63学时模拟电路教案周鸣籁模拟电子技术基础.docx
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63学时模拟电路教案周鸣籁模拟电子技术基础
更多资料:
模拟电子线路教案
浙江大学(周鸣籁)
说明:
1.教学要求按重要性分为3个层次,别离以“把握★、熟悉◆、了解▲”表述。
学生能够依照自己的情形决定其课程内容的把握程度和学习目标。
2.作业习题选自教材:
康华光《电子技术基础模拟部份》第5版。
3.以图表方式突出讲课思路,串接各章节知识点,便于明白得和经历。
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5节放大电路的要紧性能指标
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.把握放大电路的要紧性能指标。
教学思路
1.简述信号的频谱和分类,详述放大电路模型和性能指标:
信号源的等效(戴维宁/诺顿)
周期/非周期信号
频谱分析◆分类(4类)
假设干正弦信号分量叠加模拟信号数字信号
(傅里叶级数/变换)
放大(模拟信号大体处置功能)
◆电路模型分类性能指标概念及测量
电压放大、电流放大、互阻放大、互导放大★要紧指标其它指标
★推导模型分析计算输入电阻、输出电阻、增益、最大输出功率、效率、
频率响应、带宽信噪比、抗干扰
作业布置
试探题:
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Ios,试求其输出电阻Ro。
3.关于一个正弦波信号,经有限带宽的放大电路放大后,是不是有可能显现频率失真?
什么缘故?
习题:
第21页题1.5.31.5.41.5.6
课次:
2课时:
3
教学内容
1.第三章二极管及其大体电路
第一节半导体的大体知识
第二节PN结的形成及特性
目的要求
1.了解半导体的大体知识。
2.把握PN结的单向导电性、特性曲线和方程、反向击穿特性、结电容效应。
教学思路
1.简述半导体的大体知识:
按导电能力分类
导体半导体绝缘体
经常使用材料特点
元素半导体化合物半导体搀杂半导体
2.详述PN结的形成和特性、简述二极管的种类和参数:
本征半导体搀杂
P型半导体N型半导体
PN结形成
◆性质二极管
单向导电反向击穿结电容温度特性种类特性(同PN结)◆参数
(整流)(稳压)(变容)(测温)
★特性曲线和方程高频特性一般稳压变容光敏/发光
(单向导电性变差)
课次:
3课时:
3
教学内容
1.第三章二极管及其大体电路
第三节二极管;第四节二极管大体电路及其分析方式;第5节特殊二极管
目的要求
1.熟悉二极管的种类和参数。
2.把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和限流电阻的计算。
教学思路
1.详述二极管电路的分析方式:
二极管电路分析(非线性特性曲线)
图解★简化模型电路(特性曲线线性化)
(二极管特性+外电路特性)
大信号小信号
理想恒压降(经常使用)折线
计算和应用举例
2.详述稳压管电路的原理及计算:
◆稳压管工作条件
(
)
求
最大和最小值
计算限流电阻范围
作业布置
试探题:
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路时会产生什么现象?
3.PN结上所加端电压与电流符合欧姆定律吗?
它什么缘故具有单向导电性?
在PN结加反向电压时果真没有电流吗?
4.二极管的极间电容要紧阻碍它的什么工作特性?
习题:
第97页题3.5.4
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
第二节大体共射极放大电路
目的要求
1.熟悉三极管的原理。
2.把握三极管的特性曲线和方程。
3.熟悉三极管的要紧参数。
4.把握大体共射极放大电路的组成原理
教学思路
1.简述三极管的工作原理:
三极管分类、结构、符号
内部载流子传输进程
★电流分派关系公式
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)
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)
截止区放大区饱和区
3.三极管的要紧参数:
▲要紧参数概念
直流参数交流参数极限参数
4.详述共射极放大电路的组成原理:
电路原理图各元件作用
静态动态
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
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式
第四节放大电路静态工作点的稳固问题
目的要求
1.把握H参数小信号模型画法。
2.把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形。
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阻碍及射极偏置电路的分析计算。
教学思路
1.简述用图解法分析静态动态工作情形和失真:
静态动态
外电路特性+BJT输入特性曲线外电路特性族(平移)+BJT输入特性曲线
静态工作点
波形
外电路特性(直流负载线)外电路特性(交流负载线)
+BJT输出特性曲线+BJT输出特性曲线
静态工作点
波形
失真(Q点不适合+输入大)◆最大不失真输出电压计算
▲饱和失真▲截止失真
Q点高,
大Q点低,
小
2.详述H参数小信号模型:
输入输出回路方程
小信号(微分)
H参数方程
H参数小信号模型电路
H参数简化模型电路★
H参数的取得:
★
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
(
)
★小信号模型电路
★按概念推导交流性能指标
公式
4.简述温度对共射放大电路工作点的阻碍,详述射极偏置电路的分析计算:
◆
随温度转变
静态工作点和交流性能指标转变
共射电路改良
★射极偏置电路分析计算
(分析进程同共射电路)
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5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、特点及分析方式。
教学思路
1.详述共集、共基电路静态工作点和交流性能指标的计算◆:
分析进程同共射电路。
2.简述组合放大电路的形式、特点及分析方式:
三种大体组态电路
改善性能(
)
复合管组合放大
组成原那么分析方式(
计算)
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、三章温习和习题练习
目的要求
1.熟悉三极管混合π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。
教学思路
1.详述三极管混合π模型:
H参数模型
高频参数
◆混合π模型
高频特性
混合π模型参数的取得
(低频时H参数、混合π模型相同)
2.详述放大电路的频率响应分析:
频率响应
低频响应中频高频响应
(耦合/旁路电容)(第三节已分析)(结电容)
低频等效电路:
H参数模型+
高频等效电路:
混合π模型(
)
密勒等效为输入输出端两电容密勒等效为输入输出端两电容
由输入输出回路时刻常数求
由输入输出回路时刻常数求
低频衰减系数
高频衰减系数
总频率响应表达式
3.第一、三章作业讲解和答疑
4.第一、三章温习和习题练习:
提问学生、要求学生在黑板上解答
作业布置
试探题:
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组成一只BJT,试说明其理由。
2.可否将BJT的发射极、集电极互换利用?
什么缘故?
3.有哪几个参数确信BJT的平安工作区?
4.什么是放大?
放大的对象是什么?
负载上取得的功率来自何处?
5.什么缘故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?
组成放大电路的原那么是什么?
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?
什么缘故要设置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?
什么情形下这两条负载线是重合的?
8.如何确信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,问在什么情形下,电路的输出显现饱和截止失真?
在什么情形下显现交越失真?
用波形示用意说明这两种失真的区别。
11.引发放大电路静态工作点不稳固的要紧因素是什么?
12.试列举几种稳固静态工作点的方法,并说明理由。
13.什么缘故能够称共集电极放大电路为电压跟从器?
14.三种组态的放大电路各有什么特点?
如何依照它们的特点组成派生电路?
15.什么是放大电路的通频带?
哪些因素阻碍通频带?
如何确信放大电路的通频带?
16.一个阻容耦合放大电路的幅频响应曲线一样只有在中频区是平坦的,而在低频区或高频区,其频响那么是衰减的,这是由哪些因素引发的?
17.什么缘故要讨论频率响应?
若是放大电路的频率响应不知足要求,应该如何办?
18.如何将多个单级放大电路连接成多级放大电路?
各类连接方式有什么特点?
19.关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?
什么缘故?
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5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MOS管的特性曲线和方程。
3.把握MOS管共源和共漏电路的静态工作点和交流性能计算。
教学思路
1.简述场效应管的种类:
场效应管分类
MOSFETJFET
增强型耗尽型P沟道N沟道
P沟道N沟道P沟道N沟道
2.详述N沟道增强型MOSFET的特性曲线和方程:
N沟道增强型MOSFET结构
工作原理(
对
的阻碍)
◆输出特性曲线及方程
可变电阻区饱和区截止区
◆转移特性曲线
3.简述场效应管的要紧参数:
▲要紧参数概念
直流参数交流参数极限参数
4.详述N沟道增强型MOSFET共源电路的静态工作点和交流性能计算:
共源电路图
两种偏置电路形式
★静态工作点
◆
(计算或图解)
★小信号模型电路
★按概念推导交流性能指标
公式
5.详述N沟道增强型MOSFET共漏电路静态工作点和交流性能指标的计算:
分析进程同共源电路。
课次:
9课时:
3
教学内容
1.第5章场效应管放大电路
第三节结型场效应管
第5节各类放大器件电路性能比较
2.第四章作业讲解和答疑
3.第四章温习和习题练习
目的要求
1.熟悉JFET管的特性曲线和方程。
2.熟悉JFET管共源和共漏电路的静态工作点和交流性能计算。
3.了解各类放大器件电路的优缺点。
教学思路
1.简述N沟道JFET的特性曲线和方程:
分析进程同N沟道增强型MOSFET。
2.简述N沟道JFET共源电路的静态工作点和交流性能计算:
分析进程同N沟道增强型MOSFET。
3.简述各类放大器件电路的优缺点。
4.第四章作业讲解和答疑
5.第四章温习和习题练习:
提问学生、要求学生在黑板上解答
作业布置
试探题:
1.什么缘故MOSFET的输入电阻比BJT高?
2.与BJT放大电路比较,MOSFET偏置电路有什么特点?
3.什么缘故JFET的输入电阻比MOSFET低?
4.在低噪声电路的设计中,试说明什么缘应选用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的地方?
习题:
第251页题5.3.6
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5节实际集成电路运算放大器的要紧参数和对应用电路的阻碍
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.把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.了解运放的要紧参数和应用。
7.了解放大电路中噪声和干扰的来源和抑制的方法。
教学思路
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从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
双端输入双端输出电路分析
★静态工作点计算
(
时
、
)
★交流性能指标推导
差模指标
共模指标
◆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.简述运放的要紧参数和应用:
▲运放要紧参数
直流参数交流参数
输入直流误差特性电源特性差模特性共模特性大信号动态特性
6.简述放大电路中噪声和干扰的来源和抑制的方法
作业布置
试探题:
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确实是集成运放吗?
集成运放2.电路结构有什么特点?
3.集成运放的电压传输特性有什么特点?
什么缘故?
4.集成运放由哪几部份组成?
各部份的作用是什么?
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概念来讲明。
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大体放大电路有什么区别?
什么缘故它能抑制零点漂移?
习题:
第316页题6.2.5
课次:
11课时:
3
教学内容
1.第七章反馈放大电路
第一节反馈的大体概念与分类
第二节负反馈放大电路的四种组态
目的要求
1.把握反馈的概念、分类和判别。
2.把握负反馈放大电路四种组态的分析。
教学思路
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:
或
两头短路
反馈消失→电压反馈
反馈仍存在→电流反馈
输入、反馈在同一端:
并联
输入、反馈在不同端:
串联
标注瞬时极性:
输入
→输出
→输入
(熟知BJT/FET单级放大、差分放大、运放输入输出极性关系)
极性相同:
并联→正反馈,串联→负反馈
极性相反:
并联→负反馈,串联→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
课次:
12课时:
3
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样表达式
第四节负反馈对放大电路性能的阻碍
第5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固性
2.第5、六章作业讲解和答疑
3.第5、六章温习和习题练习
目的要求
1.熟悉反馈的方框图表示及增益的一样表达式。
2.熟悉负反馈对放大电路性能的阻碍。
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固性判定方式。
教学思路
1.详述负反馈放大电路增益的一样表达式:
★负反馈放大电路框图
★推导闭环增益公式
◆反馈深度
分析
:
负反馈
:
正反馈
:
深度负反馈
:
自激振荡
2.简述负反馈对放大电路性能的阻碍:
◆负反馈对放大电路性能的阻碍
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
增大减小减小
提高稳固性并联:
减小电流:
增大
减小
3.简述深度负反馈下闭环放大倍数的计算:
深度负反馈电路特性
虚短:
和虚断
先求
后求
虚短、虚断+电路分析方式求
4.简述产生自激的条件和稳固性判定方式:
负反馈+附加相移→正反馈(第九章信号产生)
▲自激的幅值和相位条件
稳固性判定(是不是稳固)
稳固裕度(稳固程度)
5.第5、六章作业讲解和答疑
6.第5、六章温习和习题练习:
提问学生、要求学生在黑板上解答
作业布置
试探题:
1.什么是反馈?
什么缘故要引入反馈?
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?
什么缘故要引入直流负反馈?
4.什么叫正反馈和负反馈?
如何判定引入的反馈是正反馈仍是负反馈?
假设在放大电路中引入较强的交流正反馈,电路能正常工作吗?
什么缘故?
5.串联反馈与并联反馈有何区别?
为了使负反馈的成效更佳,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?
如何判定引入的反馈是电压反馈仍是电流反馈?
7.交流负反馈有哪四种组态?
如何判定?
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样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能够从信号源取得尽可能大的电流,又能稳固输出电流?
13.引入负反馈后,放大电路的上、下限频率有何转变?
带宽有何转变?
14.什么是自激振荡?
负反馈放大电路产生自激振荡的缘故是什么?
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?
如何排除自激振荡?
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样问题
第二节射极输出器——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5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.把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。
教学思路◆▲
1.简述功率放大电路特点:
功率放大电路特点
输出功率大效率高失真小器件平安
甲类放大效率低极限参数、散热、击穿(第5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
计算公式(一样情形和最大输出功率时)
★推导
(不在最大输出功率时)
★功率管选择(依照
)
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
代替OCL公式中的
。
4.简述MOS管功放和集成功放的应用▲
作业布置
试探题:
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较,乙类互补对称功率放大电路的要紧优势是什么?
5.乙类互补对称功率放大电路的效率在理想情形下可达到多少?
6.晶体管的最大耗散功率是不是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、仍是直流功率?
假设输出电压的最大幅值为10V,负载电阻为4Ώ,那么输出功率是25W吗?
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
第三节大体线性运放电路
目的要求
1.熟悉理想运放的电路模型。
2.把握理想运放工作在线性区的特点和虚短、虚断的概念。
3.把握同相和反相放大电路原理及计算。
教学思路
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)
★理想运放特性:
,
,
★线性区:
◆非线性区:
第九章比较器
虚短
时,
虚断
时,
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
虚短虚断推导
,大
取决于输入端电阻,小
,对
要求高
,对
无