学时模拟电路教案.docx
《学时模拟电路教案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《学时模拟电路教案.docx（41页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
学时模拟电路教案
模拟电子线路教案
周鸣籁
说明：
1.教学要求按重要性分为3个层次，分别以“掌握★、熟悉♦、了解▲”表述。
学生可以根据自己的情况
决定其课程内容的掌握程度和学习目标。
2.作业习题选自教材：
康华光《电子技术基础模拟部分》第五版。
3.以图表方式突出授课思路，串接各章节知识点，便于理解和记忆。
课次：
1课时：
3
教学内容
1.第一章绪论
第一节信号
第二节信号的频谱
第三节模拟信号和数字信号
第四节放大电路模型
第五节放大电路的主要性能指标
目的要求
1.了解信号的频谱分析。
2.熟悉信号的分类、模拟信号和数字信号的概念。
3.熟悉放大电路的四种模型。
4.掌握放大电路的主要性能指标。
讲授思路
1.
信号源的等效（戴维宁/诺顿）
简述信号的频谱和分类，详述放大电路模型和性能指标：
2.
♦分类（4类）
作业布置
思考题：
1.某放大电路输入信号为10pA时，输出为500mV它的增益是多少？
属于哪一类放大电路?
2.某放大电路开路输出电压为Voc，短路输出电流为los，试求其输出电阻Ro。
3.对于一个正弦波信号，经有限带宽的放大电路放大后，是否有可能出现频率失真？
为什么？
习题：
第21页题1.5.31.5.41.5.6
课次：
2课时：
3
教学内容
1.第三章二极管及其基本电路
第一节半导体的基本知识
第二节PN结的形成及特性
目的要求
1.了解半导体的基本知识。
2.掌握PN吉的单向导电性、特性曲线和方程、反向击穿特性、结电容效应。
讲授思路
1.
简述半导体的基本知识：
2.
2.详述PN结的形成和特性、简述二极管的种类和参数:
本征半导体掺杂
课次：
3课时：
3
教学内容
1.第三章二极管及其基本电路
第三节二极管
第四节二极管基本电路及其分析方法
第五节特殊二极管
目的要求
1.熟悉二极管的种类和参数。
2.掌握二极管的四种等效模型和二极管电路的分析计算。
3.熟悉稳压管电路的原理以及限流电阻的计算。
讲授思路
1.详述二极管电路的分析方法：
二极管电路分析（非线性特性曲线）
3.详述稳压管电路的原理及计算：
♦稳压管工作条件
zmax
（Izmin
求I最大和最小值计算限流电阻范围
作业布置思考题：
1.空穴是一种载流子吗？
空穴导电时电子运动吗？
2.什么是N型半导体？
什么是P型半导体？
当两种半导体制作在一起时会产生什么现象？
3.PN结上所加端电压与电流符合欧姆定律吗？
它为什么具有单向导电性？
在PN吉加反向电压时果真没有电
流吗？
4.
二极管的极间电容主要影响它的什么工作特性？
课次：
4课时：
3
教学内容
1.第四章双极结型三极管及放大电路基础
第一节BJT
第二节基本共射极放大电路
目的要求
1.熟悉三极管的原理。
2.掌握三极管的特性曲线和方程。
3.熟悉三极管的主要参数。
4.掌握基本共射极放大电路的组成原理
讲授思路
1.简述三极管的工作原理：
三极管分类、结构、符号
内部载流子传输过程
★电流分配关系公式
2.详述三极管的特性曲线和方程:
三极管放大电路组态
（共基极、
共发射极、共集电极）
T
T
特性曲线图解分析
♦输入特性
★输出特性（各区工作条件和特点）
放大区
饱和区
3.三极管的主要参数
▲主要参数定义
一—-■—r—
*—
直流参数
交流参数极限参数
截止区
4.详述共射极放大电路的组成原理:
静态
电路原理图各元件作用
动态
直流量
直流量+交流量
★直流通路画法
★交流通路画法
计算静态工作点
计算交流性能指标
动态
外电路特性族（平移）+BJT输入特性曲线
iBVbe波形
I、、
f外电路特性（交流负载线）
输出特性曲线
课次：
5课时：
3
教学内容
1.第四章双极结型三极管及放大电路基础
第三节放大电路的分析方法
第四节放大电路静态工作点的稳定问题
目的要求
1.掌握H参数小信号模型画法。
2.掌握共射电路静态工作点和交流性能指标的计算
3.熟悉用图解法分析静态和动态工作情况。
4.熟悉饱和失真、截止失真概念，及最大不失真输出电压的计算。
5.了解温度对共射放大电路工作点的影响及射极偏置电路的分析计算。
讲授思路
1.简述用图解法分析静态动态工作情况和失真：
静态
外电路特性+BJT俞入特性曲线
静态工作点IbqVceq
B
外电路特性（直流负载线）
+BJT输出特性曲线+BJT
静态工作点IcqVceq
输入输出回路方程
小信号（微分）
参数方程
H参数小信号模型电路
H参数简化模型电路★
\
H参数的获得：
rbe★
3.详述共射电路静态工作点和交流性能指标的计算：
共射电路图
★静态工作点IBE1CQ（1EQ）VCEQ
rbe
★小信号模型电路
、、、、J
★按定义推导交流性能指标Av（Avs）RiR°公式
4.简述温度对共射放大电路工作点的影响，详述射极偏置电路的分析计算:
♦VbEICEO随温度变化
静态工作点和交流性能指标变化
;、
共射电路改进
★射极偏置电路分析计算（分析过程同共射电路）
课次：
6课时：
3
教学内容
1.第四章双极结型三极管及放大电路基础
第五节共集电极放大电路和共基极放大电路
第六节组合放大电路
目的要求
1.熟悉共集、共基电路静态工作点和交流性能指标的计算。
2.了解复合管的组成。
3.了解组合放大电路的形式、特点及分析方法。
讲授思路
1.详述共集、共基电路静态工作点和交流性能指标的计算
分析过程同共射电路。
2.简述组合放大电路的形式、特点及分析方法：
三种基本组态电路
组
改善性能（AvRRo）
复合管组合放大
课次：
7课时：
3
教学内容
1.第四章双极结型三极管及放大电路基础
第七节放大电路的频率响应
2.第一、三章作业讲解和答疑
3.第一、三章复习和习题练习
目的要求
1.熟悉三极管混合n模型。
2.熟悉单级共射电路上限和下限截止频率的计算、增益带宽积的概念。
讲授思路
1.详述三极管混合n模型：
参数模型
高频参数Cb'cCb'e
♦混合n模型
高频特性
混合n模型参数的获得
（低频时H参数、混合n模型相同）
2.详述放大电路的频率响应分析：
Av频率响应
低频响应
（耦合/旁路电容）
低频等效电路：
H参数模型+CiCoC
密勒等效为输入输出端两电容
b'c
H
高频响应
（结电容）
中频
第三节已分析）
Cb'e）
由输入输出回路时间常数求
低频衰减系数
总频率响应表达式
3.第一、三章作业讲解和答疑
4.第一、三章复习和习题练习：
提问学生、要求学生在黑板上解答
作业布置
思考题：
1.既然BJT具有两个PN结，可否用两只二极管背靠背地相连以构成一只BJT,试说明其理由。
2.能否将BJT的发射极、集电极交换使用？
为什么？
3.有哪几个参数确定BJT的安全工作区？
4.什么是放大？
放大的对象是什么？
负载上获得的功率来自何处？
5.为什么晶体管的输入输出特性说明它有放大作用？
如何将晶体管接入电路才能使其起放大作用？
组成放
大电路的原则是什么？
有几种接法？
6.用估算法计算放大电路静态工作点Q的思路是什么？
为什么要设置Q点？
什么是动态？
如何画放大电路
的交流通路？
7.放大电路的直流负载线和交流负载线的概念有何不同？
什么情况下这两条负载线是重合的？
8.如何确定放大电路的最大动态范围？
如何设置Q点才能使动态范围最大？
9.试比较图解分析法和小信号模型分析法的特点及应用范围。
10.设放大电路的输入信号为正弦波，问在什么情况下，电路的输出出现饱和截止失真？
在什么情况下出现交越失真？
用波形示意图说明这两种失真的区别。
11.引起放大电路静态工作点不稳定的主要因素是什么？
12.试列举几种稳定静态工作点的措施，并说明理由。
13.为什么可以称共集电极放大电路为电压跟随器？
14.三种组态的放大电路各有什么特点？
如何根据它们的特点组成派生电路？
15•什么是放大电路的通频带？
哪些因素影响通频带？
如何确定放大电路的通频带？
16.一个阻容耦合放大电路的幅频响应曲线一般只有在中频区是平坦的，而在低频区或高频区，其频响则是衰减的，这是由哪些因素引起的？
17.为什么要讨论频率响应？
如果放大电路的频率响应不满足要求，应该怎么办？
18.如何将多个单级放大电路连接成多级放大电路？
各种连接方式有什么特点？
19.对于一个参数已知的放大电路，是通频带愈宽愈好吗？
20.晶体管的h参数等效模型在较高信号频率下还适用吗？
为什么？
习题：
第185页题4.1.1
第188页题4.3.54.3.9
第190页题4.4.3
第195页题4.7.2
课次：
8课时：
3
教学内容
1.第五章场效应管放大电路
第一节金属氧化物半导体场效应管
第二节MOSFET放大电路
目的要求
1.了解场效应管的种类、参数。
2.熟悉MO管的特性曲线和方程。
3.掌握MO管共源和共漏电路的静态工作点和交流性能计算。
讲授思路
1.
简述场效应管的种类：
2.详述N沟道增强型MOSFET勺特性曲线和方程：
N沟道增强型MOSFE结构
工作原理（VgsVds对iD的影响）
可变电阻区
♦转移特性曲线
3.简述场效应管的主要参数
4.
▲主要参数定义
两种偏置电路形式
★小信号模型电路
★按定义推导交流性能指标Av（Avs）RiR°公式
5.详述N沟道增强型MOSFE共漏电路静态工作点和交流性能指标的计算分析过程同共源电路。
课次：
9课时：
3
教学内容
1.第五章场效应管放大电路
第三节结型场效应管第五节各种放大器件电路性能比较
2.第四章作业讲解和答疑
3.第四章复习和习题练习
目的要求
1.熟悉JFETt的特性曲线和方程。
2.熟悉JFETt共源和共漏电路的静态工作点和交流性能计算。
3.了解各种放大器件电路的优缺点。
讲授思路
1.简述N沟道JFET的特性曲线和方程：
分析过程同N沟道增强型MOSFE。
2.简述N沟道JFET共源电路的静态工作点和交流性能计算：
分析过程同N沟道增强型MOSFE。
3.简述各种放大器件电路的优缺点。
4.第四章作业讲解和答疑
5.第四章复习和习题练习：
提问学生、要求学生在黑板上解答
作业布置
思考题：
1.为什么MOSFE的输入电阻比BJT高？
2.与BJT放大电路比较，MOSFE偏置电路有什么特点？
3.为什么JFET的输入电阻比MOSFE低?
4.在低噪声电路的设计中，试说明为什么选用JFET而不用BJT?
5.场效应管放大电路与晶体管放大电路有哪些不同之处？
习题：
第251页题5.2.95.3.6
第253页题5.3.8
课次：
10课时：
3
教学内容
1.第六章模拟集成电路
第一节模拟集成电路中的直流偏置技术
第二节差分式放大电路
第三节差分式放大电路的传输特性
第四节集成电路运算放大器
第五节实际集成电路运算放大器的主要参数和对应用电路的影响
第七节放大电路中的噪声和干扰
目的要求
1.了解电流源的工作原理和应用。
2.熟悉差分放大电路四种不同接法的特点。
3.掌握差分放大电路的静态工作点和交流性能的计算。
4.了解差分式放大电路的传输特性。
5.了解集成电路运算放大器的内部结构。
6.了解运放的主要参数和应用。
7.了解放大电路中噪声和干扰的来源和抑制的措施。
讲授思路
1.简述集成电路运算放大器的内部结构：
集成运放内部结构
输入级中间级输出级偏置电路（电流源）
差分放大克服温漂电流源负载高增益电压跟随器提高带负载能力提供静态工作点
2.简述电流源的工作原理和应用：
▲种类：
镜像电流源（较大工作电流）+微电流源（微小工作电流）
BJT+FET
应用：
有源负载+直流偏置
3.详述差分放大电路分析计算：
差分放大电路结构（射极电阻或电流源）
差分放大电路四种接法
路
双端输入双端输出电路分析
★静态工作点计算
（vi1vi20时1EQ、VCEQ）
I
rbe
★交流性能指标推导
差模指标AVdRidRo共模指标AvcRicRoKcmr
I
♦差分放大电路其它接法分析
（对照双端输入双端输出）
4.简述差分式放大电路的传输特性：
线性区+非线性区
5.简述运放的主要参数和应用：
6.
▲运放主要参数
7.简述放大电路中噪声和干扰的来源和抑制的措施
作业布置
思考题：
1.什么是集成运算放大电路？
将分立元件直接耦合放大电路做在一个硅片上就是集成运放吗？
集成运放
电路结构有什么特点？
集成运放的电压传输特性有什么特点？
为什么?
4.集成运放由哪几部分组成？
各部分的作用是什么？
5.如何设置集成运放中各级放大电路的静态工作点？
6.直接耦合放大电路的特殊问题是什么？
如何解决？
7.什么叫差模信号和共模信号？
试从物理意义和数学定义来说明。
8.从输入和输出关系来看，差分式放大电路有几种连接方式？
试比较它们的性能指标。
9.差分放大电路与其它基本放大电路有什么区别？
为什么它能抑制零点漂移？
习题：
第316页题6.2.26.2.5
课次：
11课时：
3
教学内容
1.第七章反馈放大电路
第一节反馈的基本概念与分类
第二节负反馈放大电路的四种组态
目的要求
1.掌握反馈的概念、分类和判别。
2.掌握负反馈放大电路四种组态的分析。
讲授思路
1.详述反馈的概念和分类★:
正反馈和负反馈、直流和交流反馈、电压和电流反馈、并联和串联反馈的概念
2.详述反馈类型的判别★:
输出短路法：
Rl或V。
两端短路
反馈消失t电压反馈
反馈仍存在t电流反馈
输入、反馈在同一端：
并联
输入、反馈在不同端：
串联
I
标注瞬时极性：
输入xit输出X。
T输入Xf
（熟知BJT/FET单级放大、差分放大、运放输入输出极性关系）
]
XiXf极性相同：
并联T正反馈，串联T负反馈
XiXf极性相反：
并联t负反馈，串联t正反馈
3.详述负反馈放大电路四种组态分析▲:
电压串联、电压并联、电流串联、电流并联反馈框图及反馈系数分析
教学内容
1.第七章反馈放大电路
第三节负反馈放大电路增益的一般表达式
第四节负反馈对放大电路性能的影响
第五节深度负反馈条件下的近似计算
第六节负反馈放大电路设计
第七节负反馈放大电路的频率响应
第七节负反馈放大电路的稳定性
2.第五、六章作业讲解和答疑
3.第五、六章复习和习题练习
目的要求
1.熟悉反馈的方框图表示及增益的一般表达式。
2.熟悉负反馈对放大电路性能的影响。
3.熟悉深度负反馈下闭环放大倍数的计算、虚短和虚断的概念。
4.了解产生自激的条件和稳定性判断方法。
讲授思路
1.详述负反馈放大电路增益的一般表达式：
★负反馈放大电路框图
I
★推导闭环增益公式
1：
深度负反馈0:
自激振荡
2.简述负反馈对放大电路性能的影响:
♦负反馈对放大电路性能的影响
斗—'—
—►
增益
输入电阻
输出电阻
通频带
非线性失真
噪声
下降
串联：
增大
电压：
减小
fH增大
减小
减小
提高稳定性
并联：
减小
电流：
增大
fL减小
0
Af
4.
Af1/F虚短：
vid0和虚断iid
先求F后求Af虚短、虚断+电路分析方法求
简述产生自激的条件和稳定性判断方法：
负反馈+附加相移t正反馈（第九章信号产生）
▲自激的幅值和相位条件
值
稳定性判断（是否稳定）
稳定裕度（稳定程度）
5.第五、六章作业讲解和答疑
6.第五、六章复习和习题练习：
提问学生、要求学生在黑板上解答
作业布置
思考题：
1.什么是反馈？
为什么要引入反馈？
2.什么是放大电路的开环状态和闭环状态？
3.什么叫直流反馈和交流反馈？
为什么要引入直流负反馈？
4.什么叫正反馈和负反馈？
如何判断引入的反馈是正反馈还是负反馈？
若在放大电路中引入较强的交流正反馈，电路能正常工作吗？
为什么？
5.串联反馈与并联反馈有何区别？
为了使负反馈的效果更佳，对信号源内阻应有什么要求？
6.什么是电压反馈和电流反馈？
如何判断引入的反馈是电压反馈还是电流反馈？
7.交流负反馈有哪四种组态？
如何判断？
8.电压负反馈和电流负反馈各有什么特点？
9.负反馈放大电路增益的一般表达式是在什么条件下推导出来的？
10.什么是深度负反馈？
什么是环路增益？
在深度负反馈条件下，如何估算放大倍数？
11.深度负反馈条件下，如何估算放大电路的增益及电压增益？
12.设计何种类型的反馈放大电路才能使其既可以从信号源获得尽可能大的电流，又能稳定输出电流？
13.引入负反馈后，放大电路的上、下限频率有何变化？
带宽有何变化？
14.什么是自激振荡？
负反馈放大电路产生自激振荡的原因是什么？
15.负反馈愈深愈好吗？
什么是自激振荡？
什么样的反馈放大电路容易产生自激振荡？
如何消除自激振荡？
习题：
第374页题7.1.2acdf7.3.1
课次：
13课时：
3
教学内容
1.第八章功率放大电路
第一节功率放大电路的一般问题
第二节射极输出器一一甲类放大的实例
第三节乙类双电源互补对称功率放大电路
第四节甲乙类互补对称功率放大电路第五节集成功率放大器
目的要求
1.了解功率放大电路的特点。
2.了解甲放的结构和工作原理。
3.掌握乙类双电源互补对称功放电路的原理和性能计算。
4.熟悉交越失真的概念。
5.熟悉甲乙类单电源互补对称功放电路的原理和性能计算。
6.了解集成功放的应用。
讲授思路・厶
甲类放大效率低
1.简述功率放大电路特点：
极限参数、散热、击穿（第五节）
乙类双电源互补对称功放
（交越失真）
甲乙类双电源互补对称功放
甲乙类单电源互补对称功放（简化电源）
2.详述乙类双电源互补对称功放电路的原理和性能计算：
OCL功放电路组成（共集电路）
♦工作原理分析（交越失真）
★推导PoPtFV计算公式（一般情况和最大输出功率时）
★推导FTm（不在最大输出功率时）
★功率管选择（根据PcmIcmV（br）cEO）
3.简述甲乙类单电源互补对称功放电路的原理和性能计算♦:
参照乙类双电源互补对称功放电路，计算公式中以VCC/2代替OCL公式中的VCC。
4.简述MOS管功放和集成功放的应用▲
作业布置
思考题：
1.所谓功率放大是放大功率吗？
2.电压放大电路和功率放大电路有什么区别？
3.什么是晶体管的甲类、乙类和甲乙类工作状态？
4.与甲类功率放大电路相比，乙类互补对称功率放大电路的主要优点是什么？
5.乙类互补对称功率放大电路的效率在理想情况下可达到多少？
6.晶体管的最大耗散功率是否是电路的最大输出功率？
晶体管的耗散功率最大时，电路的输出功率是最大吗？
7.扩音机的输出功率是交流功率、还是直流功率？
若输出电压的最大幅值为10V,负载电阻为4?
则输出
功率是25W马？
习题：
第407页题8.3.4
第408页题8.4.1
课次：
14课时：
3
教学内容
1.第二章运算放大器
第一节运算放大器的电路模型
第二节理想运算放大器第三节基本线性运放电路
目的要求
1.熟悉理想运放的电路模型。
2.掌握理想运放工作在线性区的特点和虚短、虚断的概念。
3.掌握同相和反相放大电路原理及计算。
讲授思路
1.详述理想运放电路模型及虚短虚断概念：
理想运放电路模型（VCVS
I
★理想运放特性：
Avo
r。
0
★线性区:
♦非线性区：
第九章
比较器
ipin0虚断
VpVn时，VomV
2•详述同相和反相放大电路原理及计算★:
放大电路
同相放大电路图
反相放大电路图
虚短虚断推导a
虚短虚断推导Av
，大
Ri取决于输入端电阻，小
Ro0
Ro0
Vic
Vi，对Kcmr要求高
Vic
0，对KCMR无要求
课次：
15课时：
3
教学内容
1.第二章运算放大器
第四节同相输入和反相输入放大器的其他应用
第五节变跨导式模拟乘法器
2.第七章作业讲解和答疑
3.第七章复习和习题练习：
提问学生、要求学生在黑板上解答
目的要求
1.熟悉求和、求差和积分、微分电路的工作原理。
2.熟悉乘法器的原理及应用。
讲授思路
1.简述求和、求差电路工作原理：
常见求和、求差电路图
2.简述积分、微分电路工作原理：
反相放大电路+有积分特性的器件（电容）积分、微分原理电路
♦推导输入输出关系
原理电路存在的冋题和改进
积分微分电路应用
（不同输入下的输出）
自动控制PID调节
3.简述乘法器的原理及应用
乘法器原理（差分电路变跨导）
（调制解调、压控放大）
乘方反函数法开方
6.第七章作业讲解和答疑
7.第七章复习和习题练习：
提问学生、要求学生在黑板上解答
作业布置
思考题：
1.什么是理想运放？
指标参数有哪些特点？
2.什么叫虚短、虚断、虚地？
虚短和虚地的概念有何不同？
3.同相放大电路和反相放大电路的主要特征是什么？
两种电路有何异同?
4.电压跟随器电路有什么特点？
一般用于什么场合？
习题：
第47页题2.3.2（c）2.4.12.4.2
第47页题2.4.8
第47页题6.6.2课次：
16课时：
3
教学内容
1.第九章信号处理与信号产生电路
第一节滤波电路的基本概念与分类
第二节一阶有源滤波电路
第三节高阶有源滤波电路
目的要求
1.掌握高通、低通、带通、带阻四种滤波器幅频特性。
了解无源和一阶有源滤波器的电路形式。
掌握滤波器电路传递函数的推导。
4.了解二阶滤波电路传递函数的一般表达式。
讲授思路
1.简述滤波器基本概念:
滤波器定义（选频放大）
分类
★判别方法
★判别方法
RC高通/低通环节
0时|A|
RC环节个数
A|分母次数
2.详述滤波器电路传递函数的推导:
分子:
有源滤波器电路
一阶（一阶无源滤波器
传递函数推导
♦幅频特性曲线
+放大器）
二阶（二阶无源滤波器+放大器+正反馈）
★传递函数通用表达式
电路结构
压控电压源
同相输入）
无限增益多路负反馈
（反相输入）
A0
0
LPF
HPF
0
0
）21
BPF
LPF/HPF
串联
BEF
LPF/HPF
并联
L,
输入减BPF
★传递函数推导
♦幅频特性曲线
课次：
17课时：
3
教学内容
1.第九章
升级会员 