《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程教學(xué)大綱

《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程教學(xué)大綱課程編號(hào)：04210035課程性質(zhì)：學(xué)科基礎(chǔ)課適合專業(yè)：電子科學(xué)與技術(shù)先修課程：電路分析開設(shè)學(xué)期：第三學(xué)期考核方式：閉卷考試總學(xué)時(shí)數(shù)：72學(xué)分：4（一）課程教學(xué)目標(biāo)通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握最常用電子元器件的基本特征，熟悉它們?cè)陔娐分械倪\(yùn)用，包括二極管、雙極結(jié)型晶體管、場(chǎng)效應(yīng)晶體管和運(yùn)算放大器等。同時(shí)，使學(xué)生掌握模擬電路技術(shù)的設(shè)計(jì)方法，尤其是幾種放大器和反饋系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。（二）課程的目的與任務(wù)本課程為專業(yè)的核心基礎(chǔ)課程之一。通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生將掌握設(shè)計(jì)過程中的基本理念和方法，理解電子學(xué)相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域的常用基本概念、常用單元電路的基本實(shí)現(xiàn)手段，掌握半導(dǎo)體器件的工作原理、放大電路的設(shè)計(jì)與分析方法，了解反饋系統(tǒng)的構(gòu)造方法，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)模擬電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。（三）理論教學(xué)的基本要求1、了解以下基本概念：半導(dǎo)體材料，兩種載流子，摻雜工藝，擴(kuò)散和漂移，PN結(jié)形成，耗盡層，溝道，二極管單向?qū)щ娮饔?，穩(wěn)壓管穩(wěn)壓作用，三極管放大、截止、飽和三種狀態(tài)，場(chǎng)效應(yīng)管截止、恒流和可變電阻去等概念，場(chǎng)效應(yīng)和三極管放大倍數(shù)，放大器輸入和輸出電阻，靜態(tài)工作點(diǎn)，直流通路與交流通路，靜態(tài)與動(dòng)態(tài)，交流和直流負(fù)載線，正反饋、負(fù)反饋，交流與直流反饋，電壓與電流反饋，串聯(lián)與并聯(lián)反饋，溫漂（零點(diǎn)漂移），差模與共模，互補(bǔ)，輸出功率和效率，虛短與虛斷。自激振蕩、整流、濾波、復(fù)合管，開環(huán)電壓增益、差模輸入電阻，共模抑制比，直接耦合，幅頻和相頻特性，集成運(yùn)放工作在非線性區(qū)的特點(diǎn)，交越失真，低通、高通、帶通、帶阻濾波器，比較器，穩(wěn)壓電路，頻率補(bǔ)償，放大器穩(wěn)定性等。2、正確理解以下基本原理：1）半導(dǎo)體三極管和場(chǎng)效應(yīng)管（BJT，F(xiàn)ET）的放大作用2）三極管單管放大電路三種組態(tài)的工作原理3）場(chǎng)效應(yīng)管單管放大電路三種組態(tài)的工作原理4）差動(dòng)放大電路抑制溫漂的工作原理5）集成運(yùn)放組件組成的比例（包括同相輸入，反相輸入和差動(dòng)輸入方式）電路的工作原理及輸入、輸出關(guān)系6）簡(jiǎn)單比較器，滯回比較器和窗口比較器的工作原理及輸入、輸出關(guān)系。7）正弦波振蕩的幅度和相位平衡條件8）OCL直接耦合功率放大電路的工作原理9）單相橋式整流電路的工作原理10）串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電路的工作原理3、掌握下列分析方法1）用于確定靜態(tài)工作點(diǎn)，分析輸出功率和波形失真的圖解法2）分析放大電路Au、Ri、Ro的簡(jiǎn)化h參數(shù)微變等效電路法3）差分放大電路雙端輸入電路的Q點(diǎn)，Ad，Rid和Ro的計(jì)算方法4）判斷反饋極性和類型的分析方法5）分析運(yùn)算放大器電路所用虛短、虛斷法6）處理實(shí)際問題時(shí)所用的工程估算法（四）實(shí)驗(yàn)要求實(shí)驗(yàn)單獨(dú)開課。（五）教學(xué)學(xué)時(shí)分配數(shù)章次各章名稱總學(xué)時(shí)0ProloguetoElectronics21SemiconductorMaterialsandDevices62DiodeCircuits43TheFieldEffectTransistor84BasicFETAmplifiers85TheBipolarJunctionTransistor46BasicBJTAmplifiers47FrequencyResponse88OutputStagesandPowerAmplifiers29IdealOperationalAmplifiersandOp-AmpCircuits210DifferentialandMultistageAmplifiers411FeedbackandStability812ApplicationsandDesignofIntegratedCircuits4Reviewandguidance0-8Totle64-72（六）大綱內(nèi)容0ProloguetoElectronics教學(xué)目的認(rèn)識(shí)電子學(xué)的研究?jī)?nèi)容和研究方法，初步了解分析方法與設(shè)計(jì)方法的基本概念，掌握有源器件和無源器件的基本概念，熟悉電子學(xué)中的變量表示內(nèi)容。教學(xué)基本要求學(xué)生能夠理解電子學(xué)的基本研究對(duì)象和研究?jī)?nèi)容，能夠正確區(qū)分什么是有源器件，什么是無源器件，對(duì)電子系統(tǒng)的兩種設(shè)計(jì)方法有初步的認(rèn)識(shí)，對(duì)于電子學(xué)中規(guī)范的變量表示內(nèi)容能夠正確識(shí)別。教學(xué)內(nèi)容電子學(xué)研究對(duì)象、有源器件與無源器件、電子學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史、符號(hào)表示方法與意義、電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法與案例、本課程與相關(guān)課程以及整個(gè)專業(yè)體系架構(gòu)的關(guān)系、本課程相關(guān)仿真軟件介紹、本課程的學(xué)習(xí)方法。教學(xué)提示本部分為學(xué)生入門導(dǎo)引內(nèi)容，需要說明本課程與電路分析課程之間的關(guān)系、與線性代數(shù)、高等數(shù)學(xué)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)等相關(guān)課程之間的關(guān)系，鼓勵(lì)學(xué)生將相關(guān)專業(yè)基礎(chǔ)課程學(xué)好。特別要注意的是，電子學(xué)中的變量表示方法，該內(nèi)容對(duì)于本專業(yè)知識(shí)系統(tǒng)有著重要作用。電子學(xué)發(fā)展史中有很多經(jīng)典案例，能夠引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)業(yè)和創(chuàng)新，對(duì)于學(xué)生的電路設(shè)計(jì)能力和就業(yè)以及考研都有一定的參考價(jià)值，鼓勵(lì)學(xué)生閱讀和查閱相關(guān)資料。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：有源器件與無源器件的區(qū)分方法、變量符號(hào)的意義教學(xué)難點(diǎn)：變量符號(hào)的意義學(xué)法指導(dǎo)建議學(xué)生查閱互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)資料、鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)本學(xué)院的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)孵化園、電子技術(shù)開放實(shí)驗(yàn)室、因侖工作室等基地平臺(tái)和實(shí)驗(yàn)室多多了解，鼓勵(lì)學(xué)生查閱電子設(shè)計(jì)大賽相關(guān)題目和參考案例。引導(dǎo)學(xué)生熱愛本課程。作業(yè)Listthenamesofpassivedevicesandactivedevicesasyouknow.SketchasignalcontainingaDCpartandACpart,toshowthedifferenttwopartindividuallyandexplainthenametheeachvariable.Showthetwodifferentelectronicsystemdesignschemes,andgivetheadvantageanddisadvantageofeachone.Tellthebriefelectronichistorytoyourfriend.DescribetheresearchcontentofelectronicsNowadays,what’sthefutureofICtechnology?小結(jié)本引言部分為本課程的重要組成部分，其中設(shè)計(jì)到的有源器件與無源器件、電路中變量表示法都對(duì)本課程乃至本專業(yè)有重要影響，是關(guān)鍵基礎(chǔ)內(nèi)容，務(wù)必讓學(xué)生透徹理解。本部分對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生熱愛本專業(yè)的意識(shí)尤其重要，需要善加引導(dǎo)。1SemiconductorMaterialsandDevices教學(xué)目的了解半導(dǎo)體材料的基本性質(zhì)，特別是摻雜性質(zhì)，掌握PN結(jié)的基本性質(zhì)，特別是單向?qū)щ娦裕軌蚍治龊?jiǎn)單的二極管電路，理解特殊二極管的基本工作原理。教學(xué)基本要求理解多子和少子、自由電子和空穴在半導(dǎo)體的作用和性質(zhì)，能夠分析二極管整流電路，并學(xué)會(huì)計(jì)算簡(jiǎn)單的二極管電路的各項(xiàng)指標(biāo)和參數(shù)。教學(xué)內(nèi)容半導(dǎo)體材料的基本性質(zhì)、載流子的濃度計(jì)算方法，PN結(jié)的形成和單向?qū)щ娦?，二極管電路的基本分析方法。教學(xué)提示本章內(nèi)容，特別是半導(dǎo)體材料的相關(guān)內(nèi)容，建立在半導(dǎo)體物理課程的基礎(chǔ)之上，但是，對(duì)于電子類專業(yè)的學(xué)生，并未涉獵該課程內(nèi)容，因而在理解相關(guān)問題上存在諸多疑問。需要從淺顯的方法上進(jìn)行梳理，讓學(xué)生能夠接受相關(guān)結(jié)論。二極管電路模型，以及“偏置”的概念值得特別強(qiáng)調(diào)。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：PN結(jié)伏安特性、二極管小信號(hào)等效電路。教學(xué)難點(diǎn)：半導(dǎo)體材料基本性質(zhì)、載流子濃度計(jì)算公式、PN結(jié)的形成過程。學(xué)法指導(dǎo)認(rèn)真閱讀教材，獨(dú)立完成作業(yè)，從線性系統(tǒng)疊加定理的基礎(chǔ)上理解二極管小信號(hào)分析方法，對(duì)于熟悉動(dòng)畫制作的同學(xué)，建議制作PN結(jié)形成和工作原理的動(dòng)畫，加深對(duì)于二極管工作原理的理解。作業(yè)(P11)1.1CalculatetheintrinsiccarrierconcentrationinGalliumarsenideandGermaniumatT=300K.(P30)EX1.2DetermineVbiforasiliconpnjunctionatT=300Kfor

(a)Na=1015cm-3,Nd=1017cm-3,andfor(b)Na=Nd=1017cm-3.(P42)EX1.3Assumethecircuitanddiodeparametersforthecircuitinfigure1.34(a)areVPS=10V,R=20KΩ,Vγ=0.7V,andvI=0.2sinwtV.Determinethequiescentdiodecurrentandthetime-varyingdiodecurrent.(P44)EX1.4TYU1.11determinethediffusionconductanceofapnjunctiondiodeatT=300Kandbiasedatacurrentof0.8mA.EX1.5(P59,designproblems)D1.62:DesignacircuittoproducethecharacteristicsshowninFigureP1.62wherevIistheinputvoltageandiIisthecurrentsuppliedbyvI.Assumeanydiodesinthecurrenthavepiecewiselinearparametersofvγ=0.7andrf=0.EX1.6Designacircuitthathasavoltagetransferfunctionshowntotheleft.(pp60)小結(jié)本章的二極管等效電路模型，是整個(gè)課程的基礎(chǔ)，對(duì)于理解含有PN結(jié)這種單向器件的分析具有重要的參考價(jià)值。“偏置”這個(gè)重要的思想從這里開始。2DiodeCircuits教學(xué)目的使學(xué)生能夠分析二極管的各種整流電路，理解多種二極管電路的工作原理和基本設(shè)計(jì)方法，對(duì)于一些特殊二極管的應(yīng)用方法也有一定的理解。教學(xué)基本要求掌握：二極管橋式整流電路的工作原理和特征；齊納二極管特征應(yīng)用到齊納二極管穩(wěn)壓電路中；多個(gè)二極管電路的方法。理解：齊納二極管工作原理；二極管的非線性特征；限幅和鉗位等整形電路；多二極管電路的分析方法。教學(xué)內(nèi)容分析二極管整流電路的工作原理和特征。二極管整流電路是電源電路中將交流信號(hào)轉(zhuǎn)化為直流信號(hào)的第一級(jí)電路。將齊納二極管特征應(yīng)用到齊納二極管穩(wěn)壓電路中。運(yùn)用二極管的非線性特征設(shè)計(jì)限幅和鉗位等整形電路。研究用于分析包含多個(gè)二極管電路的方法。教學(xué)提示二極管應(yīng)用電路有很多種，本章只給出了一些典型應(yīng)用。穩(wěn)壓二極管是一種特殊的二極管，應(yīng)該強(qiáng)調(diào)該管子工作在反向擊穿狀態(tài)。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：直流電源的基本框架；穩(wěn)壓二極管電路教學(xué)難點(diǎn)：限幅電路和鉗位電路學(xué)法指導(dǎo)認(rèn)真分析二階管電路，關(guān)鍵是學(xué)會(huì)假設(shè)二極管的某種工作狀態(tài)，之后進(jìn)行分析，看看是否可以得到合理的答案。作業(yè)EX2.1P98EX2.10；Ex2.2P99EX2.11；Ex2.3DeterminethevalueofRrequiredtolimitthecurrent(10mA)inthecircuitwhentheinputisinthelowstate(0.2V).(Vr=1.7V).EX2.4P104EX2.14小結(jié)本章內(nèi)容偏向應(yīng)用，因此需要一定的綜合分析問題的能力，對(duì)于不能確定二極管工作狀態(tài)的電路，一定要先假設(shè)一種狀態(tài)，然后進(jìn)行分析。對(duì)于多個(gè)二極管的電路，先進(jìn)行一定的分析，然后再假設(shè)管子導(dǎo)通與截止的狀態(tài)組合，能夠使得問題的解決更加快速。3TheFieldEffectTransistor教學(xué)目的對(duì)于場(chǎng)效應(yīng)有初步的認(rèn)識(shí)，并能夠熟練分析場(chǎng)效應(yīng)管放大電路的直流參數(shù)，確定場(chǎng)效應(yīng)管的工作狀態(tài)。教學(xué)基本要求理解場(chǎng)效應(yīng)管的基本工作原理，掌握?qǐng)鲂?yīng)管的三種工作狀態(tài)，熟練運(yùn)用場(chǎng)效應(yīng)管的電流電壓方程。對(duì)于恒流源電路工作原理，有比較深入的認(rèn)識(shí)，能夠分析基本的恒流源電路。教學(xué)內(nèi)容各種類型MOSFET的工作原理和特征；MOSFET電路的直流分析和設(shè)計(jì)方法；MOSFET電路的三種應(yīng)用（開關(guān)；邏輯電路；放大器）；MOSFET的電流源偏置電路；分析多級(jí)或多個(gè)晶體管電路的直流偏置；結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管的工作原理和特征，JFET電路的直流響應(yīng)。教學(xué)提示本章內(nèi)容是本課程的核心。場(chǎng)效應(yīng)管已經(jīng)是目前的主流器件，占據(jù)了電子市場(chǎng)的60%以上，廣泛應(yīng)用于各種電子系統(tǒng)中。深入理解場(chǎng)效應(yīng)管的工作原理和場(chǎng)效應(yīng)管電路的直流分析方法，才能判斷該管子的工作狀態(tài)。在教學(xué)過程中，一定要強(qiáng)調(diào)輸入輸出端口上的不同特性，特別是場(chǎng)效應(yīng)管，為什么所有的教材都不討論輸入特性。在輸出特性曲線上，特別注意短溝道效應(yīng)導(dǎo)致的有限的輸出電阻，也就是溝道長(zhǎng)度調(diào)制效應(yīng)問題，有助于學(xué)生對(duì)于實(shí)際工程問題的理解和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：場(chǎng)效應(yīng)管放大電路的直流分析方法教學(xué)難點(diǎn)：場(chǎng)效應(yīng)管的工作原理，各種不同場(chǎng)效應(yīng)管的區(qū)別。學(xué)法指導(dǎo)場(chǎng)效應(yīng)管類型較多，MOS型和JFET以及MESFET，工作原理比較繁雜，建議在突出基本概念“場(chǎng)效應(yīng)”的基礎(chǔ)之上，強(qiáng)調(diào)器件外特性的應(yīng)用方法，將器件的電壓電流約束關(guān)系應(yīng)用到電路中，從器件約束和電路結(jié)構(gòu)約束兩個(gè)方面去分析電路和設(shè)計(jì)電路，切實(shí)提高學(xué)生的設(shè)計(jì)能力和基本工程素質(zhì)。作業(yè)(P128)EX3.1AnNMOStransistorwithVTN=1VhasadraincurrentiD=0.8mAwhenvGS=3VandvDS=4.5V.Calculatethedraincurrentwhen:(a)vGS=2V,vDS=4.5V;and(b)vGS=3V,vDS=1V.(P142)EX3.2ThetransistorhasparametersVTN=2V,kn=0.25mA/V2.ThecircuitparametersareVDD=10V,R1=280KΩ,R2=160KΩ,RD=10KΩ.FindID,VDS,andpowerdissipatedinthetransistor.(Ans.ID=0.669mA,VDS=3.31V,P=2.21mW)(P144)EX3.3Considerthecircuitshownright.Assumethat,VTP=-1.2V,R1//R2=200KΩ,VDD=10V,andKp=0.4mA/V2.DesignthecircuitthatIDQ=1.2mA,andVSDQ=4V.(Ans.R1=283KΩ,R2=682KΩ,RD=5KΩ)(P155)EX3.4Considerthecircuitbelow.ThetransistorparametersareVTP=-0.8VandKp=0.050mA/V2.DesignthecircuitsuchthatID=120μAandVSD=8V.(Ans.RD=36.25KΩ,RS=63.75KΩ)(P177)EX3.5Thetransistorparametersforthecircuitshownbelowarethesameasinexample3.5.DesignthecircuitsuchthatIDQ1=0.1mA,IDQ2=0.3mA,VDSQ1=VDSQ2=5V,andRi=200KΩ.(Ans.RS2=16.7K,RD1=25.8K,RS1=24.3K,R1=491K,R2=337K)(P187)EX3.6forthecircuitshownbelow,thetransistorparametersare:VP=-3.5V,IDSS=18mA,andλ=0.CalculateVGSandVDS.Isthetransistorinthesaturationornonsaturationregion?(Ans.VGS=-1.17,VDS=7.43V,saturationregion)小結(jié)本章內(nèi)容比較龐雜，指導(dǎo)學(xué)生應(yīng)該抓住FET管子的本質(zhì)，那就是“場(chǎng)效應(yīng)”，充分利用管子的伏安特性約束關(guān)系，進(jìn)行電路分析和設(shè)計(jì)工作，提高學(xué)生對(duì)于電路設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí)能力。4BasicFETAmplifiers教學(xué)目的理解FET放大電路的工作原理，掌握FET放大電路的分析方法，能夠設(shè)計(jì)一般的FET放大電路。教學(xué)基本要求理解FET放大電路的工作原理，掌握三種不同組態(tài)的FET放大電路的分析方法和設(shè)計(jì)方法，熟練使用小信號(hào)等效電路對(duì)于放大電路進(jìn)行分析。教學(xué)內(nèi)容單極型晶體管放大電路的工作原理，以及FET在交流小信號(hào)電路中的等效電路模型；三種基本的FET放大器；恒流源偏置和有源負(fù)載的放大電路；多晶體管或多級(jí)放大器電路的分析方法；JFET小信號(hào)模型并分析JFET基本放大電路。教學(xué)提示本章內(nèi)容為本課程的核心內(nèi)容，F(xiàn)ET交流小信號(hào)等效電路模型是本章的核心內(nèi)容，其它內(nèi)容可以看成是本等效電路的具體應(yīng)用。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：FET等效電路教學(xué)難點(diǎn)：共源放大電路輸出電阻的求法；共柵放大電路輸入電阻、輸出電阻的求法。學(xué)法指導(dǎo)認(rèn)真領(lǐng)會(huì)FET的交流小信號(hào)等效電路的精髓，在交流通路中，用等效電路替代FET，就可以得到交流小信號(hào)等效電路，鼓勵(lì)學(xué)生充分應(yīng)用電路分析課程中的定理和方法進(jìn)行求解。作業(yè)P214，EX4.2；P227,EX4.5;P239,TYU4.13;P254,EX4.14;EX4.5Determinethesmall-signalvoltagegain,outputresistanceRoandRiofamultistagecascadecircuit.Considerthecircuitshowninlastpage,thetransistorparametersare:Kn1=0.5mA/V2,Kn2=0.2mA/V2,VTN1=VTN2=1.2V,andλ1=λ2=0;ThequiescentdraincurrentsareID1=0.2mAandID2=0.5mA.(Ans.Av=-6.14,Ro=1.32KΩ,Ri=99.8KΩ)Note:modifiedfromexample4.17andEx4.17.P281:4.53,4.54P283:4.60小結(jié)FET放大電路是本課程的核心內(nèi)容，學(xué)生必須深入理解該等效電路，并熟練應(yīng)用該等效電路進(jìn)行放大電路的分析，對(duì)于不同組態(tài)的放大電路，充分理解每一種放大電路的性質(zhì)和應(yīng)用場(chǎng)合，對(duì)于實(shí)際電路的設(shè)計(jì)具有非常重要的作用。特別值得注意的是，有源負(fù)載和恒流源電路，是非常值得注意的電路單元。5TheBipolarJunctionTransistor教學(xué)目的理解三極管的工作原理，掌握三極管放大電路靜態(tài)工作的分析方法。教學(xué)基本要求理解雙極型晶體管的基本物理結(jié)構(gòu)和工作原理，掌握三極管三種不同工作狀態(tài)下的伏安特性；掌握三極管放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的計(jì)算方法；理解三極管在三種不同場(chǎng)合下的應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)；對(duì)于三極管放大電路的偏置方法有比較深入的理解，能夠初步計(jì)算或者設(shè)計(jì)多級(jí)或者多個(gè)三極管電路的直流偏置。教學(xué)內(nèi)容雙極型晶體管的物理結(jié)構(gòu)和工作原理；雙極型晶體管電路的直流分析和設(shè)計(jì)方案；雙極型晶體管電路的三種基本應(yīng)用；雙極型晶體管電路的各種直流偏置電路；多級(jí)或多個(gè)晶體管電路的直流偏置。教學(xué)提示本章內(nèi)容為本課程核心內(nèi)容之一，三極管的基本結(jié)構(gòu)可以用“一個(gè)管子兩個(gè)結(jié)三個(gè)極”的方法進(jìn)行歸納和總結(jié)，對(duì)于不同的工作狀態(tài)，可以從兩個(gè)PN的不同偏置來進(jìn)行闡述，對(duì)于恒流源偏置和有源負(fù)載等相關(guān)內(nèi)容，可以和場(chǎng)效應(yīng)管對(duì)應(yīng)章節(jié)內(nèi)容進(jìn)行類比。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：三極管放大電路的直流分析教學(xué)難點(diǎn)：三極管工作原理學(xué)法指導(dǎo)簡(jiǎn)化三極管的載流子電流模型，突出主要電流主線，導(dǎo)出三個(gè)電極之間的電流約束關(guān)系，利用這種約束關(guān)系進(jìn)行DC分析。強(qiáng)調(diào)這種電流約束關(guān)系的根源在于管子的結(jié)構(gòu)，在于基區(qū)比較薄而且摻雜濃度比較低，集電結(jié)面積比較大。作業(yè)P297TYU5.1；P297TYU5.2；P317Ex5.7；P351EX5.21小結(jié)本章內(nèi)容從三極管的結(jié)構(gòu)開始展開比較合適，要特別突出每個(gè)區(qū)的結(jié)構(gòu)和結(jié)的區(qū)別，從而引出三極管三個(gè)電極電流之間的約束關(guān)系，進(jìn)而將這種約束關(guān)系和電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)約束進(jìn)行結(jié)合，這樣分析電路就有了基本的出發(fā)點(diǎn)和原則。6BasicBJTAmplifiers教學(xué)目的理解三極管H參數(shù)交流小信號(hào)等效電路模型，熟練掌握應(yīng)用該模型進(jìn)行電路分析。教學(xué)基本要求能夠畫出各種組態(tài)放大電路的交流小信號(hào)等效電路，并能夠計(jì)算出各種組態(tài)下，三極管放大電路的各項(xiàng)交流指標(biāo)。了解功耗降低的基本方法。教學(xué)內(nèi)容模擬信號(hào)的概念和線性放大器的原理；三極管線性放大電路；三極管H參數(shù)交流小信號(hào)等效電路；三種不同組態(tài)的三極管放大電路的交流小信號(hào)分析方法和結(jié)論；多晶體管或多級(jí)放大器電路。教學(xué)提示從三極管的基本原理出發(fā)，可以認(rèn)為三極管是一個(gè)電壓控制電流器件，也可以認(rèn)為它是一個(gè)電流控制器件，根據(jù)電路已知條件可以靈活把握該選用哪一種模型。對(duì)于Early電壓，要求學(xué)生有比較深入的理解，原因在于目前的器件逐漸小型化，導(dǎo)致基區(qū)寬度調(diào)制效應(yīng)愈發(fā)明顯?？梢詫⑷龢O管交流小信號(hào)等效電路模型作為出發(fā)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各種放大電路中。特別要注意小信號(hào)的概念，一定要清楚這個(gè)使用條件。在課堂教學(xué)中，一定要強(qiáng)調(diào)模型的適用范圍。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：三極管交流小信號(hào)等效電路模型教學(xué)難點(diǎn)：靈活運(yùn)用H參數(shù)模型，特別是有源負(fù)載和恒流源的情況下。學(xué)法指導(dǎo)在搞清楚三極管交流小信號(hào)等效電路的情況下，不要拘泥于放大電路的等效電路的形狀，從規(guī)范圖形的角度，可以對(duì)于初步畫出的交流等效電路進(jìn)行優(yōu)化。要大膽應(yīng)用在電路分析課程中學(xué)到的基礎(chǔ)理論和方法，進(jìn)行電路分析和計(jì)算以及設(shè)計(jì)。作業(yè)P405,EX6.6；P426Ex6.13；P443,Ex6.16，P446，TYU6.17；P459，6.21小結(jié)本章是本課程的核心內(nèi)容之一，由于絕大多數(shù)學(xué)生對(duì)于受控源的分析不太清楚，因此造成本部分的講解比較難于被接受，教師應(yīng)當(dāng)突出受控源的分析方法。強(qiáng)調(diào)控制量與被控制量之間的約束關(guān)系。7FrequencyResponse教學(xué)目的掌握三極管和場(chǎng)效應(yīng)管放大電路的頻率特性，理解密勒電容和密勒效應(yīng)。教學(xué)基本要求理解放大電路頻率響應(yīng)的一般特性，掌握通頻帶的概念和計(jì)算方法；理解傳遞函數(shù)的求解方法，能夠解釋頻率特性的原因；理解寬頻帶放大器的實(shí)現(xiàn)方法并能夠予以實(shí)現(xiàn)。教學(xué)內(nèi)容放大器頻率響應(yīng)的一般特性；系統(tǒng)傳遞函數(shù)和波特圖；帶有電容的晶體管電路的頻率響應(yīng)；MOS管和雙極型晶體管的頻率響應(yīng)；密勒效應(yīng)和密勒電容；放大電路的高頻響應(yīng)。教學(xué)提示本部分內(nèi)容表面上看上去有點(diǎn)雜亂，但要以電容為中心就比較調(diào)理，從管子外面的電容和管子內(nèi)部的電容兩個(gè)方面進(jìn)行闡述，對(duì)于學(xué)生理清本章的知識(shí)結(jié)構(gòu)脈絡(luò)有比較積極的作用。放大電路的高頻特性對(duì)于通頻帶的展寬有決定性作用，為學(xué)生打下該方面的基礎(chǔ)對(duì)于后續(xù)課程的學(xué)習(xí)以及電路的設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)具有積極作用。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：電容對(duì)放大器的頻率特性的影響教學(xué)難點(diǎn)：密勒效應(yīng)原理的應(yīng)用學(xué)法指導(dǎo)從管子外部的電容和PN結(jié)電容兩個(gè)方面去分析頻率特性，從放大器頻率特性的一般特性到特殊性質(zhì)。按照這兩條線索進(jìn)行理解，本章的內(nèi)容將顯得比較簡(jiǎn)單而有條理。作業(yè)P485,EX7.2；P512.EX7.10；P524EX7.13；P552,7.38;P557,7.62小結(jié)本章內(nèi)容屬于比較難于理解的內(nèi)容，但是如果從電容的基本性質(zhì)出發(fā)，引入到RC串并聯(lián)電路，進(jìn)而到放大電路就會(huì)比較容易接受。本章需要著重考慮如何設(shè)計(jì)放大器才能使得放大器滿足實(shí)際工程的需要，特別需要強(qiáng)調(diào)的是，不一定總是要展寬通頻帶。8OutputStagesandPowerAmplifiers教學(xué)目的掌握典型甲乙類末級(jí)功放的分析與設(shè)計(jì)方法，理解散熱在功率放大電路中的特殊表現(xiàn)。教學(xué)基本要求掌握輸出級(jí)電路的基本要求，理解功率放大電路的工作原理和計(jì)算方法，掌握甲乙類互補(bǔ)推挽功率放大電路的工作原理。教學(xué)內(nèi)容功率放大器的概念；BJT和MOSFET功率晶體管的特性，散熱片器件的溫度和熱流特性；各類功率放大器特性；幾種功率放大器的電路結(jié)構(gòu)和最高效率。教學(xué)提示功率放大器在實(shí)際應(yīng)用中，具有廣闊的應(yīng)用市場(chǎng)。特別是甲乙類互補(bǔ)推挽OCL功率放大電路，并在該電路中采用復(fù)合管結(jié)構(gòu)，和VBE倍增電路，更是經(jīng)典案例。對(duì)于本電路應(yīng)該重點(diǎn)講解，每一個(gè)同學(xué)都能夠很好的理解。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：甲乙類互補(bǔ)推挽OCL功率放大電路教學(xué)難點(diǎn)：對(duì)于各類功放電路效率的計(jì)算學(xué)法指導(dǎo)功率放大器是用于驅(qū)動(dòng)負(fù)載的，應(yīng)該具有較強(qiáng)的帶負(fù)載能力，因而對(duì)于三極管電路，采用共集電極電路，對(duì)于場(chǎng)效應(yīng)管，則采用共漏極電路。由于功放電路有較大的工作電流，需要考慮效率問題，因而不能采用甲類功放。對(duì)于效率的計(jì)算，應(yīng)該從電源提供的總功率和實(shí)際輸出的功率進(jìn)行討論。作業(yè)P588TYU8.4；P602TYU8.7；P611,8.26；P6128.36；P6138.39小結(jié)本章內(nèi)容在實(shí)際應(yīng)用中經(jīng)常直接采用，應(yīng)該引起重視。由于輸出級(jí)需要帶負(fù)載，因而需要較強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)能力，電壓跟隨器是這種電路的不二選擇。對(duì)于該種類型的電路，由于是大信號(hào)，因而會(huì)存在比較嚴(yán)重的非線性失真和較多發(fā)熱現(xiàn)象，因而多采用圖解方法，并在電路中較多采用散熱裝置。9IdealOperationalAmplifiersandOp-AmpCircuits教學(xué)目的理解理想運(yùn)算放大器的基本性質(zhì)，能夠分析理想運(yùn)算放大器的常用電路。教學(xué)基本要求理解理想運(yùn)算放大器的參數(shù)和特性，掌握確定理想運(yùn)算放大器電路的分析方法。能夠設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的加法電路、減法電路、積分電路、運(yùn)算電路、乘法電路、除法電路、指數(shù)函數(shù)電路和對(duì)數(shù)函數(shù)電路等。教學(xué)內(nèi)容理想運(yùn)算放大器的參數(shù)和特性；理想運(yùn)算放大器電路的分析方法；幾種理想運(yùn)算放大器電路（包括差分放大器和儀表放大器）；多種運(yùn)算電路。教學(xué)提示虛短和虛短是理想運(yùn)算放大器在深度負(fù)反饋情況下的現(xiàn)象，可以直接使用。但是要強(qiáng)調(diào)這種模型的應(yīng)用范圍和條件。對(duì)于各種運(yùn)算電路，經(jīng)常用來實(shí)現(xiàn)波形變換，因而經(jīng)常用于各種函數(shù)發(fā)生器設(shè)備中。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：理想運(yùn)算放大器的特征參數(shù)教學(xué)難點(diǎn)：儀表放大器的分析學(xué)法指導(dǎo)充分理解應(yīng)用虛短和虛斷的條件，在需要求解理想運(yùn)算放大器的過程中，要積極使用在電路分析課程中所學(xué)過的定理和公式。作業(yè)EX1.Assumingtheop-ampsshownin9-18areallideal,showthatthevoltageamplificationP57，9.22；P61，9.45，9.48小結(jié)運(yùn)算放大器已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各種電子電路系統(tǒng)中。雖然實(shí)際放大器距離理想運(yùn)算放大器有一定的距離，但采用理想運(yùn)算放大器模型進(jìn)行估算，所得到的近似結(jié)果具有很高的參考價(jià)值。在深度負(fù)反饋閉環(huán)系統(tǒng)中，要應(yīng)用虛短和續(xù)斷進(jìn)行分析。10DifferentialandMultistageAmplifiers教學(xué)目的掌握各種差分放大電路的分析方法，能夠設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的差分放大器。教學(xué)基本要求理解差分放大器的基本性質(zhì)和相關(guān)參數(shù)的意義，掌握基本FET和三極管差分放大電路的分析方法，理解BiMOS電路；了解差分放大器的頻率響應(yīng)和運(yùn)算放大器的基本結(jié)構(gòu)。教學(xué)內(nèi)容理想差分放大器的特征和術(shù)語(yǔ)；基本雙極型差分放大器；基本FET差分放大器；帶有有源負(fù)載的BJT和FET；各種BiCMOS電路；差分放大器的頻率響應(yīng)；運(yùn)算放大器的內(nèi)部基本結(jié)構(gòu)。教學(xué)提示正確處理差分放大器放大倍數(shù)、驅(qū)動(dòng)能力、帶寬之間的關(guān)系：基本差分放大電路放大倍數(shù)比較低，為了提高放大倍數(shù)，一般采用用有源負(fù)載，但是有緣負(fù)載在提高放大倍數(shù)的同時(shí)，卻造成驅(qū)動(dòng)能力下降和通頻帶變窄。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：差分放大器的基本思想教學(xué)難點(diǎn)：有源負(fù)載差分放大器的工作原理以及頻響特性學(xué)法指導(dǎo)從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的過程梳理：基本差分放大電路放大倍數(shù)比較低，為了提高放大倍數(shù)，一般采用用有源負(fù)載，但是有緣負(fù)載在提高放大倍數(shù)的同時(shí)，卻造成驅(qū)動(dòng)能力下降和通頻帶變窄。FET和BJT各有千秋，將其結(jié)合在一起，可以互相補(bǔ)充，因而BiMOS技術(shù)是當(dāng)今重要的技術(shù)之一。作業(yè)P160,Ex11.8；P168,Ex11.11Explainthebasicprincipleofthefollowingcircuits,givethereasonofcombiningtheBJTandMOS.小結(jié)差分放大器能夠有效克服共模信號(hào)的干擾，因而廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中。該種類型的電路具有多種不同的結(jié)構(gòu)，但其共性確是利用電路的對(duì)稱性克服了干擾信號(hào)，同時(shí)有效的放大差模信號(hào)。犧牲了一倍的管子，換來了理想的共模抑制。11FeedbackandStability教學(xué)目的理解反饋類型對(duì)放大電路性能的影響，掌握應(yīng)用各種反饋類型從而改進(jìn)基本放大器性能的方法。教學(xué)基本要求能夠判斷反饋類型，并根據(jù)反饋類型判定該反饋對(duì)放大器性能有何影響；在必要的情況下，會(huì)通過調(diào)整元器件的參數(shù)對(duì)反饋深度進(jìn)行調(diào)整，從而優(yōu)化負(fù)反饋放大器的某些性能。教學(xué)內(nèi)容理想反饋電路系統(tǒng)的傳輸函數(shù)；四種反饋電路的結(jié)構(gòu)，理想反饋電路和實(shí)際反饋電路的閉環(huán)增益的計(jì)算方法；反饋電路穩(wěn)定性判據(jù)；頻率補(bǔ)償。教學(xué)提示從反饋的一般概念出發(fā)，得出一般性的結(jié)論，即：反饋對(duì)放大電路會(huì)產(chǎn)生什么樣的影響。然后從一般性到特殊性，對(duì)于四種不同的反饋類型，分別探討反饋帶來的影響，以及相關(guān)參數(shù)的計(jì)算方法。對(duì)于反饋帶來的不利影響，如何進(jìn)行消除。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：反饋類型的判斷以及反饋對(duì)放大器性能的影響教學(xué)難點(diǎn)：頻率補(bǔ)償學(xué)法指導(dǎo)從反饋的一般概念推廣到特殊性的時(shí)候，注意變量下標(biāo)的含義，從而確定采樣信號(hào)和反饋回來的信號(hào)的類型，就會(huì)比較容易的理解反饋對(duì)放大器性能影響的原因。反饋的主要作用是使得放大器穩(wěn)定，但是也可能引起放大器的自激，頻率補(bǔ)償可以解決這個(gè)問題。在這個(gè)過程中，注意45度相位角的意義。作業(yè)P239,Ex12.2;P243,EX12.4;P248,Ex12.5;P303,Ex12.21小結(jié)反饋是開環(huán)到閉環(huán)的轉(zhuǎn)變，能夠?qū)⑤敵龅囊徊糠只蛘呷克突氐捷斎攵?，因而可以?shí)現(xiàn)系統(tǒng)自身的調(diào)整。在合適的結(jié)構(gòu)中，可以得到更加穩(wěn)定的系統(tǒng)。負(fù)反饋使得系統(tǒng)穩(wěn)定，合適的構(gòu)造反饋類型，可以顯著改善放大器的性能，從而滿足設(shè)計(jì)的需要。負(fù)反饋帶來的不良影響是造成系統(tǒng)的不穩(wěn)定，而頻率補(bǔ)償則可以解決這個(gè)問題。12ApplicationsandD