1、1 课程编号:080603103 模拟电路课程教学大纲 Analog Electronic Circuits 总学时:70+33 学分:3.5+1.5 一、课程简介 1、课程性质:学科基础类必修课 2、开课学期:第三学期 3、适应专业:电子信息工程 4、课程选修条件:高等数学、电路分析 5、课程教学目的: 模拟电路是电子信息专业的一门主要技术基础课,以晶体管、场效应管等电子器件 为基础,以单元电路、集成电路的分析和设计为主导,研究各种不同电路的结构、工作 原理、参数分析及应用。 通过本课程的学习,使学生掌握模拟电路的基本原理及分析方法,深刻认识单元电 路、集成电路在实际电路中的应用,掌握电子线
2、路及电子器件的测试方法,熟练掌握阅 读和分析电路图的方法,具备查阅电子器件和集成电路手册的能力,学会常用电子仪器 的使用,掌握电路的设计、安装及调试方法。 二、教学基本要求和建议 模拟电路应注重理论与实践相结合,应注重学生动手操作能力和电路设计能力的培 养。教学中应采用多媒体教学方式,以拓宽学生阅读、分析电路图的能力;应采用 EDA 仿真软件、虚拟仪器技术,增强学生对电路动态过程的理解;应开设设计性、创新性实 验,增强学生电路设计的创新能力的培养。 三、内容纲目及标准 (一) 理论部分 学时数:70 第一章 常用半导体器件 教学目的 2 1、了解本征、杂质半导体的导电特性及 PN 结中载流子的
3、运动 2、掌握半导体二极管的伏安特性及其主要参数,理解稳压管的原理及应用,了解 PN 结 的电容效应 3、掌握晶体三极管的电流分配关系及放大系数,掌握晶体管的共射特性曲线,了解温度 对晶体管参数的影响 4、掌握结型、绝缘栅型场效应管的基本结构,工作原理及相应的特性曲线,了解其与晶 体管的异同点。 教学重点和难点 1、 二极管的单向导电性、稳压管的原理。 2、 三极管的电流放大原理,如何判断三极管的管型 、管脚和管材。 3、 场效应管的分类、工作原理和特性曲线。 第一节 半导体基础知识 一、本征半导体 二、杂质半导体 三、PN 结 第二节 半导体二极管 一、半导体二极管的几种常见结构 二、二极管
4、的伏安特性 三、二极管的主要参数 四、二极管的等效电路 五、稳压二极管 第三节 双极性晶体管 一、晶体管的结构及类型 二、晶体管的电流放大作用 三、晶体管的共射特性曲线 四、晶体管的主要参数 五、温度对晶体管特性及参数的影响 第四节 场效应管 一、结型场效应管 3 二、绝缘栅型场效应管 三、场效应管的主要参数 四、场效应管与晶体管的比较 第二章 基本放大电路 教学目的 1、了解放大电路的性能指标,掌握单管共射放大电路的工作原理,掌握放大电路的静态、 动态分析与计算方法(图解法、等效电路法) 2、掌握放大电路的三种基本接法及其特点 3、掌握场效应管的等效模型及共源放大电路的原理及特点 教学重点和
5、难点 1、基本共射放大电路的静态工作点、电压放大倍数、输入电阻和输出电阻的分析及计算 2、BJT 放大电路的三种组态特点、FET 放大电路的三种组态特点 第一节 放大的概念和放大电路的主要性能指标 一、放大的概念 二、放大电路的性能指标 第二节 基本共射放大电路的工作原理 一、基本共射放大电路的组成及各元件的作用 二、设置静态工作点必要性 三、基本共射放大电路的工作原理 四、放大电路的组成原理 第三节 放大电路的分析方法 一、直流通路与交流通路 二、图解法 三、等效电路法 第四节 放大电路静态工作点的稳定 一、静态工作点稳定的必要性 二、典型的静态工作点稳定电路 三、稳定静态工作点的措施 第五
6、节 晶体管单管放大电路的三种基本接法 4 第六节 晶体管放大电路的派生电路 第七节 场效应管放大电路 一、场效应管放大电路的三种接法 二、场效应管放大电路静态工作点的设置方法及分析估算 三、场效应管放大电路的动态分析 四、场效应管放大电路的特点 第三章 多级放大电路 教学目的 1、掌握多级放大电路的耦合方式,为集成电路的学习打好基础 2、掌握直接耦合放大电路中差分放大电路的组态及动态参数的计算 3、了解多级放大电路中的互补输出级 教学重点和难点 1、差分放大电路的作用 2、差分放大电路双入、双出组态中静态工作点的计算,差模电压增益、共模电压增益、 共模抑制比、差模输入电阻及输出电阻的分析计算
7、3、消除交越失真的措施 第一节 多级放大电路的耦合方式 一、直接耦合 二、阻容耦合 三、变压器耦合 四、光电耦合 第二节 多级放大电路的动态分析 第三节 直接耦合放大电路 一、直接耦合放大电路的零点漂移 二、差分放大电路 三、直接耦合互补输出级 四、直接耦合多级放大电路 第四章 集成运算放大电路 教学目的 5 1、掌握集成运放的特点、理想性能指标及使用注意事项 2、理解集成运放电路中的偏置电路电流源电路的作用、分类、计算 3、掌握集成运放 F007 的引脚图、应用 教学重点和难点 1、集成运放电路的理想性能指标、F007 的应用 2、电流源电路的作用 第一节 集成运算放大电路概述 一、集成运算
8、放大电路结构特点 二、集成运算放大电路的组成及各部分的作用 三、集成运放的电压传输特性 第二节 集成运放中的电流源电路 一、基本电流源电路 二、改进性电流源电路 三、多路电流源电路 四、以电流源为有源负载的放大电路 第三节 集成运放电路简介 第四节 集成运放的性能指标及低频等效电路 第五节 集成运放的种类及选择 第六节 集成运放的使用 第五章 放大电路的频率响应 教学目的 1、理解 RC 电路的频率响应及晶体管、场效应管的混合 模型及其参数 2、掌握单管放大电路的频率响应 3、了解放大电路频率响应的改善和增益带宽积 教学重点和难点 1、晶体管、场效应管的混合 模型 2、单管共射放大电路混合 模
9、型等效电路图、频率响应的表达式及波特图 第一节 频率响应概述 一、研究放大电路频率响应的必要性 6 二、频率响应的基本概念 三、波特图 第二节 晶体管的高频等效模型 一、晶体管的混合 模型 二、晶体管电流放大倍数 的频率响应 第三节 场效应管的高频等效模型 第四节 单管放大电路的频率响应 一、单管共射放大电路的频率响应 二、单管共源放大电路的频率响应 三、放大电路频率响应的改善和增益带宽积 第五节 多级放大电路的频率响应 一、多级放大电路的频率特性的定性分析 二、截止频率的估算 第六节 集成运放的频率响应和频率补偿 一、集成运放的频率响应 二、集成运放的频率补偿 第六章 放大电路的反馈 教学目
10、的 1、掌握反馈的基本概念和类型,判断放大电路中是否存在反馈,反馈的类型以及它们在 电路中的作用 2、理解多种负反馈对放大电路性能的影响,会根据实际要求在电路中引入适当的反馈 3、掌握负反馈的一般表达式,会计算深度负反馈条件下的电压放大倍数 4、了解负反馈放大电路产生自激振荡的条件,会在放大电路中接入校正环节以消除振荡。 教学重点和难点 1、负反馈组态的判断 2、深度负反馈条件下电压放大倍数的计算 3、负反馈放大电路自激振荡的判断及消除 7 第一节 反馈的基本概念及判断方法 一、反馈的基本概念 二、反馈的判断 第二节 负反馈放大电路的四种基本组态 一、负反馈放大电路分析要点 二、四种负反馈组态
11、 三、反馈组态的判断 第三节 负反馈放大电路的方框图及一般表达式 一、负反馈放大电路的方框图表示法 二、四种组态的方框图 三、负反馈放大电路的一般表达式 第四节 深度负反馈放大电路倍数的分析 第五节 负反馈对放大电路性能的影响 一、稳定放大倍数 二、改变输入电阻和输出电阻 三、展宽频带 四、减小非线性失真 五、放大电路引入负反馈的一般原则 第六节 负反馈放大电路的稳定性 一、负反馈放大电路自激振荡产生的原因和条件 二、负反馈放大电路稳定性的分析 三、负反馈放大电路的稳定性的判断 四、负反馈放大电路自激振荡的消除方法 第七章 信号的运算和处理 教学目的 1、掌握集成运放的理想化条件 、掌握比例,
12、加减运算,积分和微分电路的原理 2、理解对数和指数运算电路,乘除运算电路、模拟乘法器的原理 4、 掌握有源低通滤波电路、了解其它滤波电路 教学重点和难点 8 1、比例、加减运算电路 2、有源一阶、二阶低通滤波电路的分析及参数设计 第一节 概述 第二节 基本运算电路 一、比例运算电路 二、加减运算电路 三、积分运算电路和微分运算电路 四、对数运算电路和指数运算电路 五、乘法运算电路和除法运算电路 第三节 模拟乘法器及其在运算电路中的运用 一、模拟乘法器的基础知识 二、变跨导型模拟乘法器的工作原理 三、模拟乘法器在运算电路中的运用 第四节 有源滤波电路 一、滤波电路的基础知识 二、低通滤波器 三、
13、其它滤波电路 第八章 波形发生和信号的转换 教学目的 1、掌握正弦波振荡电路起振,平衡、稳幅条件,熟悉其分析方法 2、掌握 LC 正弦波振荡电路(电容,电感三点式)的工作原理 3、理解石英晶体振荡的阻抗特性,掌握串并联石英晶振的特点 4、掌握常用电压比较器(过零比较器、滞回比较器、窗口比较器)的工作原理,熟悉其 传输特性 5、了解电压比较器的灵敏率和响应时间,熟悉集成电压比较器的使用方法 6、掌握矩形波、三角波、锯齿波发生电路的原理 教学重点和难点 1、RC 正弦波振荡电路 2、集成电压比较器的应用 9 3、非正弦波发生电路 第一节 正弦波振荡电路 一、概述 二、RC 正弦波振荡电路 三、LC
14、 正弦波振荡电路 四、石英晶体正弦波振荡电路 第二节 电压比较器 一、概述 二、单限比较器 三、滞回比较器 四、窗口比较器 五、集成电压比较器 第三节 非正弦波发生电路 一、矩形波发生电路 二、三角波发生电路 三、锯齿波发生电路 第九章 功率放大电路 教学目的 1、掌握互补功率放大电路的工作原理,熟悉实际功放 OCL 电路 2、掌握 LM386 集成功放的工作原理、引脚图及其使用 教学重点和难点 1、互补功率放大电路的最大输出功率、转换效率和最大输出电压的计算 2、LM386 集成功放的应用 第一节 功率放大电路概述 一、功率放大电路的特点 二、放大电路的组成 第二节 互补功率放大电路 一、O
15、CL 电路的组成及工作原理 二、OCL 电路的输出功率及效率 10 第三节 集成功率放大电路 一、集成功率放大电路的分析 二、集成功率放大电路的主要性能指标 三、集成功率放大电路的应用 第十章 直流电源 教学目的 1、了解直流电源的组成,理解半波、全波桥式整流电路的工作原理及电路参数 2、理解滤波电路的原理,学会定量分析其性能,理解倍压整流电路原理 3、掌握稳压电路的工作原理、主要指标限流电阻的计算,了解稳压电路中的保护措施 4、掌握串联型稳压电路的组成、工作原理 5、掌握集成稳压器 W7800、W7900、W117 的应用 教学重点和难点 1、稳压二极管稳压电路 2、串联型稳压电路 3、三端
16、稳压器的应用 第一节 直流电源的组成及各部分的作用 第二节 整流电路 一、整流电路的分析方法及其基本参数 二、单相桥式整流电路 第三节 滤波电路 第四节 稳压二极管稳压电路 第五节 串联型稳压电路 一、串联型稳压电路的工作原理 二、集成稳压器中的基准电压电路和保护电路 三、集成稳压器电路 四、三端稳压器的应用 (二)实验部分 学时数:33 1、常用仪器的使用及元器件的测试 11 2、单级放大电路 3、两级放大电路 4、差分放大电路 5、负反馈放大电路的设计 6、比例、求和运算电路的设计 7、有源滤波器设计 8、波形发生电路设计 9、集成功率放大器设计 10、集成直流稳压电源设计 11、设计性实
17、验抽测 (详见实验教学大纲) 四、课程学时分配 序号 章节标题 学时 讲授 讨论 实验 习题 第一章 常用半导体器件 10 10 第二章 基本放大电路 10 8 2 第三章 多级放大电路 4 4 第四章 集成运算放大电路 4 4 第五章 放大电路的频率响应 6+2 6 2 第六章 放大电路的负反馈 8 6 2 第七章 信号的运算和处理 8 8 第八章 波形的发生和信号的转换 6 5 1 第九章 功率放大电路 4 3 1 第十章 直流电源 6+2 6 2 实验 1 常用仪器的使用及元器件的测试 3 3 实验 2 单级放大电路 3 3 实验 3 两级放大电路 3 3 实验 4 差分放大电路 3 3
18、 12 实验 5 负反馈放大电路的设计 3 3 实验 6 比例、求和运算电路的设计 3 3 实验 7 有源滤波器设计 3 3 实验 8 波形发生电路设计 3 3 实验 9 集成功率放大器设计 3 3 实验 10 集成直流稳压电源设计 3 3 实验 11 设计性实验抽测 3 3 合计 70+33 60 2 33 8 五、分专业、层次的不同要求的有关说明:无 六、课程作业与考核评价: 1、每次(二节课)理论课授完,均要布置一定的作业,作业占总成绩的 10%。 2、按教师提供的课外阅读资料,完成阅读并写出读书笔记,占总成绩的 5%。 3、期中考试占总成绩的 10%,考勤、上课提问及其它占总成绩的 5
19、%。 4、期终考试占总成绩的 70%。试题的类型为:填空题、选择题、电路设计题、分析计算 题 5、期终试题注重学生对模拟电路的基本概念,基本电路的理解、分析;注重学生理论和 实践结合,应用能力的培养,注重学生面向工程解决实际问题能力的培养。 七、教材及重要参考书: 教材: 童诗白 华成英 模拟电子技术基础 (第三版) 高等教育出版社 2001.3 参考书:康华光 电子技术基础(模拟部分) (第四版) 高等教育出版社 1999.6 杨素行 模拟电子技术基础简明教程(第二版) 高等教育出版社 1999.6 唐竞新 模拟电子技术基础解题指南 清华大学出版社 2000.6 课外阅读资料: 谢自美 电子线路设计实验测试 (第二版) 华中科技大学出版社 2000.6 毕满清 电子技术实验与课程设计 机械工业出版社 2001.1 李东生 Protel99SE 电路设计技术入门与应用 电子工业出版社 2002.3 张易知 虚拟仪器的设计与实现 西安电子科大出版社 2002.3 课程教学标准批准:申洪 制定:曾祥华 13 制订时间:2008 年 7 月