同学们好!欢迎大家选修《模拟电子技术基础》这门课程。在开始正式学习之前,让我们先来了解一下这门课的全貌——它是什么、为什么重要、以及它能为你带来什么。
一、本课有什么用
在当今科技飞速发展的时代,电子设备已经渗透到生活的方方面面。从我们手中的智能手机、蓝牙耳机,到医院的CT机、工厂的自动化产线,再到新能源汽车和航空航天飞行器,它们的背后都离不开模拟电子技术的支撑。
可以认为“模拟电子技术基础”这门课是连接“理论物理”与“真实电子系统”的桥梁。 在此之前,大家都学过的大学物理、电路分析等课程,更多是从“理想化模型”和“纯电阻网络”的角度理解电路方面知识的。而现实世界中的信号,绝大多数是模拟信号,比如声音的强弱变化、温度的高低起伏、图像的明暗过渡,这些都是连续变化的物理量。要让电子设备“听懂”并“处理”这些真实世界的信号,就必须用到模拟电子技术。
如果将数字电路看作“大脑”的逻辑运算单元,那模拟电路就是“感官”和“肌肉”。没有模拟电路,手机收不到信号、音箱发不出声音、传感器无法感知温度。无论你未来从事通信、自动化、仪器仪表、生物医学工程还是人工智能硬件方向,模拟电子技术都是你无法绕开的底层技术支撑。
从就业角度看,“模拟电子技术基础”是电子信息类、电气类等专业绝大多数核心后续课程的先修基础。简单说没有模电的知识,永远只能在“理论”层面打转,无法真正驾驭电子系统。
另外,这门课是电子信息类、自动化类、电气工程类、通信类等专业的一门核心基础课,起着承上启下的作用,是建立在《电路分析》《高等数学》《大学物理》等先修课程之上,能为后续的《数字电子技术》《通信原理》《嵌入式系统》《集成电路设计》等专业课程打下坚实基础。可以说,无论未来从事芯片设计、硬件开发、通信工程,还是智能硬件创业,这门课都是绕不开的"必修课"。
二、本课的主题
本课的主题,可以概括为研究如何对模拟信号进行放大、运算、产生、变换和给电子系统供电。主要包括以下几方面核心内容:
本课程主要内容包括半导体物理基础与半导体二极管、晶体管及其放大电路基础、场效应及其放大电路、 放大电路的频率响应、功率放大电路、集成运算放大器、模拟信号运算和处理电路、负反馈放大器与信号产生电路、直流稳压电源。
1. 半导体物理基础与半导体二极管二极管的工作原理与特性;
2. 晶体管及其基本放大电路:共射、共集、共基放大电路的分析与设计;
3. 场效应及其放大电路的的工作原理与特性,放大电路的分析与设计;
4. 放大电路的频率响应;
5. 功率放大电路;
6. 集成运算放大器:运放的结构、理想模型及其线性与非线性应用;
7. 信号运算与处理电路:比例、加减、积分、微分、滤波等运算电路;
8. 负反馈放大电路的分析,反馈对电路性能的影响,波形产生与变换;
9. 直流稳压电源:整流、滤波、稳压电路的设计。
简单来说,这门课教大家如何用半导体器件搭建出能够处理连续变化信号(模拟信号)的电子电路。整个知识体系遵循 “器件 → 电路 → 系统” 的认知规律,由浅入深,层层递进。
三、学习本课程的收获
1、知识层面:
系统掌握模拟电子技术的基本概念、基本电路和基本分析方法。能够读懂和分析常见的模拟电路原理图。
2、能力层面:
1)分析能力:能够对放大电路、反馈电路、振荡电路等进行定性分析和定量估算。注意,这里是“估算”——这是工程思维与理论思维的关键区别,实际工程允许在满足性能指标的前提下存在合理误差,因此分析方法是“抓主要矛盾”的工程近似法,而非追求绝对精确的数学推导。
2)设计能力:初步具备根据实际需求设计简单模拟电路的能力,包括方案论证、器件选型等。
3)仿真实践能力:学会使用Multisim等EDA软件进行电路仿真分析与设计,这是现代电子工程师必备的职业技能。
3、对自身的帮助
1)就业竞争力:硬件工程师、IC设计工程师、嵌入式工程师等岗位面试中,模电知识是高频考点
2)工程思维培养:学会在"理想"与"实际"之间做权衡,培养解决复杂工程问题的能力
3)创新实践基础:参加电子设计竞赛(如全国大学生电子设计竞赛)、智能车竞赛等,模电知识是核心武器
四、这门课有什么特色和亮点?
理论与实践紧密结合:每章配有实验环节,亲手搭建放大电路、调试运放应用电路,让书本知识"活"起来
工程导向的教学理念:不仅讲"为什么",更强调"怎么用",培养你像工程师一样思考
案例驱动:引入大量实际工程案例,如音频功放设计、传感器信号调理电路、电源模块设计等,让你看到知识的真实应用场景
仿真辅助教学:借助电路仿真工具,在动手之前先"虚拟实验",降低试错成本,加深理解
由浅入深、循序渐进:从最简单的二极管开始,逐步过渡到复杂的集成运放系统,知识链条清晰连贯
一句话总结:模拟电子技术基础是打开电子世界大门的"金钥匙"。学好它,你不仅能看懂电路图,更能亲手创造属于自己的电子作品。让我们一起开启这段精彩的学习旅程吧!
《模拟电子技术基础I》作为电子信息类专业本科生的学科基础课,是后续专业基础课程和专业课程的必修课。学习本课程要求学生具备必要的电路基础和数学基础知识。本课程旨在使学生掌握半导体器件的性能、参数和使用方法,建立模拟放大电路的一般概念,牢固掌握常用放大电路的组成、工作原理、性能特点、分析方法和工程计算方法,进一步培养学生综合运用电子器件、基础电子电路的理论知识及原理有效解决电子信息技术及相关工程技术问题的能力。通过本课程的学习,为学生在电子信息专业后续课程的学习打下初步的基础,培养学生智力、创新意识和人文素养、良好的社会责任感及其他非智力素质,并进一步培养拥护共产党,坚持社会主义核心价值观,以民族复兴为己任,具有正确价值观的优秀人才。
总而言之,在学完本课程后,应达到下列要求:
1. 掌握模拟电子技术有关的半导体器件工作原理,性能和指标,掌握模拟电子技术基本分析方法,掌握常用功能电路并能进行工程估算。
2. 通过查阅文献资料可以自行掌握模拟电子元器件及集成芯片的使用方法;
3. 通过模拟电子技术课程的理论学习与软件仿真或实验等手段相结合,能够对模拟电路参数进行分析,并且能够通过设计指标来修改电路参数或结构,进一步提高学生的工程素质。
大学物理,高等数学,电路基础 ,信号与系统。
为积极响应国家低碳环保政策, 2021年秋季学期开始,中国大学MOOC平台将取消纸质版的认证证书,仅提供电子版的认证证书服务,证书申请方式和流程不变。
电子版认证证书支持查询验证,可通过扫描证书上的二维码进行有效性查询,或者访问 https://www.icourse163.org/verify,通过证书编号进行查询。学生可在“个人中心-证书-查看证书”页面自行下载、打印电子版认证证书。
完成课程教学内容学习和考核,成绩达到课程考核标准的学生(每门课程的考核标准不同,详见课程内的评分标准),具备申请认证证书资格,可在证书申请开放期间(以申请页面显示的时间为准),完成在线付费申请。
认证证书申请注意事项:
1. 根据国家相关法律法规要求,认证证书申请时要求进行实名认证,请保证所提交的实名认证信息真实完整有效。
2. 完成实名认证并支付后,系统将自动生成并发送电子版认证证书。电子版认证证书生成后不支持退费。
【1】孙肖子主编,模拟电子技术基础,北京,高等教育出版社,2012
【2】康华光主编,陈大钦、张林副主编.电子技术基础(模拟部分).6版.北京:高等教育出版社,2013.
【3】华成英,童诗白主编.模拟电子技术基础.4版.北京:高等教育出版社,2006
【4】聂典 李北雁等主编,multisim12仿真设计,北京,电子工业出版社,2014
【5】刘恩科等主编,半导体物理学(第七版),北京,电子工业出版社,2011
1、器件参数具有离散性;
2、有源器件的特性具有非线性;
3、直流和交流信号同时存在。