模擬電子電路工程認(rèn)證版電子系微電子 課程教學(xué)大綱

【模擬電子電路】【AnalogElectronicsCircuits】一、基本信息課程代碼：【2080211】課程學(xué)分：【4】面向?qū)I(yè)：【微電子科學(xué)與工程】課程性質(zhì)：【專業(yè)必修課】開(kāi)課院系：機(jī)電學(xué)院電子工程系使用教材：教材【模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)，胡宴如耿蘇燕主編高等教育出版社第二版】參考書目【模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》童詩(shī)白主編高等教育出版社第四版】、【華成英.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題解答(第四版).高等教育出版社】、【模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》康華光主編高等教育出版社第五版】課程網(wǎng)站網(wǎng)址：/movie/2019/5/G/S/MEEMO40DJ_MEEMOPIGS.html先修課程：【電路分析基礎(chǔ)20822108（3）】二、課程簡(jiǎn)介和課程目標(biāo)模擬電子電路作為電子、電氣類等專業(yè)的重要技術(shù)基礎(chǔ)課，是整個(gè)教學(xué)平臺(tái)的主干課之一。該課程具有自身的理論體系，需要有一定的基礎(chǔ)理論、知識(shí)做鋪墊,且又是學(xué)習(xí)有關(guān)后續(xù)專業(yè)課程的基礎(chǔ)。課程的實(shí)踐應(yīng)用綜合性較強(qiáng)，實(shí)踐環(huán)節(jié)和動(dòng)手能力培養(yǎng)在本課程中具有很重要的地位。課程任務(wù)是解決電子技術(shù)入門問(wèn)題，主要研究半導(dǎo)體器件、放大電路及信號(hào)的產(chǎn)生與處理，學(xué)習(xí)的重點(diǎn)在于理解模擬電子電路的基本概念和工作原理，掌握基本分析方法、設(shè)計(jì)方法和操作技能，為深入學(xué)習(xí)后續(xù)課程和從事有關(guān)電子技術(shù)方面的實(shí)際工作打下基礎(chǔ)。本課程所講授的半導(dǎo)體器件、基本反放大電路、功率放大電路、集成運(yùn)放電路、負(fù)反饋、集成運(yùn)算放大器線性應(yīng)用和非線性應(yīng)用、直流穩(wěn)壓電源等方面的內(nèi)容是模擬（集成）電路的重要基礎(chǔ)，是集成電路分析、集成電路版圖分析與設(shè)計(jì)、電子電路綜合實(shí)驗(yàn)等專業(yè)及實(shí)踐課程的基石。本課程目標(biāo)如下：目標(biāo)1（工程知識(shí)）：掌握模擬電子電路方面的基本知識(shí)和基本理論，能識(shí)別模擬電路圖中的元器件和基本電路結(jié)構(gòu)，可對(duì)電路進(jìn)行初步的定性分析。（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)1-3）目標(biāo)2（設(shè)計(jì)/開(kāi)發(fā)）：培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)、正確選用集成器件進(jìn)行模擬電路設(shè)計(jì)和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)3-2）目標(biāo)3（研究實(shí)踐）：能夠理論聯(lián)系實(shí)際，通過(guò)實(shí)驗(yàn)加強(qiáng)對(duì)課程理論知識(shí)的理解，培養(yǎng)實(shí)際動(dòng)手能力。（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)4-1）目標(biāo)4（現(xiàn)代工具）：在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上能夠初步掌握模擬電路仿真軟件的使用方法，了解現(xiàn)代技術(shù)工具的先進(jìn)性和局限性。（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)5-1）目標(biāo)5（環(huán)境/可持續(xù)）：能夠理解電子產(chǎn)品在制作、使用、廢棄等過(guò)程中對(duì)環(huán)境的影響，加強(qiáng)環(huán)保意識(shí)，建立可持續(xù)發(fā)展的理念。（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)7-1）目標(biāo)6（溝通）：能夠完整清晰地將作業(yè)題目的要求、解題思路和結(jié)果表達(dá)出來(lái)，培養(yǎng)學(xué)生口頭表達(dá)能力和認(rèn)真學(xué)習(xí)的習(xí)慣。（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)10-1）三、選課建議本課程面向微電子科學(xué)與工程專業(yè)的四年級(jí)本科生授課。要有相關(guān)的大學(xué)物理、電路分析相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)。四、課程目標(biāo)對(duì)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的支撐畢業(yè)要求畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)1.工程知識(shí)：能夠?qū)?shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程基礎(chǔ)和專業(yè)知識(shí)用于解決微電子科學(xué)與工程領(lǐng)域的復(fù)雜工程問(wèn)題。指標(biāo)點(diǎn)1-3能將相關(guān)知識(shí)和數(shù)學(xué)模型用于半導(dǎo)體器件設(shè)計(jì)、電路設(shè)計(jì)和分析、版圖設(shè)計(jì)和仿真、系統(tǒng)應(yīng)用等方面工程問(wèn)題的推演、分析。13.設(shè)計(jì)/開(kāi)發(fā)解決方案：針對(duì)微電子科學(xué)與工程領(lǐng)域的復(fù)雜工程問(wèn)題，能夠設(shè)計(jì)解決方案和滿足特定需求的集成電路設(shè)計(jì)、封裝、測(cè)試、驗(yàn)證和應(yīng)用系統(tǒng)、能夠在設(shè)計(jì)中體現(xiàn)創(chuàng)新意識(shí)，并考慮社會(huì)、環(huán)境、健康、安全、法律、文化等因素。指標(biāo)點(diǎn)3-2能夠遵照方案，設(shè)計(jì)滿足特定需求的單元、組件/模塊、系統(tǒng)并仿真、開(kāi)發(fā)和實(shí)現(xiàn)。24.研究：能夠基于科學(xué)原理并采用科學(xué)方法對(duì)微電子科學(xué)與工程領(lǐng)域的復(fù)雜工程技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行研究，包括設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、分析與解釋數(shù)據(jù)，并通過(guò)信息綜合得到合理有效的結(jié)論。指標(biāo)點(diǎn)4-1能掌握集成電路相關(guān)的包括電路單元、組件、成品、系統(tǒng)等的測(cè)試方法和手段，掌握實(shí)驗(yàn)基本原理。35.使用現(xiàn)代工具：針對(duì)微電子科學(xué)與工程領(lǐng)域的復(fù)雜工程問(wèn)題，能夠開(kāi)發(fā)、選擇與使用恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)、資源、現(xiàn)代工程工具和信息技術(shù)工具，包括對(duì)復(fù)雜工程問(wèn)題的預(yù)測(cè)與模擬，并能夠理解其局限性。指標(biāo)點(diǎn)5-1能夠在實(shí)踐中初步掌握專業(yè)的現(xiàn)代和信息技術(shù)工具的使用方法和基本知識(shí)。47.環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展：能夠理解和評(píng)價(jià)針對(duì)集成電路制造領(lǐng)域的工程實(shí)踐對(duì)環(huán)境、社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的影響。指標(biāo)點(diǎn)7-1能知曉與微電子科學(xué)與工程產(chǎn)業(yè)相關(guān)的環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展等方面的理念和內(nèi)涵。510．溝通：能就微電子科學(xué)與工程領(lǐng)域的復(fù)雜工程問(wèn)題與業(yè)界同行及社會(huì)公眾進(jìn)行有效溝通和交流，包括撰寫報(bào)告和設(shè)計(jì)文稿、陳述發(fā)言、清晰表達(dá)或回應(yīng)指令，并具備一定的國(guó)際視野，能夠在跨文化背景下進(jìn)行溝通和交流。指標(biāo)點(diǎn)10-1：能通過(guò)口頭或書面方式表達(dá)自己的想法，就本專業(yè)領(lǐng)域的工程問(wèn)題與業(yè)界同行及社會(huì)公眾進(jìn)行有效溝通和交流。6備注：表格行數(shù)根據(jù)課程目標(biāo)數(shù)可添加，一個(gè)課程目標(biāo)可以對(duì)應(yīng)1個(gè)指標(biāo)點(diǎn)，也可以多個(gè)課程目標(biāo)對(duì)應(yīng)1個(gè)指標(biāo)點(diǎn)。五、課程目標(biāo)/課程預(yù)期學(xué)習(xí)成果（預(yù)期學(xué)習(xí)成果要可測(cè)量/能夠證明）序號(hào)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)教與學(xué)方式評(píng)價(jià)方式11.3知識(shí)和數(shù)學(xué)模型用于半導(dǎo)體器件設(shè)計(jì)、電路設(shè)計(jì)和分析、版圖設(shè)計(jì)和仿真、系統(tǒng)應(yīng)用等方面工程問(wèn)題的推演、分析；1.掌握模擬電子電路方面的基本知識(shí)和基本理論，能識(shí)別模擬電路圖中的元器件和基本電路結(jié)構(gòu)，可對(duì)電路進(jìn)行初步的定性分析。1.講授法（授課）2.討論法（主題討論）1.作業(yè)（包括課堂小作業(yè)）2.期末考試23.2能夠遵照方案，設(shè)計(jì)滿足特定需求的單元、組件/模塊、系統(tǒng)并仿真、開(kāi)發(fā)和實(shí)現(xiàn)。2.培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)、正確選用集成器件進(jìn)行模擬電路設(shè)計(jì)和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。1.講授法（授課）2.討論法（主題討論）3.自主學(xué)習(xí)1.作業(yè)（包括課堂小作業(yè)）2.課內(nèi)實(shí)驗(yàn)（包括課內(nèi)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)評(píng)估、實(shí)驗(yàn)報(bào)告）3.學(xué)生說(shuō)題4.期末考試34.1能掌握集成電路相關(guān)的包括電路單元、組件、成品、系統(tǒng)等的測(cè)試方法和手段，掌握實(shí)驗(yàn)基本原理。3.能夠理論聯(lián)系實(shí)際，通過(guò)實(shí)驗(yàn)加強(qiáng)對(duì)課程理論知識(shí)的理解，培養(yǎng)實(shí)際動(dòng)手能力。1.講授法（授課）2.討論法（主題討論）3.實(shí)驗(yàn)教學(xué)法1.作業(yè)（包括課堂小作業(yè)）2.課內(nèi)實(shí)驗(yàn)（包括課內(nèi)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)評(píng)估、實(shí)驗(yàn)報(bào)告）3.學(xué)生說(shuō)題4.期末考試45.1能夠在實(shí)踐中初步掌握專業(yè)的現(xiàn)代和信息技術(shù)工具的使用方法和基本知識(shí)。4.在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上能夠初步掌握模擬電路仿真軟件的使用方法，了解現(xiàn)代技術(shù)工具的先進(jìn)性和局限性。1.講授法（授課）2.討論法（主題討論）3.自主學(xué)習(xí)（模擬電路設(shè)計(jì)仿真軟件使用）4.實(shí)驗(yàn)教學(xué)法1.課內(nèi)實(shí)驗(yàn)（包括課內(nèi)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)評(píng)估、實(shí)驗(yàn)報(bào)告）2.綜合報(bào)告57.1能知曉與微電子科學(xué)與工程產(chǎn)業(yè)相關(guān)的環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展等方面的理念和內(nèi)涵。5.能夠理解電子產(chǎn)品在制作、使用、廢棄等過(guò)程中對(duì)環(huán)境的影響，加強(qiáng)環(huán)保意識(shí)，建立可持續(xù)發(fā)展的理念。1.任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法2.自主學(xué)習(xí)（檢索模擬電路設(shè)計(jì)及使用文獻(xiàn)資料）3.討論法1.綜合報(bào)告610.1：能通過(guò)口頭或書面方式表達(dá)自己的想法，就本專業(yè)領(lǐng)域的工程問(wèn)題與業(yè)界同行及社會(huì)公眾進(jìn)行有效溝通和交流。6.能夠完整清晰地將作業(yè)題目的要求、解題思路和結(jié)果表達(dá)出來(lái)，培養(yǎng)學(xué)生口頭表達(dá)能力和認(rèn)真學(xué)習(xí)的習(xí)慣。1.講授法（授課）2.自主學(xué)習(xí)3.實(shí)驗(yàn)教學(xué)法1.學(xué)生說(shuō)題，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)一對(duì)一獨(dú)立完成六、課程內(nèi)容此處分單元列出教學(xué)的知識(shí)點(diǎn)和能力要求。知識(shí)點(diǎn)用布魯姆認(rèn)知能力的6種層次：(“知道”、“理解”、“運(yùn)用”、“分析”、“綜合”、“評(píng)價(jià)”)來(lái)表達(dá)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)要求上的差異。能力要求必須選用合適的行為動(dòng)詞來(lái)表達(dá)。用文字說(shuō)明教學(xué)的難點(diǎn)所在，并標(biāo)明每個(gè)單元的理論課時(shí)數(shù)和實(shí)踐課時(shí)數(shù)。單元知識(shí)點(diǎn)能力要求支持的課程目標(biāo)教學(xué)難點(diǎn)1.半導(dǎo)體二極管（6課時(shí)理論）1.知道半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)理；2.理解PN結(jié)及單向?qū)щ娦裕?.知道晶體二極管的工作原理、伏安特性和參數(shù)；4.運(yùn)用二極管的三種模型進(jìn)行電路分析和計(jì)算；5.知道穩(wěn)壓二極管的符號(hào)、特性與主要參數(shù)。1.能夠判定電路中二極管的工作狀態(tài)2.能夠用不同的電路模型對(duì)含有二極管的電路進(jìn)行分析和計(jì)算目標(biāo)1、4、61.利用什么二極管模型進(jìn)行電路的分析和計(jì)算2.半導(dǎo)體三極管（4課時(shí)理論）1.知道晶體管的結(jié)構(gòu)，工作原理，電流放大作用；2.知道場(chǎng)效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)，工作原理和伏安特性；1.能夠根據(jù)周邊電路判斷晶體管的工作狀態(tài)目標(biāo)1、4、61.怎么理解電流放大作用3.基本放大電路（18課時(shí)理論、10課時(shí)實(shí)踐）1.理解放大的概念，電路的組成和性能指標(biāo)；2.理解靜態(tài)工作點(diǎn)的作用；3.理解放大電路的動(dòng)態(tài)分析法，會(huì)運(yùn)用小信號(hào)模型分析法對(duì)放大電路的動(dòng)態(tài)指標(biāo)進(jìn)行估算；4.對(duì)于失真波形可以分析引起失真的原因；5.知道差分放大電路的組成、工作原理和主要性能指標(biāo)；6.知道功率放大電路的特點(diǎn)、類型；乙類和甲乙類放大電路的組成、工作原理、功率和效率的計(jì)算；7.知道多級(jí)放大電路的常用耦合方式及其特點(diǎn)。1.對(duì)各類放大電路，能夠進(jìn)行靜態(tài)工作點(diǎn)和動(dòng)態(tài)指標(biāo)點(diǎn)的估算2.能夠根據(jù)失真波形對(duì)電路進(jìn)行調(diào)整，改善或消除失真目標(biāo)1、2、3、61.不同組態(tài)典型電路的微變等效電路分析2.差分放大電路的動(dòng)態(tài)分析4.負(fù)反饋放大電路（4課時(shí)理論）1.理解反饋放大電路的組成；2.根據(jù)反饋的概念，會(huì)分析電路的反饋類型；3.理解負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響。1.能夠判斷電路的反饋類型1.能夠根據(jù)電路需求選擇哪種反饋電路目標(biāo)1、3、61.正負(fù)反饋極性的判斷2.正負(fù)反饋的作用5.集成運(yùn)算放大器的線性運(yùn)用（6課時(shí)理論，2課時(shí)實(shí)驗(yàn)）1.知道集成運(yùn)算放大電路的組成及各部分組成的特點(diǎn)；2.理解“虛短”和“虛斷”的概念，并運(yùn)用該概念對(duì)基本運(yùn)算電路進(jìn)行分析。1.能夠?qū)Ρ壤⒓臃?、減法等運(yùn)算電路進(jìn)行放大倍數(shù)的計(jì)算目標(biāo)1、2、3、61.基本運(yùn)算電路的分析方法（深度負(fù)反饋、虛短、續(xù)斷）6.集成運(yùn)算放大器的非線性運(yùn)用（6課時(shí)理論，2課時(shí)實(shí)驗(yàn)）1.知道正弦波振蕩電路的組成、工作原理和振蕩條件；2.理解電壓比較器的工作原理和傳輸特性；3.知道方波發(fā)生電路的組成、工作原理、波形分析和主要參數(shù).能夠分析計(jì)算電壓比較器和遲滯比較器的閾值電壓目標(biāo)1、2、3、61.正弦波振蕩電路相位條件的判斷2.遲滯比較器的工作原理和傳輸特性7.直流穩(wěn)壓電源（4課時(shí)理論，2課時(shí)實(shí)驗(yàn)）1.知道直流電源的組成；2.理解單相整流電路的工作原理，理解電容濾波電路的特點(diǎn)；3.會(huì)進(jìn)行單相橋式整流濾波電路的分析和估算；4.知道串聯(lián)型穩(wěn)壓電路的工作原理，知道集成三端穩(wěn)壓器的型號(hào)和典型應(yīng)用；5.知道開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電路的基本組成和工作原理。能夠估算單相橋式整流濾波電路的輸出電壓能夠根據(jù)設(shè)計(jì)要求對(duì)電路中的器件進(jìn)行參數(shù)選擇目標(biāo)1、2、31.串聯(lián)型穩(wěn)壓電路的穩(wěn)壓原理七、課內(nèi)實(shí)驗(yàn)名稱及基本要求列出課程實(shí)驗(yàn)的名稱、學(xué)時(shí)數(shù)、實(shí)驗(yàn)類型（演示型、驗(yàn)證型、設(shè)計(jì)型、綜合型）及每個(gè)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容簡(jiǎn)述。序號(hào)實(shí)驗(yàn)名稱主要內(nèi)容實(shí)驗(yàn)時(shí)數(shù)實(shí)驗(yàn)類型備注1常用儀器使用練習(xí)1、熟悉示波器、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器、交流毫伏表的性能及正確使用。2、掌握用示波器、信號(hào)發(fā)生器、毫伏表對(duì)電路進(jìn)行測(cè)試。2驗(yàn)證型2單級(jí)晶體管共射放大電路調(diào)整與測(cè)試1、掌握共射基本放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)整和測(cè)試。2、掌握放大器放大倍數(shù)的測(cè)量方法。3、了解運(yùn)用示波器測(cè)量放大器輸入、輸出波形的方法。4、觀察放大電路中，有關(guān)元件參數(shù)變化對(duì)放大器動(dòng)態(tài)性能的影響。2驗(yàn)證型3集成運(yùn)算放大器在信號(hào)運(yùn)算方面的應(yīng)用1、了解集成運(yùn)算放大器的特點(diǎn)和性能。2、理解集成運(yùn)算放大器線性應(yīng)用的基本條件。3、掌握集成運(yùn)算放大器在信號(hào)放大方面的應(yīng)用。4、掌握集成運(yùn)算放大器在模擬信號(hào)運(yùn)算（加、減）方面的應(yīng)用。2驗(yàn)證型4集成運(yùn)算放大器在非線性電路中的應(yīng)用1、了解集成運(yùn)算放大器的非線性運(yùn)用。2、掌握電壓比較器的功能和應(yīng)用。3、掌握運(yùn)用集成運(yùn)放構(gòu)成方波、三角波發(fā)生器的工作原理、參數(shù)計(jì)算和調(diào)試方法。2驗(yàn)證型5整流、濾波、穩(wěn)壓電路1、了解二極管的單向?qū)щ娞匦浴?、掌握半波整流和單相整流的概念。3、熟悉直流穩(wěn)壓電源的組成，了解電容濾波的概念和負(fù)載特性；了解穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓特性和應(yīng)用。2驗(yàn)證型6Multisim軟件的使用介紹Multisim軟件的使用，并通過(guò)放大電路、功率放大等電路的繪制，以及虛擬儀器儀表的使用使學(xué)生掌握軟件的應(yīng)用。6驗(yàn)證型/設(shè)計(jì)型八、評(píng)價(jià)方式與成績(jī)1、考核項(xiàng)目與對(duì)應(yīng)的課程目標(biāo)及計(jì)分辦法考核成績(jī)由1+X構(gòu)成即期終閉卷考試，X1：課內(nèi)實(shí)驗(yàn)，X2：綜合報(bào)告，X3：作業(yè)，X4：說(shuō)題；各占50%，20%，10%，15%和15%。分別對(duì)應(yīng)的課程目標(biāo)如以下表格：總評(píng)構(gòu)成（1+X）評(píng)價(jià)方式占比1閉卷考試50%X1課內(nèi)實(shí)驗(yàn)（包括課內(nèi)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)評(píng)估、實(shí)驗(yàn)報(bào)告）15%X2綜合報(bào)告（內(nèi)容包括：工程知識(shí)、設(shè)計(jì)/開(kāi)發(fā)、