《模擬電子技術(shù)》課程教學(xué)大綱

《模擬電子技術(shù)》課程教學(xué)大綱一、課程基本信息課程中文名稱模擬電子技術(shù)課程英文名稱AnalogElectronicTechnology課程編號16632230課程模塊￡思想政治理論課￡通識教育課￡專業(yè)基礎(chǔ)課R專業(yè)課課程性質(zhì)R必修￡限選￡專業(yè)任選￡任選總學(xué)時56講授學(xué)時46實驗（專題輔導(dǎo)）學(xué)時10總學(xué)分3.5開課單位電子與信息工程學(xué)院開課系（室）電子工程系授課對象本科適用專業(yè)電子信息工程、電子科學(xué)與技術(shù)、電氣工程及其自動化、自動化、通信工程先修課程高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理和工程數(shù)學(xué)二、課程簡介和教學(xué)目標1．課程簡介《模擬電子技術(shù)》是電子與信息工程學(xué)院電類各個專業(yè)的專業(yè)教育核心課，主要講授了常用半導(dǎo)體器件、基本放大電路、多級放大電路、集成運算放大電路、放大電路的頻率響應(yīng)、放大電路中的反饋、信號的運算和處理、波形的發(fā)生和信號的轉(zhuǎn)換、功率放大電路和直流電源等知識。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生應(yīng)掌握模擬電子技術(shù)方面的基本知識、基本理論和基本技能，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力、綜合運用電路理論分析和解決問題的能力，為后續(xù)《數(shù)字電子技術(shù)》、《高頻電子線路》、《單片機及應(yīng)用》和《微機原理》等課程的學(xué)習(xí)打下堅實基礎(chǔ)。因此，該課程是一門重要的承上啟下的專業(yè)基礎(chǔ)課。2.教學(xué)目標通過本課程學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)當(dāng)理解和掌握模擬電路中的基本概念、基本原理和基本分析方法；掌握常用半導(dǎo)體元器件的模型建立、外部特性及分析方法與應(yīng)用，特別是集成運算放大器的熟練應(yīng)用與設(shè)計；掌握信號放大、反饋、信號處理、信號發(fā)生與轉(zhuǎn)換等重要且不同的技術(shù)實現(xiàn)方案，建立集成與系統(tǒng)的概念；具有定量計算基本電路性能指標的能力；初步具有讀圖能力。培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力、具備工程意識、綜合運用模擬電路理論分析和解決問題的能力，為解決復(fù)雜工程問題及今后深入學(xué)習(xí)和從事電子技術(shù)相關(guān)工作奠定基礎(chǔ)。講授過程植入電子技術(shù)史上杰出科學(xué)家的工匠精神，國內(nèi)著名電子公司的愛國與擔(dān)當(dāng)精神。旨在培育學(xué)生創(chuàng)新精神，使學(xué)生的學(xué)習(xí)能力提升的同時，精神層面也得到升華。本課程的具體教學(xué)目標如下：1．掌握常用半導(dǎo)體元器件的外部特性、等效模型及應(yīng)用，分立元件放大電路的基本分析和計算方法，放大電路中反饋的重要性，運算電路的分析和應(yīng)用；理解非線性元器件的模型，建立估算和簡化的工程觀念，具備常用半導(dǎo)體元器件及分立元件放大電路的熟練分析與設(shè)計。[1.2]2．能夠利用模擬電子技術(shù)專業(yè)知識，針對給定需求，設(shè)計出滿足要求的系統(tǒng)總體方案與系統(tǒng)拓撲圖、單元子系統(tǒng)（或單元電路）、軟硬件模塊或工藝。[3.1]3．具備利用MultisimEDA等仿真軟件對于復(fù)雜工程模型電路進行仿真和應(yīng)用實際電路實驗裝置與儀器進行實驗的能力。[5.1]3．教學(xué)目標與畢業(yè)要求指標點的支撐關(guān)系教學(xué)目標支撐畢業(yè)要求對應(yīng)指標點教學(xué)目標11.2掌握計算機、電子、信息、通信、測控及其它工程基礎(chǔ)知識，并有效將其應(yīng)用于電子信息領(lǐng)域工程問題的軟硬件分析與設(shè)計。教學(xué)目標23.1能夠利用專業(yè)知識，針對給定需求，設(shè)計出滿足要求的系統(tǒng)總體方案與系統(tǒng)拓撲圖、單元子系統(tǒng)（或單元電路）、軟硬件模塊或工藝。教學(xué)目標35.1具備使用實驗設(shè)備、軟件和現(xiàn)代工程工具對復(fù)雜工程問題進行模擬或仿真的能力，并能夠理解其局限性。三、理論教學(xué)表1理論教學(xué)安排序號章節(jié)（學(xué)時）學(xué)習(xí)內(nèi)容（含重點、難點）教學(xué)方法、手段支撐教學(xué)目標其他1第一章節(jié)（3）0緒論，引入課程思政1半導(dǎo)體基礎(chǔ)1.1電子信息系統(tǒng)：電信號，模擬信號的概念。1.2半導(dǎo)體的基礎(chǔ)知識：半導(dǎo)體材料分類，本征半導(dǎo)體，雜質(zhì)半導(dǎo)體。1.3PN結(jié)：PN結(jié)的形成，PN結(jié)的單向?qū)щ娦裕琍N結(jié)的電容效應(yīng)和擊穿特性。1.要求（1）了解：電信號和模擬信號的概念，半導(dǎo)體材料分類。（2）理解：本征半導(dǎo)體和雜質(zhì)半導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)和導(dǎo)電機理，PN結(jié)的電容效應(yīng)和擊穿特性。（3）掌握：PN結(jié)的形成過程和PN結(jié)的單向?qū)щ娦浴?.作業(yè)內(nèi)容（1）學(xué)習(xí)和了解模擬電路的發(fā)展歷程；（2）復(fù)習(xí)第一章內(nèi)容；（3）完成教材第一章作業(yè)。3.教學(xué)方法：講授式、討論式、案例式與啟發(fā)式相結(jié)合。案例1：3個紅、綠和藍普通發(fā)光二極管，分別串接在1k電阻，然后接在5V/3A的直流電壓源上，測試三個顏色發(fā)光二極管的管壓降和功率。1,22第二章節(jié)（10）2半導(dǎo)體晶體管及其基本電路2.1半導(dǎo)體二極管2.2晶體三極管及其基本放大電路2.3放大的概念及放大電路的性能指標2.4放大電路的微變等效電路分析法2.5分壓式穩(wěn)定靜態(tài)工作點電路2.6共集電極放大電路2.7共基極放大電路課程思政：介紹藍色發(fā)光二極管的意義1.要求（1）了解：二極管和三極管的類型，放大的基本概念與放大電路的主要性能指標。（2）理解：二極管和三極管的結(jié)構(gòu)、電路符號和溫度的影響，穩(wěn)壓二極管的結(jié)構(gòu)特點，放大電路的組成和工作原理。（3）掌握：二極管和三極管的伏安特性曲線，三極管放大電路的靜態(tài)分析和動態(tài)分析方法。2.作業(yè)內(nèi)容（1）復(fù)習(xí)第二章內(nèi)容；（2）完成教材第二章作業(yè)。3.教學(xué)方法：講授式、討論式、案例式與啟發(fā)式相結(jié)合。案例2：一個5V/0.5W的穩(wěn)壓管，選擇一個合適的電阻，串聯(lián)接在9V/3A電源上，設(shè)計一個5V的穩(wěn)壓電源，并研究不同負載下，穩(wěn)壓特性。1,23第三章節(jié)（4）3

場效應(yīng)管與特殊三極管基本應(yīng)用電路3.1結(jié)型場效應(yīng)管3.2絕緣柵場效應(yīng)管3.3場效應(yīng)管放大電路3.4特殊場效應(yīng)三極管與應(yīng)用電路1.要求（1）了解：場效應(yīng)管的類型和主要參數(shù)，絕緣柵雙極型晶體管和單結(jié)晶體管的結(jié)構(gòu)。（2）理解：場效應(yīng)的結(jié)構(gòu)、工作原理，晶闡管的結(jié)構(gòu)和工作原理。（3）掌握：場效應(yīng)管的伏安特性，場效應(yīng)管放大電路的靜態(tài)和動態(tài)分析。2.作業(yè)內(nèi)容（1）復(fù)習(xí)第三章內(nèi)容；（2）完成教材第三章作業(yè)。3.教學(xué)方法：講授式、討論式與啟發(fā)式相結(jié)合。14第四章節(jié)（4）4

集成運算放大器4.1多級放大電路4.2集成運放中的電流源4.3差動放大電路4.4集成運算放大器原理與應(yīng)用分析課程思政：介紹最新海思麒麟處理器，增強民族自信心。1.要求（1）了解：多級放大電路的級間耦合方式，集成運算放大器的電路符號。（2）理解：多級放大電路的分析方法，集成運放中的電流源，零點漂移，差分放大電路的作用，差模信號和共模信號，集成運算放大器的電路符號，集成運放的電壓傳輸特性。（3）掌握：長尾式差分放大電路的靜態(tài)分析和動態(tài)分析，理想集成運放的條件。2.作業(yè)內(nèi)容（1）復(fù)習(xí)第四章內(nèi)容；（2）完成教材第四章作業(yè)。3.教學(xué)方法：講授式、討論式與啟發(fā)式相結(jié)合。2,35第五章節(jié)（4）5放大電路的頻率響應(yīng)5.1頻率響應(yīng)概述5.2晶體管的高頻等效模型5.3場效應(yīng)管的高頻等效模型5.4單管放大電路的頻率響應(yīng)5.5多級放大電路的頻率響應(yīng)1.要求（（1）了解：頻率響應(yīng)概念，場效應(yīng)管高頻等效模型；（2）掌握：晶體管的高頻等效模型，單管放大電路的頻率響應(yīng)。2.作業(yè)內(nèi)容（1）復(fù)習(xí)第五章內(nèi)容；（2）完成教材第五章作業(yè)。3.教學(xué)方法：講授式、討論式與啟發(fā)式相結(jié)合。2,36第六章節(jié)（4）6負反饋放大器6.1反饋的基本概念及判斷方法6.2反饋放大電路的四種基本組態(tài)6.3負反饋放大電路的方塊圖及一般表達式6.4深度負反饋放大電路放大倍數(shù)的分析6.5負反饋對放大電路性能的影響1.要求（1）了解：反饋系統(tǒng)的基本形式與概念：反饋放大電路方框圖形式及其相關(guān)概念。（2）理解：反饋放大電路增益的一般表達式。（3）掌握：反饋放大電路的分類組態(tài)及判別方法，負反饋對放大電路性能的影響。2.作業(yè)內(nèi)容（1）復(fù)習(xí)第六章內(nèi)容；（2）完成教材第六章作業(yè)。3.教學(xué)方法：講授式、討論式與啟發(fā)式相結(jié)合。2,37第七章節(jié)（6）7.集成運算放大器組成的運算電路7.1集成運算放大器概述7.2基本運算電路：比例運算電路，積分和微分運算電路，對數(shù)和指數(shù)運算電路。7.3模擬乘法及除法運算電路1.要求（1）了解：集成運放工作在線性區(qū)的特點和工作在非線性區(qū)的特點。（2）理解：對數(shù)和指數(shù)運算電路，由對數(shù)和指數(shù)運算組成的乘法和除法運算電路。（3）掌握：比例運算電路，積分和微分運算電路，模擬乘法器構(gòu)成的乘方和開方運算電路。2.作業(yè)內(nèi)容（1）復(fù)習(xí)第七章內(nèi)容；（2）完成教材第七章作業(yè)。3.教學(xué)方法：講授式、討論式、案例式與啟發(fā)式相結(jié)合。案例3：用運放μA741設(shè)計減法電路，實現(xiàn)A-B=C運算。2,38第八章節(jié)（3）8低頻功率放大器8.1功率放大電路的特殊問題及其分類8.2互補對稱功率放大電路”1.要求（1）了解：功率放大電路的特殊問題和主要性能指標。（2）理解：B類和AB類互補對稱功率放大電路（OCL和OTL）的結(jié)構(gòu)、工作原理。（3）掌握：B類互補對稱功率放大電路（OCL和OTL）性能指標的計算 2.作業(yè)內(nèi)容（1）復(fù)習(xí)第八章內(nèi)容；（2）完成教材第八章作業(yè)。3.教學(xué)方法：講授式、討論式、案例式與啟發(fā)式相結(jié)合。案例4：用LA4112功放設(shè)計擴音器系統(tǒng)。2,39第九章節(jié)（2）9信號檢測與處理電路9.1概述9.2有源濾波電路：濾波電路的基礎(chǔ)知識，有源低通濾波器。9.3電壓比較器：單閾值電壓比較器，改進型比較器。1.要求1.要求（1）了解：濾波電路的基礎(chǔ)知識。（2）理解：有源低通濾波器的結(jié)構(gòu)和工作原理。（3）掌握：單閾值電壓比較器的結(jié)構(gòu)和工作原理。2.作業(yè)內(nèi)容（1）復(fù)習(xí)第九章內(nèi)容；（2）完成教材第九章作業(yè)。3.教學(xué)方法：講授式、討論式與啟發(fā)式相結(jié)合。2,310第十章節(jié)（2）10波形發(fā)生電路10.1正弦波振蕩電路10.3非正弦波發(fā)生電路1.要求（1）了解：非正弦波發(fā)生電路；（2）掌握：正弦波發(fā)生電路。2.作業(yè)內(nèi)容（1）復(fù)習(xí)第十章內(nèi)容；（2）完成教材第十章作業(yè)。3.教學(xué)方法：講授式、討論式、案例式與啟發(fā)式相結(jié)合。案例5：用運放μA741，若干電阻和電容，設(shè)計正弦波發(fā)生電路2,311第十一章節(jié)（4）11直流電源11.1概述11.2整流電路11.3濾波電路11.4分立元件穩(wěn)壓電路11.5三端穩(wěn)壓電路課程思政：介紹我國公司生產(chǎn)的電源，加強愛國與擔(dān)當(dāng)精神。1.要求（1）了解：直流電源電路的組成及各部分的作用、波形。（2）理解：直流電源電路各部分的結(jié)構(gòu)和工作原理。（3）掌握：直流電源電路各部分的輸出電壓的平均值，三端集成穩(wěn)壓器的型號特點，串聯(lián)型穩(wěn)壓電壓的分析。2.作業(yè)內(nèi)容（1）復(fù)習(xí)第十一章內(nèi)容；（2）完成教材第十一章作業(yè)。3.教學(xué)方法：講授式、討論式、案例式與啟發(fā)式相結(jié)合。案例6：用7809穩(wěn)壓芯片，設(shè)計一個9V的直流穩(wěn)壓源1,2,3四、實驗教學(xué)表2實驗教學(xué)安排序號實驗項目名稱（學(xué)時）實驗內(nèi)容實驗類型支撐教學(xué)目標其他1單管放大電路的測試（2）會測試單管放大電路的Q點和動態(tài)性能指標驗證1,32差分放大電路的測試會測試差分放大電路的Q點和動態(tài)性能指標驗證1,33集成運放的應(yīng)用掌握比例電路、加法和減法電路的測試設(shè)計2,4功率放大電路的測試掌握測試功率放大電路的靜態(tài)和動態(tài)性能設(shè)計35直流電源電路的測試掌握整流電路、集成穩(wěn)壓電路的測試綜合2,3五、考核與成績評定方法1．考核方式：閉卷筆試，平時測驗及作業(yè)，實驗報告。2．成績構(gòu)成：筆試成績70%，平時成績20%（課后作業(yè)、課堂表現(xiàn)、隨堂測驗、口頭報告等），實驗成績10%。表3課程考核及評價細則成績組成考核/評價環(huán)節(jié)分值考核/評價細則支撐教學(xué)目標平時成績課堂表現(xiàn)4根據(jù)學(xué)生課堂表現(xiàn)打分1,2,3作業(yè)6主要考核學(xué)生對每章節(jié)知識點的理解和掌握程度；每次作業(yè)按100分制單獨評分，取各次成績的平均值作為書面作業(yè)成績。1平時測驗6做兩三次平時測驗，每次滿分100分。1,2項目研究4以小組為單位選題，設(shè)計系統(tǒng)，并撰寫報告，設(shè)計PPT，最高分100分。2實驗成績實驗報告10根據(jù)實驗完成質(zhì)量，以及實驗報告質(zhì)量評分，滿分100分