模拟电子技术基础教案讲解.docx
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模拟电子技术基础教案讲解
《模拟电子技术基础》教案1、本课程教学目的：
本课程是电气信息类专业的主要技术基础课。
其目的与任务是使学生掌握常用半导体器件和典型集成运放的特性与参数，掌握基本放大、负反馈放大、集成运放应用等低频电子线路的组成、工作原理、性能特点、基本分析方法；使学生具有一定的实践技能和应用能力；培养学生分析问题和解决问题的能力，为后续课程和深入学习这方面的内容打好基础。
2、本课程教学要求：
1．掌握半导体器件的工作原理、外部特性、主要参数、等效电路、分析方法及应用原理。
2．掌握共射、共集、共基、差分、电流源、互补输出级六种基本电路的组成、工作原理、特点及分析，熟悉改进放大电路，理解多级放大电路的耦合方式及分析方法，理解场效应管放大电路的工作原理及分析方法，理解放大电路的频率特性概念及分析。
3．掌握反馈的基本概念和反馈类型的判断方法，理解负反馈对放大电路性能的影响，熟练掌握深度负反馈条件下闭环增益的近似估算，了解负反馈放大电路产生自激振荡的条件及其消除原则。
4．了解集成运算放大器的组成和典型电路，理解理想运放的概念，熟练掌握集成运放的线性和非线性应用原理及典型电路；理解整流、滤波、稳压的工作原理，了解电路主要指标的估算。
3、使用的教材：
童诗白编，《模拟电子技术基础》，高等教育出版社
主要参考书目：
康华光编，《电子技术基础》（模拟部分）第四版，高教出版社，
张凤言编，《电子电路基础》第二版，高教出版社，
谢嘉奎编，《电子线路》（线性部分）第四版，高教出版社，
陈大钦编，《模拟电子技术基础问答、例题、试题》，华中理工大学出版社，唐竞新编，《模拟电子技术基础解题指南》，清华大学出版社，
孙肖子编，《电子线路辅导》，西安电子科技大学出版社，
谢自美编，《电子线路设计、实验、测试》
（二），华中理工大学出版社，
第一章常用半导体器件
本章的教学目标和要求：
（1）熟悉下列定义、概念及原理：
自由电子与空穴，扩散与漂移，复合，空间电荷区，PN结，耗尽层，导电沟道，二极管的单向导电性，稳压管的稳压作用，晶体管与场效应管的放大作用及三个工作区域；
（2）掌握二极管、稳压管、晶体管、场效应管的外特性、主要参数的物理意义；
（3）了解选用器件的原则。
本章总体教学内容和学时安排：
§1－1半导体基础知识
§1－2半导体二极管
§1－3双极型晶体管
§1－4场效应管
习题课1
1
1
2
1
本章重点：
本章的重点是从使用的角度出发掌握半导体二极管、晶体管和场效应管的外部特性和主要参数.因此讲述管子的内部结构和载流子的运动的目的是为了更好地理解管子的外特性,应引导学生不要将注意力过多放在管子内部,而以能理解外特性为度.
本章难点：
半导体中载流子的运动以及由载流子的运动而阐述的半导体二极管、晶体管和场效应管的工作原理.
本章主要的切入点：
“管为路用”
从PN结是半导体器件的基础结构，PN结的形成原理入手，通过对器件的非线性伏安特性的描述，在分析电路时说明存在的问题，引出非线性问题线性化的必要性和可行性。
本章教学方式：
课堂讲授
本章课时安排：
6
本章习题：
P66
1.31.41.81.91.101.161.181.221.23
本章的具体内容：
1、2节
1、介绍本课程目的，教学参考书，本课程的特点以及在学习中应该注意的事项和学习方法；
2、半导体基础知识，半导体，杂质半导体；
3、PN结的特点，PN结的几个特性:
单向导电性、伏安特性、温度特性、电容特性。
4、半导体二极管结构和电路符号，基本特点，等效电路；稳压二极管工作原理，电路符号和特点，等效电路；典型限幅电路和稳压电路的分析。
重点:
PN结的形成过程、PN结的单向导电性、伏安特性曲线的意义，伏安方程的应用。
3、4、5节
双极型晶体管和场效应管的结构和电路符号，基本特点，工作原理，转移特性曲线、输出特性曲线.
重点：
两种管子的工作特点和异同。
6节
讲解课后习题，让学生更好地了解二极管、晶体管及场效应管的基本电路及其分析方法。
第二章基本放大电路
本章的教学目标和要求：
（1）掌握以下基本概念和定义：
放大、静态工作点、饱和失真与截止失真、直流通路与交流通路、直流负载线与交流负载线、h参数等效模型、放大倍数、输入电阻和输出电阻、最大不失真输出电压、静态工作点的稳定；
（2）掌握组成放大电路的原则和各种基本放大电路的工作原理及特点，理解派生电路的特点，能够根据具体要求选择电路的类型；
（3）掌握放大电路的分析方法，能够正确估算基本放大电路的静态工作点和动态参数，正确分析电路的输出波形和产生截止失真、饱和失真的原因；（4）了解稳定静态工作点的必要性及稳定方法。
本章总体教学内容和学时安排：
§2－1放大的概念和放大电路的主要性能指标1
§2－2基本共射放大电路的工作原理
§2－3放大电路的分析方法
§2－4放大电路静态工作点的稳定
§2－5晶体管单管放大电路的三种基本接法
§2－6晶体管基本放大电路的派生电路
§2－7场效应管放大电路
习题课1
2
2
1
1
1
1
实验2
本章重点：
本章的重点是放大的概念、放大电路的主要指标参数、基本放大电路和放大电路的分析方法.包括共射、共集、共基、共源和共漏放大电路的组成、工作原理、静态和动态分析.
本章难点：
对放大概念的理解；等效模型的应用；对电路近似分析的把握。
本章主要的切入点：
通过易于理解的物理概念、作图的方法理解放大的概念；通过数学推导与物理意义的结合，加强对器件等效模型的理解。
本章教学方式：
课堂讲授+实验
本章课时安排：
12
本章习题：
P128
2.32.42.72.102.132.172.182.192.212.22
本章的具体内容：
7节：
介绍放大电路的基本认识；放大电路的分类及主要性能指标。
重点:
放大电路的分类及主要性能指标。
8、9节：
介绍共射放大器组成原则，电路各元件的作用，介绍Q点定义及其合理设置的重要性，放大电路的工作原理，信号在放大电路各点的传输波形变化；放大电路组成原则。
重点:
强调对于各个基本概念的理解和掌握。
10、11节：
对放大电路进行分析，介绍直流、交流通路的画法原则，并例举几个电路示范；
采用图解法对放大电路的Q点、电压放大倍数和失真情况进行分析，强调交、直流负载线的区别。
再对一个典型共射放大电路进行完整的动态参数分析，并对其分析结果进行详细分析和讨论，从而作为此部分的一个小结。
介绍三极管的小信号等效模型、并用小信号模型法分析基本放大电路的主要性能指标Av，Ri，Ro。
重点：
直流、交流通路的画法原则，典型共射放大电路进行完整的动态参数分析；建立小信号电路模型，将非线性问题线性化。
12、13节
讨论放大电路Q点的稳定性。
从影响Q点稳定的因素入手，在固定偏流电路的基础上介绍分压偏置电路，并对其稳定静态工作点的原理进行详细分析。
对典型分压偏置共射放大器进行直流分析，强调直流分析中V
CC的分割，工程近似法计算Q点；
重点:
对典型分压偏置共射放大器进行交直流分析。
14、15节：
简要介绍有稳Q能力的其它电路结构形式，
介绍共集放大器（CC）的原理图、直流通路、交流通路、交直流分析，介绍其特点和典型应用；给出一个典型CC放大器和其分析结论由学生课外完成分析；
介绍共基放大器（CB），原理图，直流通路，交流通路，交直流分析，介绍其特点和典型应用；
给出一个典型CB放大器和其分析结论由学生课外完成分析。
结合一个简单综合性例题小结三组态的特点。
给出一个CE，CC，CB放大器比较对照表由学生课外完成分析。
重点:
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节：
讲解课后习题，并对本章内容作个简单的小结
第三章多级放大电路
本章的教学目标和要求：
（1）了解直接耦合、阻容耦合、变压器耦合和光电耦合的特点；
（2）能够估算多级放大电路的动态参数；
（3）了解零点漂移与温度漂移，共模信号与共模放大倍数，差模信号与差模放大倍数，共模抑制比等概念；
（4）掌握差分放大电路的组成、工作原理、输入和输出方式，以及静态工作点和动态参数Ad、Ac、Ri、Ro、KCMR的估算方法。
本章总体教学内容和学时安排：
§3－1多级放大电路的耦合方式1
§3－2多级放大电路的动态分析
§3－3直接耦合放大电路1
2
习题课1
实验2
本章重点：
多级放大电路的耦合方式及其特点,多级放大电路的动态参数与组成它的各级电路的关系,差分放大电路工作原理和静态工作点、差模放大倍数、共模放大倍数、共模抑制比、输入电阻输出电阻的分析和估算,互补输出级的工作原理.本章难点：
组成多级放大电路的各级电路的输入电阻和输出电阻对多级放大电路动态参数的影响,单端输出差分放大电路静态和动态的分析.
本章教学方式：
课堂讲授+实验
本章课时安排：
7
本章习题:
P166
3.43.63.83.93.10
本章的具体内容：
17、18节：
如何采用基本放大电路组成多级放大电路,几种耦合方式的优缺点;如何分析多级放大电路的静态工作点和动态参数.
19、20节：
差分式放大电路的组成、工作原理，差分放大电路静态工作点与主要性能指标的计算；零点漂移现象；差动放大器对差模信号的放大作用和对共模信号的抑制作用;直接耦合互补输出级电路的结构原理、特点，交越失真的概念.21节:
课后习题讲解
第四章集成运算放大电路
本章的教学目标和要求：
（1）熟悉集成运放的组成及各部分的作用，正确理解主要指标参数的物理意义及其使用注意事项；
（2）了解电流源电路的工作原理。
本章总体教学内容和学时安排：
§4－1集成运算放大电路概述
§4－2集成运放中的电流源电路1
2
习题课1
本章重点：
通用型集成运放的四个组成部分及其作用,基本电流源电路的组成和工作原理.本章难点：
集成运放的读图.
本章教学方式：
课堂讲授
本章课时安排：
4
本章习题：
P202
4.24.44.13
本章的具体内容：
22节：
介绍集成电路运算放大器的电路结构特点.
重点:
集成运放的四个组成部分及对各级放大电路的要求.
23、24节：
集成运放中常用的电流源电路。
重点：
利用电流源设置各级放大电路的静态工作点.
25节:
讲解课后习题
第五章放大电路的频率响应
本章的教学目标和要求：
（1）了解放大电路的上限频率、下限频率、通频带、增益带宽积和波特图等概念；
（2）掌握只含一个时间常数的单管放大电路f
H和f
L的估算方法，并能画出波特图；
（3）能够根据放大倍数的表达式画波特图，根据波特图写放大倍数的表达式；（4）了解多级放大电路频率响应与组成它的各级电路频率响应间的关系。
本章总体教学内容和学时安排：
§5－1频率响应概述1
§5－2晶体管的高频等效模型
§5－3场效应管的高频等效模型
§5－4单管放大电路的频率响应
§5－5多级放大电路的频率响应
习题课2
1
2
1
1
本章重点：
影响放大电路频率响应的因素,求解单管放大电路下限频率、上限频率和波特图的方法.
本章难点：
对放大电路频率参数的估算.
本章教学方式：
课堂讲授
本章课时安排：
8
本章习题：
P244
5.15.65.75.135.145.165.17
本章的具体内容：
26节
频率响应的概述，基本概念，三个频段的划分，引入RC高通电路模拟低频响应，RC低通电路模拟高频响应，它们的幅频响应，相频响应；波特图的定义；重点:
频率响应的基本概念
27、28、29、30、31节
BJT和MOS的完整模型，简化高频等效模型，主要参数的推导；单管共射放大器中频段、低频段、高频段的频率响应的分析和波特图的画法。
以一个单管共射放大电路的分析为例题对以上内容做一个小结。
重点:
简化高频等效模型，主要参数的推导；单管共射放大器频率响应的分析。
32节
放大器增益带宽积的概念，影响因素，多级放大器的频率响应。
重点:
多级放大器的频率响应
33节
讲解课后习题
第六章放大电路中的反馈
本章的教学目标和要求：
（1）熟练掌握反馈极性和反馈类型的判断方法，能根据要求引入所需的负反馈；
（2）熟练掌握引入负反馈后对放大性能的影响；
（3）熟练掌握深度负反馈条件下Ａf的计算；
（4）正确理解Ａf=Ａ/（1＋ＡＦ）公式的意义；
（5）了解自激概念及滞后补偿消振的方法。
本章总体教学内容和学时安排：
§6－1反馈的基本概念及判断方法
§6－2负反馈放大电路的四种基本组态2
2
1
1
§6－3负反馈放大电路的方块图及一般表达式
§6－4深度负反馈放大电路放大倍数的分析
§6－5负反馈对放大电路性能的影响1
习题课1
本章重点：
反馈的基本概念；反馈类型的判断；负反馈对放大器性能的影响；在深度负反馈条件下放大器增益的估算。
本章难点：
反馈的基本概念；反馈类型的判断；自给振荡条件及消除振荡的措施本章主要的切入点：
为改善放大器的性能，引入负反馈的概念，通过方块图理解负反馈放大器的组成；通过方框图理解负反馈放大器的四种组态；定性理解负反馈对放大器的性能的理解；根据深度负反馈条件，估算放大器的增益。
本章教学方式：
课堂讲授+实验
本章课时安排：
10
本章习题：
P302
6.46.56.66.76.86.96.146.15
本章的具体内容：
34、35节：
反馈的基本概念，反馈放大器的组成，工作原理，反馈的判断（有无、正负、交流直流），结合对运放和分离元件放大器反馈电路的分析介绍。
36、37节
四种基本反馈方式的划分，典型结构的分析，结合例题判断反馈组态。
重点:
反馈的基本概念，反馈组态判断。
38、39、40节：
反馈的引入对放大电路性能的影响，增益带宽积，负反馈引入的原则；负反馈放大器的结构，特点，一般表达式的分析和推导。
在深度负反馈条件，在深度负反馈条件下负反馈放大器的性能分析;四种基本反馈在深度负反馈条件下放大器不同增益的表达式；
重点:
反馈的引入对放大电路性能的影响，负反馈引入的原则；一般表达式的分析和理解。
41节：
课后习题讲解。
第七章信号的运算和处理
本章的教学目标和要求：
（1）熟练掌握集成运放线性、非线性应用的外部条件，正确理解主要参数和注意事项；
（2）熟练掌握比例运算，和差运算、积分运算、微分运算等电路的工作原理，正确理解运用虚地、虚短路概念分析计算输入输出关系；
（3）能够正确理解LPF、HPF、BPF和BEF的工作原理，了解它们的主要性能，并能够根据需要合理选择电路；
（4）了解干扰和噪声的来源及抑制方法。
本章的总体教学内容：
§7－1概述2
§7－2基本运算电路2
§7－3有源滤波电路2
习题课1
本章重点：
理想运放线性应用的规律分析、基本运算电路分析、有源滤波器的基本概念。
本章难点：
正确判断运放的工作区，并灵活运用所在区的特点分析电路的功能。
本章主要的切入点：
通过引入理想运放的概念，建立虚短与虚断的概念和零子模型电路；围绕理想运放的两个工作区各自的特点，分析比例、求和、，从而掌握运放应用电路的一般分析方法。
本章教学方式：
课堂讲授+实验
本章课时安排：
7
本章习题：
P378
7.17.47.57.13
42、43、44节：
运用虚短与虚断概念分析反相比例、同相比例、加法、减法、积分和微分运算电路的工作原理；对实际运算电路的误差进行分析。
重点：
基本运算电路的工作原理。
45、46、47节：
滤波器的概念，分类，频带特性，对用运放构成的简单高通、低通滤波器电路进行分析。
重点:
有源高通、低通滤波器电路的分析。
48节：
课后习题讲解
第八章波形的发生和信号的转换
本章的教学目标和要求：
（1）熟悉电路产生正弦波振荡的幅值平衡条件和相位平衡条件；
（2）理解几种形式的电压比较器的工作原理；
（3）了解信号转换电路的工作原理；
本章总体教学内容和学时安排：
§8－1正弦波振荡电路1
§8－2电压比较器2
§8－3非正弦波发生电路1
本章重点：
正弦波振荡的条件、正弦波振荡电路的组成及电路产生正弦波振荡可能性的判断方法；电压比较器电压传输特性的分析方法。
本章难点：
电路产生正弦波振荡可能性的判断方法。
本章教学方式：
课堂讲授
本章课时安排：
4
本章的具体内容：
49节：
正弦波振荡的条件和电路的组成，放大电路
选频网络、正反馈网络和稳幅环节在正弦波振荡电路中所起的作用；判断电路是否可能产生正弦波振荡的方法。
50、51节：
电压比较器的功能、种类及其电压传输特性。
52节：
如何组成非正弦波发生电路，非正弦波发生电路的工作原理、波形、振荡频率、振荡幅值的分析。
第九章功率放大电路
本章的教学目标和要求：
（1）熟悉晶体管的甲类、乙类和甲乙类工作状态，最大输出功率，转换效率；
（2）正确理解功率放大电路的组成原则，掌握OCL的工作原理，并了解其它类型功率放大电路的特点；
（3）正确估算功率放大电路的最大输出功率和效率，了解功放管的选择方法；（4）了解集成功率放大电路的工作原理。
本章总体教学内容和学时安排：
§8－1功率放大电路概述
§8－2互补功率放大电路
§8－3功率放大电路的安全运行2
本章重点：
乙类、甲乙类互补对称功率放大电路的输出功率和效率的计算。
本章难点：
功率放大电路的工作原理及计算分析。
本章教学方式：
课堂讲授
本章课时安排：
2
本章的具体内容：
53、54节：
功率放大电路与其它放大电路在输入信号大小、管子的选取原则、分析方法等方面的不同;对功放电路的基本要求,功放的最大输出功率和转换效率.晶体管的甲类、乙类和甲乙类工作状态,各种功放电路的特点和优缺点,功放电路的组成原则.
OCL电路的组成、工作原理、最大输出功率和效率的估算及晶体管的选择.功放中功放管的安全工作问题:
合理选取极限参数、安装散热片、加保护电路.
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