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课程编码:08265002
课程名称:模拟电子技术基础
英文名称:Analog Electronics
开课学期:2
学时/学分:64/4
课程类型:学科基础必修课
开课专业:测控技术与仪器、电气工程及其自动化专业本科生
选用教材:康华光主编,《电子技术基础(模拟部分)》高等教育出版社1999年6月第四版
主要参考书:
1、 陈大钦主编:《电子技术基础模拟部分(第四版)教师手册》,高等教育出版社1999年
2、 蔡惟铮主编:《模拟电子技术基础课程教学辅助系统》,高等教育出版社2000年
3、 郑君里主编:《信号与系统》,高等教育出版社2000年
4、 李永敏主编:《检测仪器电子电路》,西北工业大学出版社1996年2月
执笔人:王应吉
一、课程性质、目的和任务
本课程是全国高等学校工科电类专业的一门通用专业基础课;是“测控”“电气”两个本科专业的主干课。学好本课,为后续电子类、电气类、计算机硬件类课程奠定牢固的基础。
通过本课程的学习,使学生了解常用模拟半导体器件的内部结构;掌握常用模拟半导体器件的外特性和主要参数、基本模拟电子电路的工作原理和基本分析方法。与《模拟电子技术基础实验》《电子电路基本技能实习》等教学环节一起,使学生掌握常用电子仪器的使用方法、电子电路的基本测量技术。基本的模拟电子设计能力;具备一定的分析、设计、仿真、调测和制作模拟电子系统的能力。
二、教学基本要求(其中有些要求需同《模拟电子技术基础实验》《电子电路基本技能实习》等教学环节一起共同实现)
1.了解二极管、双极型三极管、场效应管和运算放大器的基本结构;掌握它们的工作原理、外特性和主要参数;掌握其使用方法
2.掌握共射、共基、共集和共源、共漏及差分放大电路、功率放大电路的组成、工作原理与设计方法;
3.掌握放大电路的静态工作点、放大倍数、输入电阻、输出电阻、频率特性的分析与测试方法;
4.熟练掌握加、减、乘、除、乘方、开方、对数、反对数、积分、微分、绝对值、PID等基本运算电路的工作原理分析、运算误差分析方法;
5.掌握典型反馈网络的分析方法;
6.掌握一阶、二阶滤波电路的分析方法;初步掌握其设计方法
7.掌握常用振荡器的分析与设计方法;
8.掌握基本比较器的分析与设计方法;
9.掌握直流稳定电源的分析与设计方法;
10.对放大电路的噪声分析与稳定性分析有初步的了解;
11.初步掌握工程分析方法。
三、各章节内容及学时分配
第一章 绪论(2学时)
第一节 电子系统与信号
一、电子系统、信号及其频谱
二、模拟信号和数字信号
第二节 放大电路的基本知识
一、模拟信号放大
二、 放大电路模型与主要性能指标
第二章半导体二极管及其基本电路(3学时)
第一节 半导体的基本知识
一、半导体材料
二、半导体的共价健结构
三、本征半导体、空穴及其导电作用
四、杂质半导体
第二节 PN结的形成及特性
第三节 半导体二极管
一、半导体二极管的结构
二、二极管的V-I特性
三、 二极管的参数
第四节 二极管基本电路及其分析方法
一、二极管正向V-I特性的建模
二、 模型分析法应用举例
第五节 特殊二极管
一、齐纳二极管
二、变容二极管
三、光电子器件
第三章 半导体三极管及其放大电路基础(16学时)
第一节 半导体晶体管(BJT)
一、 BJT的机构
二、 BJT的电流分配与放大作用
三、 BJT的特性曲线
四、 BJT的主要参数
第二节 共发射极放大电路
第三节 图解分析法
一、静态工作情况分析
二、动态工作情况分析
第四节 小信号模型分析法
一、BJT的小信号建模
二、用H参数小信号模型分析共发射极基本放大电路
第五节 放大电路的工作点稳定问题
一、温度对工作点的影响
二、射极偏置电路
第六节 共集电极电路和共基极电路
第七节 放大电路的频率响应
一、单时间常数RC电路的频率响应
二、单级放大电路的高频响应和低频响应
三、多级放大电路的频率响应
第八节 单级放大电路的瞬态响应(选讲内容,可引导优秀学生自学)
第四章 场效应管(FET)放大电路(5学时)
第一节 结型场效应管(JFET)
第二节 砷化镓金属—半导体场效应管(选讲内容,可引导优秀学生自学)
第三节 金属—氧化物—半导体场效应管(MOSFET)
第四节 场效应管放大电路
第五节 各种放大器件电路性能比较
第五章 功率放大电路(5学时)
第一节 功率放大电路的一般问题
第二节 乙类双电源互补对称功率放大电路
第三节 甲乙类互补对称功率放大电路
第四节 集成功率放大器(选讲内容,可引导优秀学生自学)
第六章 集成电路运算放大器(6学时)
第一节 集成电路运算放大器中的电流源
第二节 差分式放大电路
第三节 集成电路运算放大器
第四节 集成电路运算放大器的主要参数
第五节 专用型集成电路运算放大器(选讲内容,可引导优秀学生自学)
第六节 放大电路中的噪声与干扰(选讲内容,可引导优秀学生自学)
第七章 反馈放大电路(6学时)
第一节 反馈的基本概念与分类
第二节 负反馈放大电路的方框图及增益的一般表达式
第三节 负反馈对放大电路性能的改善
第四节 负反馈放大电路的分析方法
一、深度负反馈条件下的近似计算
二、小信号模型分析法(选讲内容,可引导优秀学生自学)
第五节 负反馈放大电路的稳定问题(选讲内容,可引导优秀学生自学)
第八章 信号的运算与处理电路(8学时)
第一节 基本运算电路
第二节 实际运算放大器运算电路的误差分析
第三节 对数和反对数运算电路
第四节 模拟乘法器
一、变跨导式模拟乘法器的工作原理
二、模拟乘法器的应用
第五节 有源滤波电路
一、基本概念及初步定义
二、滤波器的传递函数
三、滤波器的电路形式
四、滤波器设计(选讲内容,可引导优秀学生自学)
第六节 开关电容滤波器(选讲内容,可引导优秀学生自学)
第九章 信号产生电路(8学时)
第一节 正弦波振荡电路的振荡条件
第二节 RC正弦波振荡电路
第三节 LC正弦波振荡电路
第四节 非正弦信号产生电路
第五节 集成函数发生器8038简介(选讲内容,可引导优秀学生自学)
第十章 直流稳压电源(5学时)
第一节 小功率整流滤波电路
第二节 串联反馈式稳压电路
一、稳压电源的质量指标
二、串联反馈式稳压电路的工作原理
三、三端集成稳压器结构与工作原理
四、三端集成稳压器的应用
第三节 串联开关式稳压电路(选讲内容,可引导优秀学生自学)
第四节 直流变换型电源(选讲内容,可引导优秀学生自学)
四、考核方式:笔试(闭卷)
五、实验
包括仪器认识与使用;原器件认识与辨别;单管放大器的设计与实现;多级放大器的设计与实现;功率放大器的设计与实现;差动放大器的设计与实现;负反馈放大器的设计与实现;比例求和运算电路的设计与实现;正弦波振荡器的设计与实现;直流稳压电源的设计与实现;电子线路的计算机辅助分析与设计等。
实验课单独开设,单独考核,独立实验大纲。