》（第五版），高等教育出版社。選用教材本課程共分為十章，包括半導(dǎo)體器件基礎(chǔ)、基本放大電路、集成運算放大器、反饋放大電路、功率放大電路、信號產(chǎn)生與處理電路、直流穩(wěn)壓電源、晶閘管及其應(yīng)用、場效應(yīng)管及其應(yīng)用和模擬電子系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用等。每章均包含基本理論知識、典型電路分析、實驗與仿真等內(nèi)容。內(nèi)容安排教材選用及內(nèi)容安排602模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)知識7電流是電荷的定向移動，電壓是電位差或電勢差，電阻是導(dǎo)體對電流的阻礙作用。電流、電壓和電阻在同一電路中，通過導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體的電阻成反比。歐姆定律電功是電流所做的功，電功率是單位時間內(nèi)電流所做的功。電功和電功率電子技術(shù)基本概念8123連續(xù)變化的物理量表示的信息，其信號的幅度，或頻率，或相位隨時間作連續(xù)變化。模擬信號不連續(xù)變化的物理量表示的信息，其信號幅度取值是離散的，且幅值被限制在有限個數(shù)值之內(nèi)。數(shù)字信號通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，通過數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC）將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號。模擬信號與數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換模擬信號與數(shù)字信號9半導(dǎo)體材料PN結(jié)及其特性半導(dǎo)體二極管半導(dǎo)體三極管半導(dǎo)體器件基礎(chǔ)01020304常用的半導(dǎo)體材料有硅、鍺等，其導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間。PN結(jié)是由一個P型半導(dǎo)體和一個N型半導(dǎo)體緊密接觸所構(gòu)成的，具有單向?qū)щ娦?。由PN結(jié)構(gòu)成的半導(dǎo)體器件，具有單向?qū)щ娦?，可用于整流、檢波等電路。由兩個PN結(jié)構(gòu)成的半導(dǎo)體器件，具有放大、開關(guān)等作用，是電子電路中的核心元件之一。1003模擬電路分析與設(shè)計方法11

基本放大電路原理及分析放大電路的基本概念闡述放大電路的作用、分類及性能指標(biāo)。基本放大電路的工作原理詳細(xì)分析共射、共基、共集三種基本放大電路的工作原理及特點。放大電路的分析方法介紹靜態(tài)工作點的設(shè)置及動態(tài)性能指標(biāo)的計算方法，包括直流通路和交流通路的分析。1203負(fù)反饋放大電路的應(yīng)用介紹負(fù)反饋在改善放大電路性能方面的應(yīng)用實例，如提高增益穩(wěn)定性、擴(kuò)展通頻帶等。01負(fù)反饋的基本概念闡述負(fù)反饋的作用、分類及判斷方法。02負(fù)反饋對放大電路性能的影響分析負(fù)反饋對放大電路增益、輸入輸出電阻、失真及頻率響應(yīng)等性能指標(biāo)的影響。負(fù)反饋放大電路及應(yīng)用13集成運算放大器的基本概念01闡述集成運算放大器的作用、分類及主要參數(shù)。集成運算放大器的分析方法02介紹虛短、虛斷兩種分析方法，以及如何利用這些方法分析集成運算放大器的輸入輸出關(guān)系。集成運算放大器的應(yīng)用03列舉集成運算放大器在模擬信號處理中的應(yīng)用實例，如加法器、減法器、積分器、微分器等。同時，介紹其在信號產(chǎn)生、變換和處理等方面的應(yīng)用。集成運算放大器及其應(yīng)用1404波形產(chǎn)生與變換電路15振蕩器基本原理LC正弦波振蕩器RC正弦波振蕩器石英晶體振蕩器正弦波振蕩器原理及設(shè)計介紹振蕩器的基本組成、工作原理及分類，闡述正弦波振蕩器的振蕩條件和平衡條件。介紹RC振蕩器的電路結(jié)構(gòu)、工作原理及特點，分析其頻率穩(wěn)定性和起振條件，給出設(shè)計實例。分析LC振蕩器的電路結(jié)構(gòu)、工作原理及頻率穩(wěn)定性，討論其設(shè)計方法和實際應(yīng)用。闡述石英晶體的基本特性、等效電路及振蕩器電路，分析石英晶體振蕩器的頻率穩(wěn)定性和優(yōu)缺點。16介紹方波產(chǎn)生電路的基本原理和常見電路結(jié)構(gòu)，如遲滯比較器、施密特觸發(fā)器等，分析其工作過程和輸出波形特點。方波產(chǎn)生電路闡述三角波產(chǎn)生電路的基本原理和常見電路結(jié)構(gòu)，如積分器、運放構(gòu)成的三角波發(fā)生器等，討論其輸出波形特性和應(yīng)用。三角波產(chǎn)生電路分析鋸齒波產(chǎn)生電路的基本原理和常見電路結(jié)構(gòu)，如運放構(gòu)成的鋸齒波發(fā)生器等，探討其輸出波形特性和應(yīng)用。鋸齒波產(chǎn)生電路非正弦波產(chǎn)生電路及應(yīng)用17波形變換電路原理及分析波形變換基本原理介紹波形變換的基本概念和原理，闡述常見波形變換電路的分類和特點。電壓-電流變換電路分析電壓-電流變換電路的基本原理和常見電路結(jié)構(gòu)，如運放構(gòu)成的電壓跟隨器、電流源等，討論其輸入輸出特性和應(yīng)用。電流-電壓變換電路闡述電流-電壓變換電路的基本原理和常見電路結(jié)構(gòu)，如運放構(gòu)成的電流放大器、跨阻放大器等，探討其輸入輸出特性和應(yīng)用。阻抗變換電路介紹阻抗變換電路的基本原理和常見電路結(jié)構(gòu)，如運放構(gòu)成的阻抗變換器、匹配網(wǎng)絡(luò)等，分析其在信號傳輸和放大中的作用和應(yīng)用。1805功率放大與電源電路19闡述功率放大電路的定義、作用及分類，明確其在電子設(shè)備中的重要地位。功率放大電路的基本概念詳細(xì)解析功率放大電路的工作原理，包括信號的輸入、放大、輸出等過程，以及電路中各元器件的作用。功率放大電路的工作原理介紹功率放大電路的設(shè)計步驟和方法，包括電路拓?fù)涞倪x擇、元器件參數(shù)的計算和選取等。功率放大電路的設(shè)計方法闡述功率放大電路的主要性能指標(biāo)，如輸出功率、效率、失真度等，以及這些指標(biāo)對電路性能的影響。功率放大電路的性能指標(biāo)功率放大電路原理及設(shè)計20介紹直流穩(wěn)壓電源的定義、作用及分類，明確其在電子設(shè)備中的重要地位。直流穩(wěn)壓電源的基本概念介紹直流穩(wěn)壓電源的分析方法，包括電路拓?fù)涞姆治?、元器件參?shù)的計算和選取等。直流穩(wěn)壓電源的分析方法詳細(xì)解析直流穩(wěn)壓電源的工作原理，包括整流、濾波、穩(wěn)壓等過程，以及電路中各元器件的作用。直流穩(wěn)壓電源的工作原理闡述直流穩(wěn)壓電源的主要性能指標(biāo)，如輸出電壓穩(wěn)定性、紋波系數(shù)、效率等，以及這些指標(biāo)對電源性能的影響。直流穩(wěn)壓電源的性能指標(biāo)直流穩(wěn)壓電源原理及分析21ABCD開關(guān)型穩(wěn)壓電源及應(yīng)用開關(guān)型穩(wěn)壓電源的基本概念闡述開關(guān)型穩(wěn)壓電源的定義、作用及分類，明確其相較于線性穩(wěn)壓電源的優(yōu)勢。開關(guān)型穩(wěn)壓電源的應(yīng)用實例列舉開關(guān)型穩(wěn)壓電源在各個領(lǐng)域的應(yīng)用實例，如計算機(jī)、通信、工業(yè)控制等。開關(guān)型穩(wěn)壓電源的工作原理詳細(xì)解析開關(guān)型穩(wěn)壓電源的工作原理，包括開關(guān)管的工作狀態(tài)、控制電路的作用等。開關(guān)型穩(wěn)壓電源的優(yōu)缺點分析對開關(guān)型穩(wěn)壓電源的優(yōu)缺點進(jìn)行深入分析，以便在實際應(yīng)用中選擇合適的電源類型。2206模擬電子技術(shù)應(yīng)用實例23利用運算放大器實現(xiàn)音頻信號的低噪聲放大，提高信號幅度。音頻信號放大通過改變音頻信號的頻率成分，實現(xiàn)音調(diào)的高低調(diào)整。音調(diào)控制通過改變音頻信號的幅度，實現(xiàn)音量的大小調(diào)整。音量控制采用濾波器對音頻信號進(jìn)行頻率選擇，去除噪聲和干擾。音頻信號濾波音頻信號處理系統(tǒng)實例分析24采用寬帶放大器對視頻信號進(jìn)行放大，提高信號幅度。視頻信號放大色彩處理視頻信號濾波視頻信號壓縮與傳輸通過改變視頻信號的色度、亮度和對比度等參數(shù)，實現(xiàn)色彩調(diào)整。采用濾波器對視頻信號進(jìn)行頻率選擇，去除噪聲和干擾。采用壓縮編碼技術(shù)對視頻信號進(jìn)行壓縮，降低傳輸帶寬需求。視頻信號處理系統(tǒng)實例分析25模擬信號采集通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，以便進(jìn)行后續(xù)處理。數(shù)字信號處理采用數(shù)字濾波器、FFT等算法對數(shù)字信號進(jìn)行處理，提取有用信息。數(shù)據(jù)存儲與傳輸將處理后的數(shù)據(jù)存儲在存儲器中或通過通信接口進(jìn)行傳輸。數(shù)據(jù)可視化與分析利用圖形化界面將數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出來，方便用戶進(jìn)行分析和決策。數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)實例分析2607課程總結(jié)與拓展延伸27基礎(chǔ)知識掌握回顧模擬電子技術(shù)的基本概念、原理和分析方法，確保學(xué)生對基礎(chǔ)知識有深入的理解。常用器件特性與應(yīng)用回顧常用模擬電子器件（如二極管、三極管、場效應(yīng)管等）的特性及在電路中的應(yīng)用，加深學(xué)生對器件工作原理的理解。電路分析技能總結(jié)課程中涉及的電路分析方法，如等效電路法、節(jié)點電壓法等，強(qiáng)調(diào)其在解決實際問題中的應(yīng)用。典型電路分析總結(jié)課程中講解的典型模擬電路，如放大電路、振蕩電路、電源電路等，強(qiáng)調(diào)其工作原理和設(shè)計方法。課程重點回顧與總結(jié)28集成電路技術(shù)介紹當(dāng)前集成電路技術(shù)的發(fā)展動態(tài)，包括高性能模擬集成電路設(shè)計、片上系統(tǒng)（SoC）技術(shù)等，讓學(xué)生了解模擬電子技術(shù)的最新成果。介紹新型電子器件，如生物電子器件、光電子器件等，探討它們在模擬電子技術(shù)中的應(yīng)用前景。闡述模擬與數(shù)字混合信號處理技術(shù)的重要性，以及在該領(lǐng)域的研究熱點和發(fā)展趨勢。探討綠色電子技術(shù)在模擬電路設(shè)計中的應(yīng)用，如低功耗設(shè)計、環(huán)保材料使用等，培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識。新型電子器件模擬與數(shù)字混合信號處理技術(shù)綠色電子技術(shù)拓展延伸：現(xiàn)代模擬電子技術(shù)發(fā)展趨勢29評價自己對模擬電