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《模拟电子技术》教案

1、本课程教学目的：

本课程是电气信息类专业的主要技术基础课。其目的与任务是使学生掌握常用半导体器件和典型集成运放的特性与参数，掌握基本放大、负反馈放大、集成运放应用等低频电子线路的组成、工作原理、性能特点、基本分析方法和工程计算方法；学会使用PSPICE软件对电子线路的分析；使学生具有一定的实践技能和应用能力；培养学生分析问题和解决问题的能力，为后续课程和深入学习这方面的内容打好基础。

2、本课程教学要求：

1．掌握半导体器件的工作原理、外部特性、主要参数、等效电路、分析方法及应用原理。

2．掌握共射、共集、共基、差分、电流源、互补输出级六种基本电路的组成、工作原理、特点及分析，熟悉改进放大电路，理解多级放大电路的耦合方式及分析方法，理解场效应管放大电路的工作原理及分析方法，理解放大电路的频率特性概念及分析。

3．掌握反馈的基本概念和反馈类型的判断方法，理解负反馈对放大电路性能的影响，熟练掌握深度负反馈条件下闭环增益的近似估算，了解负反馈放大电路产生自激振荡的条件及其消除原则。

4．了解集成运算放大器的组成和典型电路，理解理想运放的概念，熟练掌握集成运放的线性和非线性应用原理及典型电路；掌握一般直流电源的组成，理解整流、滤波、稳压的工作原理，了解电路主要指标的估算。

5．学会使用PSPICE软件对低频电子线路进行直流、交流及瞬态分析。

3、使用的教材：

康华光编，《电子技术基础》（模拟部分）第四版，高教出版社

主要参考书目：

童诗白编，《模拟电子技术基础》，高等教育出版社，

张凤言编，《电子电路基础》第二版，高教出版社，

谢嘉奎编，《电子线路》（线性部分）第四版，高教出版社，

陈大钦编，《模拟电子技术基础 问答、例题、试题》，华中理工大学出版社，

唐竞新编，《模拟电子技术基础解题指南》，清华大学出版社，

孙肖子编，《电子线路辅导》，西安电子科技大学出版社，

谢自美编，《电子线路 设计、实验、测试》（二），华中理工大学出版社，

第一章 绪论

本章的教学目标和要求：

要求学生了解放大电路的基本知识；要求了解放大电路的分类及主要性能指标。

本章总体教学内容和学时安排：（采用多媒体教学）

§1－1　电子系统与信号 0.5

§1－2 放大电路的基本知识 0.5

本章重点：

放大电路的基本认识；放大电路的分类及主要性能指标。

本章教学方式： 课堂讲授

本章课时安排： 1

本章的具体内容：

1节

介绍本课程目的，教学参考书，本课程的特点以及在学习中应该注意的事项和学习方法；

介绍放大电路的基本认识；放大电路的分类及主要性能指标。

重点: 放大电路的分类及主要性能指标。

第二章　　半导体二极管及其基本电路

本章的教学目标和要求：

要求学生了解半导体基础知识；理解PN结的结构与形成；熟练掌握普通二极管和稳压管的V-I特性曲线及其主要参数，熟练掌握普通二极管正向V-I特性的四种建模。

本章总体教学内容和学时安排：（采用多媒体教学）

§2－1　半导体基础知识 1

§2－2 PN结的形成及特性 1

§2－3　半导体二极管 1

§2－4　二极管基本电路及其分析方法 1

§2－5　特殊二极管 1

习题课 1

本章重点：

PN结内部载流子的运动，PN结的特性，二极管的单向导电性、二极管的特性、参数、应用电路分析及稳压管的特性、参数及其特点。

本章难点：

PN结的形成原理，二极管的非线性伏安特性方程和曲线及其电路分析。

本章主要的切入点： “管为路用”

从PN结是半导体器件的基础结构，PN结的形成原理入手，通过对器件的非线性伏安特性的描述，在分析电路时说明存在的问题，引出非线性问题线性化的必要性和可行性。

本章教学方式： 课堂讲授

本章课时安排： 6

本章习题： P60

2.4.3、2.4.4、2.4.5、2.4.6、2.4.8、2.5.1。

本章的具体内容：

2、3节

1、介绍本课程目的，教学参考书，本课程的特点以及在学习中应该注意的事项和学习方法；

2、半导体基础知识，半导体，杂质半导体；

3、PN结的特点，PN结的几个特性:单向导电性、伏安特性、温度特性、电容特

性。

重点: PN结的形成过程、PN结的单向导电性、伏安特性曲线的意义，伏安方程的应用。

4、5、6节

半导体二极管结构和电路符号，基本特点，等效电路；稳压二极管工作原理，电路符号和特点，等效电路；典型限幅电路和稳压电路的分析。

重点：两种管子的电路符号和特点。

7节

讲解课后习题，让学生更好地了解二极管基本电路及其分析方法。

第三章　　半导体三极管及放大电路基础

本章的教学目标和要求：

要求学生正确理解放大器的一些基本概念，掌握BJT的简化模型及其模型参数的求解方法，掌握BJT的偏置电路，及静态工作点的估算方法；掌握BJT的三种基本组态放大电路的组成，指标，特点及分析方法；理解放大器的频率响应的概念和描述，掌握放大器的低频、高频截止频率的估算，单管放大器的频率响应的分析，波特图的折线画法。

本章总体教学内容和学时安排：（采用多媒体与板书相结合的教学方式）

§3－1　 半导体BJT 3

§3－2　 共射极放大电路 1

§3－3　 图解分析法 2

§3－4　 小信号模型分析法 2

§3－5 放大电路的工作点稳定问题 2

§3－6　 共集电极电路和共基极电路 2

§3－7 放大电路的频率响应 2

习题课 2

本章重点：

以共射极放大电路为例介绍基本放大电路的组成、工作原理、静态工作点的计算、性能指标计算。

频率响应的概述，波特图的定义；BJT的简化混合高频等效模型，单管共射放大器中频段、低频段、高频段的频率响应的分析和波特图的画法。

本章难点：

对放大概念的理解；等效模型的应用；对电路近似分析的把握。

本章主要的切入点：

通过易于理解的物理概念、作图的方法理解放大的概念；通过数学推导与物理意义的结合，加强对器件等效模型的理解；通过CB、CC、CS等基本电路的分析，强化工程分析的意识和分析问题的能力。

本章教学方式： 课堂讲授+仿真分析演示

本章课时安排： 16

本章习题： P140

3.1.1、3.1.2、3.1.4、3.2.1、3.2.2、3.3.3、3.3.6、3.4.2、3.4.3、3.4.4、3.4.5、3.5.1、3.5.4、3.6.2、3.7.1。

本章的具体内容：

8、9、10节：

介绍半导体BJT的结构、工作原理、特性曲线和主要参数。

重点：BJT内部载流子的移动、电流的分配关系和特性曲线。

11节：

介绍共射放大器组成原则，电路各元件的作用，介绍Q点定义及其合理设置的重要性，放大电路的工作原理，信号在放大电路各点的传输波形变化；放大电路组成原则。

重点: 强调对于各个基本概念的理解和掌握。

12、13节：

对放大电路进行分析，介绍直流、交流通路的画法原则，并例举几个电路示范；

采用图解法对放大电路的Q点、电压放大倍数和失真情况进行分析，强调交、直流负载线的区别。

再对一个典型共射放大电路进行完整的动态参数分析，并对其分析结果进行详细分析和讨论，从而作为此部分的一个小结。

重点: 直流、交流通路的画法原则，典型共射放大电路进行完整的动态参数分析。

14、15节：

介绍三极管的小信号等效模型、并用小信号模型法分析基本放大电路的主要性能指标Av，Ri，Ro。

重点：建立小信号电路模型，将非线性问题线性化。

16节：

讲解课后习题，使学生熟悉用图解法和小信号模型法分析放大电路的方式方法。

17、18节

讨论放大电路Q点的稳定性。从影响Q点稳定的因素入手，在固定偏流电路的基础上介绍分压偏置电路，并对其稳定静态工作点的原理进行详细分析。

对典型分压偏置共射放大器进行直流分析，强调直流分析中V_CC的分割，工程近似法计算Q点；

重点: 对典型分压偏置共射放大器进行交直流分析。

19、20节：

简要介绍有稳Q能力的其它电路结构形式，

介绍共集放大器（CC）的原理图、直流通路、交流通路、交直流分析，介绍其特点和典型应用；给出一个典型CC放大器和其分析结论由学生课外完成分析；

介绍共基放大器（CB），原理图，直流通路，交流通路，交直流分析，介绍其特点和典型应用；

给出一个典型CB放大器和其分析结论由学生课外完成分析。

结合一个简单综合性例题小结三组态的特点。

给出一个CE，CC，CB放大器比较对照表由学生课外完成分析。

重点: 共集放大器（CC）的交直流分析，共基放大器（CB）的交直流分析。

21、22节

频率响应的概述，基本概念，三个频段的划分，引入RC高通电路模拟低频响应，RC低通电路模拟高频响应，它们的幅频响应，相频响应；的频率响应；波特图的定义；BJT的完整混合模型，简化高频等效模型，主要参数的推导；单管共射放大器中频段、低频段、高频段的频率响应的分析和波特图的画法。放大器增益带宽积的概念，影响因素，多级放大器的频率响应。以一个单管共射放大电路的分析为例题对以上内容做一个小结。

重点: 频率响应的基本概念，简化高频等效模型，主要参数的推导；单管共射放大器频率响应的分析。

23节：

讲解课后习题，并对本章内容作个简单的小结。

第四章 场效应管放大电路

本章的教学目标和要求：

要求学生了解JFET、MOSFET的结构特点，理解其工作原理；掌握JFET、MOSFET的特性曲线及其主要参数，掌握BJT、JFET、MOSFET三者之间的差别；掌握FET的偏置电路，工作点估算方法，掌握FET的小信号跨导模型，掌握FET的共源和共漏电路的分析和特点。

本章总体教学内容和学时安排：（采用多媒体教学方式）

§4－1　 结型场效应管 2

§4－2　 金属－氧化物－半导体场效应管 2

§4－3　 场效应管放大电路 2

习题课 1

本章重点：

各种场效应管的外特性及参数，场效应管放大电路的偏置电路及特点。

本章难点：

场效应管的工作原理以及静态工作点的计算。

本章教学方式：课堂讲授

本章课时安排：6

本章的具体内容：

24、25节：

介绍结型场效应管的工作原理、结型场效应管的特性曲线以及主要参数。

重点：对结型场效应管的特性曲线的理解。

26、27节：

介绍MOS效应管的工作原理、MOS效应管的特性曲线以及主要参数。

重点：对MOS效应管的特性曲线的理解。

28、29、30节：

FET放大电路的分类，Q点设置方法，两种偏置方法的特点，以及用图解法、计算法对电路进行分析。FET的小信号模型，并用它对共源、共漏放大器分析；加一习题课讲解习题并对本章作一小结。

重点:强调分析方法的掌握，以及电路结构、分析过程与BJT放大器的对比。

第五章 功率放大电路

本章的教学目标和要求：

要求学生了解功率放大电路的基本概念和特点；掌握乙类双电源互补对称功率放大电路的组成、工作原理及性能指标的计算；掌握甲乙类互补对称功率放大电路OCL和OTL的组成、工作原理及性能指标的计算。

本章总体教学内容和学时安排：（采用多媒体教学方式）

§5－1　 功率放大电路的一般问题 2

§5－2　 乙类双电源互补对称功率放大电路 2

§5－3　 甲乙类互补对称功率放大电路 2

本章重点：

乙类、甲乙类互补对称功率放大电路的输出功率和效率的计算。

本章难点：

功率放大电路的工作原理及计算分析。

本章教学方式：课堂讲授

本章课时安排：6

本章的具体内容：

31、32节：

介绍结型场效应管的工作原理、结型场效应管的特性曲线以及主要参数。

重点：对结型场效应管的特性曲线的理解。

33、34节：

介绍MOS效应管的工作原理、MOS效应管的特性曲线以及主要参数。

重点：对MOS效应管的特性曲线的理解。

35、36节：

FET放大电路的分类，Q点设置方法，两种偏置方法的特点，以及用图解法、计算法对电路进行分析。FET的小信号模型，并用它对共源、共漏放大器分析；加一习题课讲解习题并对本章作一小结。

重点:强调分析方法的掌握，以及电路结构、分析过程与BJT放大器的对比。

第六章 集成电路运算放大器

本章的教学目标和要求：

要求学生了解差分式放大低电路的基本概念，简单差分式放大电路的组成、工作原理，差分放大电路静态工作点与主要性能指标的计算；了解集成运放电路的组成及特点；了解集成运放的主要参数和性能指标；理解理想运放的概念，掌握理想运放的线性工作区的特点，运放在线性工作区的典型应用；掌握理想运放的非线性工作区的特点，运放在非线性工作区的典型应用。

本章总体教学内容和学时安排：（采用多媒体教学）

§6－1 集成电路运算放大器中的电流源 1

§6－2 差分式放大电路 1

§6－3　集成电路运算放大器 1

§6－4　集成电路运算放大器的主要参数 1

本章重点：

差分式放大电路的组成、工作原理，差分放大电路静态工作点与主要性能指标的计算；零点漂移现象；差动放大器对差模信号的放大作用和对共模信号的抑制作用；半电路分析方法。

电流源电路的结构和工作原理、特点；

直接耦合互补输出级电路的结构原理、特点，交越失真的概念；

本章难点：

对差模信号共模信号的理解，对任意信号单端输入、单端输出差动放大器的分析；多级放大器前后级之间的相互影响。

本章教学方式：课堂讲授

本章课时安排：4

本章习题： P270

6.2.1、6.2.3、6.2.4、6.2.7、6.2.8。

本章的具体内容：

37、38节：

介绍集成电路运算放大器中的几种电流源形式；介绍引入直接耦合放大电路的产生零点漂移的原因，零点漂移的抑制方法；直接耦合放大电路的直流分析。任意信号的差模共模分解，典型差分放大器的结构，对共模差模信号的不同响应。

重点: 产生零点漂移的原因，零点漂移的抑制方法；典型差分放大器的原理。

39、40节：

差分放大器对差模信号的放大作用的详细分析，共模抑制比的概念。差放的四种典型接法，并对几种结构的交流特性做分析。简要介绍改进型差放的改进原理。

介绍集成电路运算放大器的内部结构、工作原理、主要参数和性能指标。

重点：共模抑制比，差放的四种典型接法和集成运放的工作原理。

第七章 反馈放大电路

本章的教学目标和要求：

要求学生理解反馈的基本概念，掌握四种反馈类型；掌握实际反馈放大器的类型和极性的判断；掌握负反馈对放大电路的影响；掌握在深度负反馈条件下的计算；了解负反馈放大器的稳定性。

本章总体教学内容和学时安排：（采用多媒体教学）

§7－1 反馈的基本概念及分类 2

§7－2 负反馈放大电路的方框图及增益的一般表达式 1

§7－3　负反馈对放大电路性能的改善 1

§7－4　负反馈放大电路的分析方法 1

§7－5　负反馈放大电路的稳定问题 1

本章重点：

反馈的基本概念；反馈类型的判断；负反馈对放大器性能的影响；在深度负反馈条件下放大器增益的估算。

本章难点：

反馈的基本概念；反馈类型的判断；自给振荡条件及消除振荡的措施

本章主要的切入点：为改善放大器的性能，引入负反馈的概念，通过方块图理解负反馈放大器的组成；通过方框图理解负反馈放大器的四种组态；定性理解负反馈对放大器的性能的理解；根据深度负反馈条件，估算放大器的增益。

本章教学方式：课堂讲授

本章课时安排：6

本章习题： P314

7.1.1、7.1.2、7.1.4、7.1.5、7.1.6、7.1.7、7.2.1、7.4.1。

本章的具体内容：

41、42节：

反馈的基本概念，反馈放大器的组成，工作原理，反馈的判断（有无、正负、交流直流），结合对运放和分离元件放大器反馈电路的分析介绍。

四种基本反馈方式的划分，典型结构的分析，结合例题判断反馈组态。

重点: 反馈的基本概念，反馈组态判断。

43、44、45节：

反馈的引入对放大电路性能的影响，增益带宽积，负反馈引入的原则；

负反馈放大器的结构，特点，一般表达式的分析和推导。

在深度负反馈条件，在深度负反馈条件下负反馈放大器的性能分析，例题2个；

四种基本反馈在深度负反馈条件下放大器不同增益的表达式；

重点: 反馈的引入对放大电路性能的影响，负反馈引入的原则；一般表达式的分析和理解。

46节：

负反馈放大器的稳定性分析：负反馈放大器自激振荡产生的原因和条件，负反馈放大器的稳定性的定性分析和判断，负反馈放大器自激振荡的消除方法。

重点: 负反馈放大器自激振荡产生的原因和条件，负反馈放大器的稳定性的判断，负反馈放大器自激振荡的消除方法。

第八章 信号的运算与处理电路

本章的教学目标和要求：

要求学生理解掌握理想运放的虚短与虚断的特点，熟练掌握比例、加法、减法、微分、积分等几种基本理想运算电路的工作原理及应用； 掌握实际运放的误差分析；理解对数和反对数运算电路以及模拟乘法器的基本概念及应用，有源滤波器的基本概念及一阶、二阶有源滤波器电路分析。

本章的总体教学内容：（采用多媒体教学）

§8－1 基本运算电路 1

§8－2 实际运算放大器运算电路的误差分析 1

§8－3 对数和反对数运算电路 1

§8－4 模拟乘法器 1

§8－5 有源滤波电路 2

习题课 1

本章重点：

理想运放线性应用的规律分析、基本运算电路分析、模拟乘法器的基本概念及应用、有源滤波器的基本概念。

本章难点：

正确判断运放的工作区，并灵活运用所在区的特点分析电路的功能。

本章主要的切入点：

通过引入理想运放的概念，建立虚短与虚断的概念和零子模型电路；围绕理想运放的两个工作区各自的特点，分析比例、求和、，从而掌握运放应用电路的一般分析方法。

本章教学方式：课堂讲授

本章课时安排：7

本章习题：P375

8.1.1、8.1.2、8.1.4、8.1.5、8.1.8、8.1.9、8.1.10、8.1.19。

47、48节：

运用虚短与虚断概念分析反相比例、同相比例、加法、减法、积分和微分运算电路的工作原理；对实际运算电路的误差进行分析。

重点：基本运算电路的工作原理。

49、50节：

运用虚短与虚断概念分析对数和反对数运算电路的工作原理。介绍模拟乘法器的工作原理及应用。

重点: 模拟乘法器的工作原理。

51节：

习题课：应用基本运算放大电路进行电路分析及计算。

52、53节：

滤波器的概念，分类，频带特性，对用运放构成的简单高通、低通滤波器电路进行分析。

重点: 有源高通、低通滤波器电路的分析。

第九章　　信号产生电路

本章的教学目标和要求：

要求学生理解掌握正弦波信号产生电路的基本概念，RC串联、LC并联正弦信号产生电路的组成、振荡条件判断、振荡频率计算；掌握理想运放非线性应用的分析规律，单门限、双门限电压比较器电路分析，方波产生电路组成及工作原理。

本章的总体教学内容：（采用多媒体教学）

§9－1 正弦波振荡电路的振荡条件 2

§9－2 RC正弦波振荡电路 1

§9－3 LC正弦波振荡电路 2

§9－4 非正弦波信号产生电路 1

本章重点：

正弦波振荡电路的振荡条件及比较器的基本原理。

本章难点：

振荡条件的判别，双门限电压比较器电路分析。

本章教学方式：课堂讲授

本章课时安排：6

本章习题： P429

9.2.1、9.2.2、9.2.3、9.2.4、9.2.5、9.3.1、9.3.2、9.3.3、9.3.4、9.3.5、9.3.6、9.4.3、9.4.5、9.4.6。

54、55节：

介绍正弦波发生器的工作原理，组成结构，产生正弦波振荡的条件；

重点: 正弦波发生器的工作原理。

56、57、58节：

典型的RC桥式电路的结构及其工作原理；电容三点式、电感三点式振荡电路的结构及工作原理，振荡条件的判别；石英晶体振荡电路的工作原来。

重点: RC、LC振荡电路的工作原理。

59节：

电压比较器的工作原理；方波、锯齿波产生电路的工作原理。

重点: 电压比较器的原理及应用。

第十章　　直流稳压电源

本章的教学目标和要求：

要求学生掌握直流电源的组成，各部分的作用，了解稳压电源的发展趋势和典型的元件。

本章总体教学内容和学时安排：（采用多媒体教学）

§10－1　小功率整流滤波电路 2

§10－2　串联反馈式稳压电路 2

§10－3　串联开关式稳压电路 1

习题课，复习 2

本章重点：

直流电源的组成及各部分的作用；单相桥式整流电路、电容滤波、稳压管稳压的工作原理。

本章难点：

滤波电路的定量计算。

本章主要的切入点：

从前几章电子电路对直流电源的要求，简略说明直流电源的任务，进而说明直流电源的组成。

本章教学方式：课堂讲授

本章课时安排：7

本章习题： P471

10.1.1、10.1.2、10.1.3、10.2.1、10.2.3、10.2.4、10.2.5、10.2.7。

60、61节

直流电源的组成框图，各个部分的作用，主要参数，对器件的选择的要求。介绍半波整流电路，分析典型的单相桥式整流电路。介绍滤波、稳压部分的典型结构。重点: 单相桥式整流电路的工作原理。