模拟电子技术基础课程教学大纲.docx
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模拟电子技术基础课程教学大纲
“模拟电子技术基础”课程教学大纲
课程名称：
模拟电子技术基础
教材信息：
《模拟电子电路及技术基础（第三版）》，孙肖子主编
主讲教师：
孙肖子（西安电子科技大学电子工程学院副教授）
学时：
64学时
一、课程的教学目标与任务
通过本课程教学使学生在已具备线性电路分析的基础上，进一步学习包含有源器件的线性电路和线性分析、计算方法。
使学生掌握晶体二极管、稳压管、晶体三极管、场效应管和集成运放等非线性有源器件的工作原理、特性、主要参数及其基本应用电路，掌握各种放大器、比较器、稳压器等电路的组成原理、性能特点、基本分析方法和工程计算及应用技术，获得电子技术和线路方面的基本理论、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，为以后深入学习电子技术其他相关领域中的内容，以及为电子技术在实际中的应用打下基础。
二、课程具体内容及基本要求
（一）、电子技术的发展与模电课的学习MAP图（2学时）
介绍模拟信号特点和模拟电路用途，电子技术发展简史，本课程主要教学内容，四种放大器模型的结构、特点、用途及增益、输入电阻、输出电阻等主要性能指标，频率特性和反馈的基本概念。
1.基本要求
（1）了解电子技术的发展，本课程主要教学内容，模拟信号特点和模拟电路用途。
（2）熟悉放大器模型和主要性能指标。
（3）了解反馈基本概念和反馈分类。
（二）、集成运算放大器的线性应用基础（8学时）
主要介绍各种理想集成运算应用电路的分析、计算，包括同/反相比例放大、同/反相相加、相减、积/微分、V-I和I-V变换电路和有源滤波等电路的分析、计算，简单介绍集成运放的实际非理想特性对应用电路的影响及实践应用中器件选择的依据和方法。
1.基本要求
（1）了解集成运算放大器的符号、模型、理想运放条件和电压传输特性。
（2）熟悉在理想集成运放条件下，对电路引入深反馈对电路性能的影响，掌握“虚短”、“虚断”和“虚地”概念。
（3）掌握比例放大、相加、相减、积/微分、V-I和I-V变换电路的分析、计算。
（4）了解二阶有源RC低通、高通、带通、带阻和全通滤波器的传递函数、幅频特性及零极点分布，能正确判断电路的滤波特性。
（5）熟悉集成运算放大器的主要技术指标的含义，了解实际集成运放电路的非理想特性对实际应用的限制。
2.重点、难点
重点：
各种集成运放应用电路的分析、计算和设计。
难点：
有源滤波器的分析、计算和集成运放非理想特性对实际应用的影响，。
（三）、电压比较器、弛张振荡器及模拟开关（4学时）
主要介绍简单比较器、迟滞比较器和弛张振荡器的电路构成、特点、用途、传输特性及主要参数的分析、计算，简单介绍单片集成电压比较器和模拟开关的特点、主要参数和基本应用。
1.基本要求
（1）掌握简单比较器和迟滞比较器的特点、用途和传输特性。
（2）掌握单/双运放构成的弛张振荡器的特点、输出波形及主要参数的计算。
（3）了解各种单片集成电压比较器的特点、主要参数和应用。
（4）了解模拟开关的功能和用途。
2.重点、难点
重点：
简单比较器、迟滞比较器和弛张振荡器的电路分析、计算。
难点：
迟滞比较器传输特性和电路分析，弛张振荡器电路分析、计算。
（四）、常用半导体器件原理（12学时）
主要介绍本证半导体、P/N型半导体、半导体中漂移电流和扩散电流等半导体相关物理基础知识和基本概念，PN结的形成、工作原理、单向导电性、击穿特性和电容特性等基本知识，晶体二极管和稳压管的伏安特性、主要参数、简化模型及各种基本应用电路的分析、计算。
双极型晶体三极管工作原理、伏安特性及主要参数，工作状态分析。
JFET和MOSFET工作原理、输出特性和转移特性曲线及主要参数，工作状态分析及各种FET基本应用电路的分析、计算。
晶体管和场效应管用于构成集成运放反馈网络的综合应用电路的分析、计算。
1.基本要求
（1）熟悉本证半导体、P型、N型半导体以及漂移电流和扩散电流等基本概念。
（2）掌握PN结工作原理、单向导电性、击穿特性和电容特性等基本知识。
（3）掌握晶体二极管和稳压管的特性、参数及其基本应用电路的分析、计算。
（4）掌握包含二极管、稳压管的集成运放应用电路的分析、计算，包括精密整流、输出限幅的比较器、输出限幅且占空比可调的弛张振荡器等电路。
（5）掌握双极型晶体管工作原理、共射输出特性和输入特性曲线及主要参数，掌握直流偏置下晶体管工作状态分析、计算。
（6）掌握JFET和MOSFET工作原理、输出特性和转移特性曲线及主要参数，掌握直流偏置下FET工作状态分析、计算及各种FET基本应用电路的分析、计算。
（7）掌握晶体管和场效应管用于构成集成运放反馈网络的综合应用电路分析、计算。
（8）了解双极型晶体管和场效应管性能、参数比较。
2.重点、难点
重点：
晶体二极管、稳压管、三极管和场效应管工作原理、特性曲线、主要参数及其应用电路的分析、计算
难点：
三极管和场效应管应用电路的分析、计算。
（五）、基本放大电路（10学时）
主要介绍晶体管和场效应管放大器组成原理，直流偏置电路分析、计算，放大器图解分析法、负载线画法、非线性失真和动态范围等基本知识，重点介绍晶体管和场效应管低频交流小信号模型、主要参数，应用微变等效电路法对三种基本组态放大器进行交流分析，以及三种基本组态放大器性能特点和增益、输入电阻、输出电阻等主要性能指标的计算。
多级放大器级联原则、级间耦合方式，多级放大器电路分析方法和增益、输入电阻、输出电阻等主要性能指标计算。
1.基本要求
（1）熟悉基本放大器组成原理，掌握直流偏置电路的分析、计算。
（2）熟悉放大器图解分析法，掌握非线性失真的判断和动态范围的确定。
（3）掌握晶体管低频交流小信号模型及主要参数，应用微变等效电路法对三种基本组态放大器进行交流分析、计算，掌握三种基本组态放大器的性能特点。
（4）掌握场效应管放大器偏置电路分析，场效应管低频小信号模型及主要参数，场效应管三种基本组态电路分析、计算。
（5）熟悉多级放大器级联原则、级间耦合方式，掌握多级放大器分析方法和主要性能指标计算。
2.重点、难点
重点：
晶体管和场效应管三种基本组态放大器的特点及其分析、计算。
难点：
图解法和多级放大器的分析、计算。
（六）、集成运算放大器电路原理（8学时）
简单介绍集成运算放大器组成和电路特点的基本知识，主要介绍单管、镜像、比例和微电流源等几种常用电流源的工作原理、用途和电路分析、计算。
重点介绍差动（分）放大器工作原理，直流工作点、差模增益、共模增益、共模抑制比、输入/出电阻等主要性能指标的计算，介绍差动放大器传输特性、输出级电路分析、集成运算放大器内部电路组成和分析，以及集成运算放大器主要性能指标。
1.基本要求
（1）了解集成运算放大器组成和电路特点。
（2）了解电流源的作用，掌握单管、镜像和比例电流源的分析、计算，熟悉微电流和负反馈型电流源及有源负载放大器的组成、特点及电路分析和计算。
（3）掌握差动放大器工作点、增益、共模抑制比等主要性能指标计算，熟悉传输特性。
（4）掌握集成运算放大器输出级电路分析及交越失真概念和克服方法。
（5）熟悉以F007（μA741）为例的集成运算放大器内部电路组成和分析。
（6）了解MOS集成运算放大器的电路组成和分析方法。
（7）熟悉集成运算放大器主要性能指标。
2.重点、难点
重点：
电流源和差动放大器工作原理、性能指标及电路的分析、计算。
难点：
差动放大器的分析、计算和集成运放内部电路分析。
（七）、频率响应（4学时）
介绍频率失真、线性失真、非线性失真、实际放大器幅频特性、上/下限频率、通频带和增益频带积基本概念，晶体管和场效应管高频小信号模型、主要频率参数，密勒定理，重点介绍晶体管三种基本组态放大器高频响应分析和计算，简单介绍波特图近似表示法。
分析影响放大器频率特性主要因素和展宽频带的主要方法和宽带放大器的设计原则。
介绍场效应管放大器高频响应分析和放大器低频响应分析方法，多级放大器下限频率fL和上限频率fH的分析和计算。
简单介绍稳态指标上限频率fH与暂态指标建立时间tr的关系。
1.基本要求
（1）熟悉频率失真、线性和非线性失真，晶体管高频小信号模型和频率参数等知识；
（2）掌握分析频率响应的快速估算法；
（3）熟悉密勒定理，掌握晶体管三种基本组态放大器高频响应分析方法和波特图近似表示法，熟悉展宽频带的主要方法和宽带放大器设计原则。
（4）熟悉场效应管放大器的高频响应分析；
（5）熟悉放大器低频响应分析方法，掌握下限频率的计算方法；
（6）掌握多级放大器上限频率fH和下限频率fL的计算方法；
（7）了解稳态指标上限频率fH与暂态指标建立时间tr的关系。
2.重点、难点
重点：
晶体管高频小信号模型和频率参数，三种基本组态放大器上限频率的分析和计算，展宽频带的主要方法和宽带放大器的设计原则。
难点：
放大器频率响应的分析和计算，宽带放大器设计。
（八）、反馈（6学时）
介绍反馈基本概念、基本框图和基本方程，电路引入负反馈对放大器各种主要性能指标的影响。
重点介绍负反馈放大器的分类及反馈类型的判断方法，包括直/交流反馈，串/并联反馈，电压/电流反馈的分析、判断，对于给定电路如何按照要求，正确引入负反馈，并在深反馈条件下计算反馈放大器闭环增益和反馈系数。
介绍反馈放大器的稳定性、自激、幅度裕度、相位裕度和相位补偿技术等知识。
1.基本要求
（1）熟悉反馈的基本概念、基本框图和基本方程。
（2）掌握负反馈放大器的分类及反馈类型判断。
（3）熟悉负反馈对放大器性能的影响。
（4）掌握负反馈放大器分析方法，对于给定电路能够根据要求正确引入负反馈，并能在深反馈条件下计算放大器闭环增益和反馈系数。
（5）熟悉反馈放大器的稳定性，了解相位补偿技术。
2.重点、难点
重点：
反馈类型判别，负反馈放大电路的分析及主要参数计算。
难点：
负反馈放大电路分析，反馈放大器的稳定性和相位补偿技术。
（九）、功率放大电路（2学时）
简单介绍A类、B类和C类等几种功率放大电路工作原理和特点，依据提高电路输出效率的原则，主要介绍B类互补跟随功放OCL和单电源互补对称功放OTL工作原理和输出功率、功耗和集电极效率的计算。
简单介绍集成功率放大电路、各种功率器件及其散热、防止二次击穿和保护电路。
1.基本要求
（1）熟悉功率放大器的特点、主要指标、分类及提高功率放大电路效率的方法。
（2）掌握B类互补对称功率放大器工作原理和输出功率、功耗和集电极效率的计算。
（3）熟悉AB类单电源互补对称功放电路原理、分析和计算，熟悉复合管组成原则。
（4）了解D功率放大电路、集成功率放大电路、各种功率器件及其散热和保护电路。
2.重点、难点
重点：
B类互补对称功率放大器输出功率、功耗和集电极效率的分析、计算。
难点：
如何提高功率放大电路的效率。
（十）、电源电路（2学时）
简单介绍直流稳压电源组成框图，半波整流、全波整流、桥式整流以及倍压整流的工作原理，常用滤波电路分析，主要介绍桥式整流及滤波电路的分析、计算，重点介绍串联型稳压电路和集成三端稳压器工作原理、特点和电路分析、计算，简单介绍开关型稳压电路组成和工作原理，开关电源提高效率，减小体积的原理，各种集成开关稳压器。
1.基本要求
（1）熟悉直流稳压电源组成框图。
（2）熟悉半波、全波整流工作原理，了解倍压整流工作原理。
（3）熟悉常用滤波电路，掌握桥式整流及滤波电路的分析、计算。
（4）掌握串联稳压电路工作原理、计算和集成三端稳压器基本应用电路。
（5）了解串联开关式稳压电路的组成和工作原理。
2.重点、难点
重点：
串联型稳压电路的工作原理、分析、计算及集成三端稳压器的使用。
难点：
桥式整流、滤波电路和串联稳压电路的计算。
注：
另有6学时为习题课和总复习
作业及课外学习要求：
（1）课后书面作业由任课教师在教材课后习题中适当选择；
（2）引导学生自学一种电子电路EDA工具，能够对电路进行计算机虚拟实验和仿真。
三、本课程对培养学生能力和素质的贡献点
模拟电子技术基础是电子类、电气类、控制类、仪表类专业的重要专业基础课。
通过学习晶体管、场效应管和集成运放等有源半导体器件工作原理、特性及应用电路，掌握模拟电子线路的基本知识、基本分析方法和工程计算及应用技术，通过电路的设计、分析、调试，逐渐培养学生分析问题和解决问题的能力，为以后深入学习电子技术其他相关领域中的内容，以及为电子技术在实际中的应用打下基础，同时该课程所讲述各种元器件和应用电路，尤其是集成运放及其应用电路可直接应用于工程实际中，课程概念性、实践性、工程性都很强，教学中通过理论联系实际，应用现代计算机仿真技术和EDA工具，可使学生了解并掌握现代化的分析和设计理念及方法，引导学生分组完成各种切合科研实践的综合设计大作业，有利于学生工程实践和团队协作能力的培养。
四、内容及学时分配
章节
讲解内容
学时数
1
绪论：
电子技术的发展与模电课的学习MAP图
2
2
集成运算放大器的线性应用基础
8
3
集成运算放大器的非线性应用基础
4+2
4
常用半导体器件原理
12
5
基本放大电路
10
6
集成运算放大器电路原理
8+2
7
频率响应
4
8
反馈
6
9
功率放大电路分析、计算
2
10
整流、滤波、串联型线性稳压电路和集成三端稳压器应用，开关稳压电源基本概念
2
11
总复习
2
合计
五、教材及参考书目
教材：
《模拟电子电路及技术基础（第三版）》，孙肖子主编，西安电子科技大学出版社
参考书目：
1.《模拟电子电路及技术基础（第二版）教、学指导书》，孙肖子主编，西安电子科技大学出版社
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