西安电子科技大学

模拟电子电路与技术基础

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课程概述

《模拟电子电路与技术基础》

----"丝绸之路云课堂"在线开放课程群之一

学习本课程有什么意义和价值?                                                                                                                   

 模拟电子电路与技术基础是一门专业(技术)基础课,是电子信息类专业的主干课之一。主要研究模拟电路的原理、分析、设计和应用。不仅为学习后续课程打好基础,而且更是一门直面工程实际应用的重要课程。

学习本课程可以获得那些知识和能力?                                                                                                        

    (1)您可以获取电子器件(晶体管、场效应管、集成电路等)的工作原理、特性和应用方面的知识。

    (2)您可以获取应用十分广泛的放大器、滤波器、电源、振荡器等电路方面的知 识。

    (3)您将学会电子电路基本分析方法,正确选择与应用器件,以及电路的设计能力。

    (4)您将学会真实实验和虚拟仿真相结合的科学方法。

    (5)您将逐步提高综合分析设计能力, 增强创新意识和解决复杂工程问题的能力。

本课程的特点和建议的学习方法是什么?                                                                                                   

特点:

    概念性、实践性、工程性强。

学习方法:

    注重物理概念,采用工程观点;

    重视实验练习,善于总结对比;

    理论联系实际,注意应用背景;

       寻求内在规律,巧用虚拟仿真。

       

              学好模电,掌握模电, 我们要:


              --学习艺术家的灵感去发明新的电路结构


              --学习科学家的智慧和严谨去追求事物的本质与完美


              --学习工程师的眼光和经验去快速理解大的电路,


                并在成本和性能之间找到平衡



   本门课将以知识点专题讲座形式实施(70余讲),由国家级教学名师奖获得者孙肖子教授和赵建勋教授担任主讲(从第五单元以后都由孙老师主讲), 其中每一讲都是根据长期教学积累而精心设计的。加强基础、突出应用、突出实践是“讲座”的初衷。

   本课程适合广大在校学生、工程技术人员以及爱好电子技术人士学习,对有意参加各种学科竞赛的同学将会有较大的帮助和参考价值。


         

学以致用,实践出真知,本课程将陆续发布综合设计实验相关内容,由电赛优秀教练王新怀副教授主讲,敬请关注!


证书要求

成绩构成:单元测验占40%课堂讨论占10%期末考试占50%

60分≤成绩<85分者将获得合格证书,

成绩≥85分者将获得优秀证书。


预备知识

电路理论(电路分析)

授课大纲

(※者为参考内容)

第一单元: 绪论(MAP)

   了解课程的整体脉络, 理解放大器主要指标的含义。

1  绪论(MAP)---为什么学?学什么?怎么学?

2  什么是放大器?有那些指标衡量放大器的性能?

第二单元: 集成运算放大器的基本应用:

掌握理想运放的受控源模型, 深刻理解并正确运用虚短虚断的概念; 熟识集成运放的各种线性应用, 能分析, 能应用, 能完成不复杂的设计。

3  集成运算放大器应用基础:符号、模型、传输特性

4  同相比例放大器及反相比例放大器

5  相加器

6  相减器(A)

7  相减器(B)

8  积分器

9  微分器

10 电压--电流变换器及电流--电压变换器(A)--(V/I)

11 电压--电流变换器及电流--电压变换器(B)--(I/V)

12 运放不加反馈、加负反馈、加正反馈三种情况的特性对比及实验

阶段练习及测试(1)

第三单元:有源RC滤波器

   了解有源滤波器概念, 分类, 二阶滤波器的典型传递函数, 4种逼近方式的特点; 掌握一阶有源滤波器的分析与设计; 理解各种二阶有源滤波器电路结构和性能特点; 能识别各种二阶有源滤波器的类型, 并根据需要选择滤波器电路形式; 掌握一阶全通滤波器的分析与设计。

13 有源RC滤波器概念

14 有源RC滤波器实现(1.A)---一阶有源滤波器,  

15 有源RC滤波器实现(1.B)---二阶Sallen-Key滤波器

16 有源RC滤波器实现(2.A)---二阶MFB滤波器,带阻滤波器(陷诐器)

17 有源RC滤波器实现(2.B)---多功能状态变量滤波器, 一阶全通滤波器

18 开关电容滤波器简介 ()

阶段练习及测试(2)

第四单元:常用半导体器件原理、特性及参数

   了解杂质半导体特点; 理解PN结的指数特性; 熟悉二极管单向导电特性及其应用。充分理解双极型晶体管和场效应管的工作原理, 熟悉输入特性与输出特性特点及主要参数含义。掌握双极型晶体管和场效应管的低频小信号简化模型及其交流参数含义, 对比双极型晶体管和场效应管的特点。

19 半导体物理基础及PN

20 二极管特性及应用

21 双极型晶体管工作原理、特性及参数

22 场效应管工作原理、特性及参数

23 主线串讲-----器件部分

阶段练习及测试(3)

第五单元:双极型晶体管和场效应管放大噐

    熟悉双极型晶体管和场效应管放大噐偏置电路及直流工作状态分析与判断; 掌握小信号等效电路分析法; 掌握双极型晶体管和场效应管放大噐三种组态电路的三大指标(AuRiRo)分析和计算, 熟悉元器件对电路性能影响。了解双极型晶体管和场效应管放大噐的异同点。了解图解分析法和非线性失真概念。熟悉多级放大器的分析方法。

24 基本放大噐的电路结构

25 共射、共集、共基放大电路性能分析及对比

26 场效应管放大器性能分析及对比

27 多级放大器的电路结构和性能分析

28 直接耦合放大器和阻容耦合放大器如何确定Q点?

29 放大电路的图解分析法(1)---静态分析

30 放大电路的图解分析法(2)---动态分析(非线性失真及动态范围)

阶段练习及测试(4)

第六单元:集成运算放大器内部电路简介 

了解集成运放特点; 熟悉常用恒流源电路结构及特点。掌握长尾式差分放大器及带恆流源差分放大器的直流工作点、增益以及共模抑制比的分析计算; 了解差分放大器传输特性及应用。了解有源负载电路的特点。了解运放输出级电路结构特点。了解集成运放参数含义及应用注意事项。

31  集成运放特点及恒流源电路

32  长尾式差分放大器分析(1.A)

33  长尾式差分放大器分析(1.B)

34  带恆流源差分放大器

35  差分放大器传输特性 (※)

36  话说有源负载” (※)

37  集成运放输出级及典型内部电路举例

38  集成运放主要参数及应用注意事项

39  什么是轨到轨”(Rail-to-Rail)运放?(※)

阶段练习及测试(5)

第七单元:频率响应 

    理解频率响应概念和分析方法。了解晶体管场放应管的高频参数及高频等效电路, 熟悉管子极间电容和负载电容对高频响应的影响, 不同组态电路高频响应特点, 低频响应分析, 展宽频带的思路及方法, 多级放大器的频率响应。

40 话说频率响应”(1.A)---频率响应概念

41 话说频率响应”(1.B)---波特图

42 话说频率响应”(2)---共射放大器高频响应分析

43 话说频率响应”(3)---共集、共基放大器高频响应特点.

44 话说频率响应”(4)---场效应管放大器高频响应, 放大器的低频响应

45 话说频率响应”(5)---多级放大器频率响应,建立时间与上限频率的关系

46 密勒效应及其应用 (※)

阶段练习及测试(6)

第八单元:反馈 

     深刻理解反馈放大器框图及负反馈方程; 能正确判断反馈放大器类型; 深刻理解负反馈对放大器性能的影响; 掌握深反馈条件下闭怀增益的估算方法根据性能改善要求, 能正确引入反馈。了解负反馈放大器产生自激的原因及相位补偿法的原理。

47 反馈基本概念及分类(1.A)

48 反馈基本概念及分类(1.B)

49 负反馈对放大器性能的影响(2.A)

50 负反馈对放大器性能的影响(2.B)

51 负反馈放大器的分析与近似计算(3.A)

52 负反馈放大器的分析与近似计算(3.B)

53 如何正确引入反馈?

54 负反馈放大器稳定性讨论(A)

55 负反馈放大器稳定性讨论(B) ()

阶段练习及测试(7)

第九单元:集成运算放大器的非线性应用 

    熟悉精密二极管电路的工作原理(半波整流、全波整流、峰值检波等); 掌握简单比较器和迟带比较器原理及特性; 熟悉方波三角波产生器原理及电路。

55 运放构成的精密二极管电路(1.A)

57 运放构成的精密二极管电路(1.B)

58 电压比较器及其应用(2.A)

59 电压比较器及其应用(2.B)

60 方波三角波产生器原理(3.A)

61 方波三角波产生器原理(3.B)

阶段练习及测试(8)

10单元:低频功率放大器 

了解功率放大器特点及分类; 掌握AB类互补跟随功率放大器的电路结构及功率、效率的分析计算; 了解集成功率放大器的应用;了解D类功率放大器工作原理及功率器件的特点。

62 低频功率放大器(1.A)---特点及分类

63 低频功率放大器(1.B)---双电源AB类互补跟随功放及其功率效率计算

64 低频功率放大器(2.A)---单电源互补功放特点; 集成功放的应用;

65 低频功率放大器(2.B)---D类功放工作原理; 功率器件特点及应用。

66 复合管原理及应用

阶段练习及测试(9)

11单元:电源及电源管理 

熟悉整流及滤波电路工作原理及特点; 掌握串联型稳压电源的电路结构及工作原理掌握三端稳压器的应用; 了解开关稳压电源的工作原理及特点; 了解电压基准源的工作原理及特点。

67 直流稳压电源(1)---整流与滤波

68 直流稳压电源(2)---线性稳压电源及集成三端稳压器

69 直流稳压电源(3)---开关型稳压电源

阶段练习及测试(10)

12单元:模拟电路应用及设计案例(※)

期末总测试


参考资料

---孙肖子 赵建勋等, 模拟电子电路及技术基础(第二版), 西安电子科技大学出

    版社, 2008, 西安

---孙肖子 谢松云、李会方等, 模拟电子技术基础, 高等教育出版社, 2012.12,

    北京

---孙肖子  任爱锋等, 模拟及数模混合器件的原理及应用(上、下册),

科学出版社, 2009.09, 北京

---王志功 沈永朝, 电路与电子线路基础,高等教育出版社, 2013.04,北京

---康华光, 电子技术基础(模拟部分)第5版,高等教育出版社, 2006,北京

---华成英, 模拟电子技术基本教程,清华大学出版社, 2007,北京