模拟电子技术基础课程是电气、电子信息类和部分非电类专业本科生在电子技术方面入门性质的技术基础课,具有很强的实践性和明显的工程技术特征。本课程通过对常用电子器件、电路及其系统分析和设计的学习,使学习者获得电子技术方面的基本知识、基本理论和基本技能,为电子技术的深入学习和实际应用打下坚实基础。
1958年,四川大学电子学教研室开设了《工业电子学》课程; 1972年重开课程《晶体管电子学》; 1996改名为《模拟电子技术基础》。
课程经过三次教学改革:(1)重点内容从分立元件转移到集成元件; (2)课程设计由仿真扩展到实物制作,实验方式由单一传统实验室到与口袋实验室结合; (3)线下课堂到线下线上混合课堂。
四川大学模拟电子技术基础课程组老师甘于奉献、锐意进取,教学成绩突出,校级教改项目近10项,发表教改论文10余篇。2015-2020年课程组教师连续获得四川大学本科教学“探究式-小班化”教学质量优秀奖。
持续的改革使本课程2001、2007年先后被评为四川省重点建设课程、四川省精品课程, 2015、2019年被认定为四川大学小班化探究式教学示范课程、课程思政榜样课程。2020被评为四川省一流课程。
本课程选用康华光教学团队编写的《电子技术基础》教材,曾先后获得国家优秀教材奖、特等奖、一等奖和国家科技进步二等奖等四次国家级大奖,也是“九五”、“十五”和“十二五”国家级规划教材,被国内众多高校采用。
本课程线上资源选用张林教授主持的全国精品线上资源,是以康华光主编的《电子技术基础(模拟部分)》为蓝本设计建设的,且已做了必要的更新,适用于第7版教材的教学。
掌握半导体器件及其基本电路工作原理、基本分析方法(小信号模型、负反馈)等基础知识。
会定性和定量分析三极管(MOSFET和BJT)基本放大电路,以及由运算放大器构成的各种线性和非线性应用电路。
会选用合适的三极管设计简单的三极管电路,会选用合适的运放设计满足需要的放大电路(同相、反相、仪用等)、基本运算电路(求差、求和、积分、微分等)和信号变换电路(V/V、V/I、I/V、I/I等)。
能够针对工程需要,运用放大电路基本知识和单元电路,选择合适的半导体模拟器件,设计具有特定功能的模拟电路(滤波器、比较器、振荡器、直流稳压电源等)。
能初步分析和解决放大器失真、自激振荡、精度、噪声等相关复杂工程问题。
本课程成绩要求:
平时成绩占50%;期末成绩占50%(闭卷,>5%非标考题);期末成绩硬达标
高等数学
电路分析(KVL \KCL定理、戴文宁诺顿定理、正弦稳态响应等)
[1] 康华光、张林主编.电子技术基础(模拟部分).7版.北京:高等教育出版社,2021.
[2] 张林,陈大钦主编.模拟电子技术基础.3版.北京:高等教育出版社,2014.
[3] 童诗白、华成英主编.模拟电子技术基础.5版.北京:高等教育出版社,2015
[4] “爱课程”网国家精品资源共享课——华中科技大学《电子技术基础》
[5]"Analog Electronics Technique",全英文课程
教学日历
课程名称:模拟电子技术基础 专业年级2021
周 次 | 星 期 | 学 时 | 讲课、实验、实习、课程设计、课程作业、习题课和课堂答疑、讨论、测验等主要内容、项目或方式 |
2 | 2 | 1 | 本学期课程相关问题介绍:QQ群号、联系方式,课程内容及定位、授课方式、考核方式、学习方法。 |
0.6 | 电子系统的概念;放大电路模型,重点是四种放大模型的定义及特点; 难点是实际中如何选择。 | ||
0.9 | 主要性能指标:放大倍数、输入电阻、输出电阻、频带(上限频率、下限频率);频率失真;非线性失真。 | ||
0.5 | 下课知识重点:本证半导体、电子、空穴、N型及P型半导体、PN节及二极管;二极管的单相导电性。 | ||
5 | 1 | 线上视频观看:本征半导体的概念、杂质半导体的概念;PN结的形成PN结的特性;半导体二极管的结构;半导体二极管的特性及主要参数; | |
3 | 2 | 0.2 | 上次线上学习测评 |
0.8 | 上节课难点讲解及讨论:PN结无偏压与有偏压比较,PN结单相导电性及非线性特性,二极管参数选择。 | ||
1.5 | 上节课知识点应用:放大器类型、放大器性能指标的应用(三种不同性能放大器模型不同组合,计算组合后的性能比较及评价) | ||
0.5 | 下课知识重点:二极管的模型分析方法及其应用 | ||
5 | 1 | 线上视频观看:二极管的模型分析方法及其应用 | |
4 | 2 | 0.2 | 上次线上学习测评:二极管模型分析及其应用 |
0.8 | 上节课难点讲解及讨论:理想模型及恒压模型定性及定量分析是重点、小信号模型及交流电阻的概念。讨论模型对计算精度的影响 | ||
1.5 | 上节课知识点应用:由二极管与电容构成的钳位器和检波器的结构与功能的比较。电容容值对性能的影响 | ||
0.5 | 下课知识重点:稳压二极管的工作原理、半导体三极管的结构、电流分配及放大作用 | ||
5 | 1 | 线上视频观看:稳压二极管的工作原理、半导体三极管的结构、电流分配及放大作用,半导体三极管的输入特性曲线和输出特性曲线。半导体三极管的主要参数。 | |
5 | 2 | 0.2 | 上次线上学习测评 |
0.8 | 上节课难点讲解及讨论:①稳压二极管稳压的必要条件(电路拓扑)、充分条件(电路参数)。②放大区工作的三极管NPN与PNP静态电位联系与差异;③三极管的电流分配关系。放大区、截止区和饱和区外部特性的差异。 | ||
1.5 | 案例分析:如何根据静态电位判定三极管的电极与材料、如何判定三极管工作的区域.。 | ||
0.5 | 下课知识重点:①共射极放大电路的组成(工作点位置——直流偏置;信号源、负载——交流通路;信号源、负载与负载隔离、信号源接地阻容耦合、交电源合并及信号源接地——阻容耦合)和放大原理; ②用图解法分析静态;③用图解法分析动态的工作情况,用图解法分析动态失真的情况 | ||
5 | 1 | 线上视频观看:共射极放大电路的组成和放大原理; 用图解法分析静态用图解法分析动态的工作情况,用图解法分析动态失真的情况 | |
6 | 2 | 3 | 放假 |
5 | 2 | 放假 | |
7 | 2 | 0.2 | 上次线上学习测评 |
0.8 | 上节课难点讲解及讨论:①三极管输出回路直流通路KVL方程;②交流负载线对应的坐标变换,③交直流负载线的差异与联系,④静态工作点不在放大区与动态工作点不在放大区所对应的电能性能的影响。⑤图解法的数学原理。 | ||
1.5 | 上节课知识点应用:利用图解法分析饱和失真、截止失真;确定动态范围及最大动态范围。最佳工作点的设置。 | ||
0.5 | 视频观看重点:小信号简化模型、模型参数的计算,共射放大电路微变等效电路、放大电路性能参数计算。 | ||
5 | 1 | 线上视频观看:BJT的小信号模型,用BJT的小信号模型法分析共射极电路,温度对工作点的影响,用小信号模型对射极偏置电路进行分析 | |
8 | 2 | 0.2 | 上次线上学习测评 |
0.8 | 上节课难点讲解及讨论: ①小信号模型的物理意义,建模方法(数学:偏微分方程,器件模型选择:电阻、电压控制电压源、电流控制电流源。电路:KCL及KVL)。建模方法的选择。②小信号模型使用的前提条件。讨论:如果小信号模型不能使用怎么办?③稳定静态工作点:稳定基极静态电位:分压支路,减小基极电流对其影响,感知输出电流:电阻RE,相反调节净输入,串入输入回路。④对比共射放大电路与射极偏置电路的交流指标-导出旁路电容。⑤射极偏置电阻调节放大倍数。 | ||
1.5 | 知识点应用:例题1:共射组态放大器偏置电阻RB为三种阻值时,计算其工作点。讨论其对三极管工作状态的影响。例题2:利用小信号模型计算放大倍数、输入电阻及输出电阻。讨论这三个参数对于设计的指导意义。 | ||
0.5 | 视频观看重点:共集组态输出电阻小信号等效电路及其输出电阻计算,多级放大器级联的计算。 | ||
5 | 1 | 线上视频观看:共集电路的直流和交流分析;共基电路的直流和交流分析;三种组态电路的特点,组合放大电路的分析方法 | |
9 | 2 | 0.2 | 上次线上学习测评 |
0.8 | 难点讲解及讨论: ①三种组态比较(输入电阻Ri、输出电阻Ro、放大倍数Av),②用方框图发计算多级级联放大器指标(输入电阻Ri、输出电阻Ro、放大倍数Av),计算时前级输出电阻是后级源电阻的理解, | ||
1.5 | 知识点应用:射极偏置放大器故障状态设置,分析故障状态静态工作点及其工作区,若故障状态时,其仍然工作放大区,注意故障状态后交流性能参数的变化。教会同学综合知识点解决问题能力,同时学会多线程电路故障分析。最后形成根据电路电压状态判断故障的逻辑思维导图。 | ||
0.5 | 视频观看重点:MOS管的分类、MOS型场效应管工作原理、特性、参数;MOS型场效应管放大电路三种组态的静态分析,MOS型场效应管放大电路的动态分析, | ||
5 | 2 | 讨论课:3、5章综合讨论
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10 | 2 | 0.2 | 上次线上学习测评 |
0.8 | 难点讲解及讨论:①场效应管电压控制输出电流的工作原理。②预夹断后电流流过夹断区的原理。③MOS管工作偏压与工作区,可变电阻区时其栅源电压和漏源电压和漏极电流。④场效应管分类特点及特征参数。⑤场效应管静态工作点计算中的两种情况:判断是否饱和区和二次方程不合理解的去除。 | ||
1.5 | 知识点应用:①共集组态在多级放大器中的价值。讨论:比较共射、共集组态的组合。②如何根据场效应管的电压电流大小及方向判断场效应管的类型及工作区域。 | ||
0.5 | 视频观看重点: ①场效应管的场效应管小信号模型及三种组态交流参数的分析;②结型场效应管工作原理及其电路分析。 | ||
5 | 1 | 线上视频观看: | |
11 | 2 | 0.2 | 上次线上学习测评 |
| 0.8 | 难点讲解及讨论: ①结型场效应管属于耗尽型器件,与MOS管耗尽型的区别;②结型场效应管静态工作点的计算;③电路频率特性的分析方法;波特图的概念,④放大器影响低频响应和高频响应的电容、上限频率分析模型的等效;⑤如何根据应用要求实现满足频率特性要求的放大器。 | |
| 1.5 | 知识点应用:①源极接偏置电阻时,场效应管工作点的计算及判断不合理的解。②考虑电容故障对放大器工作点的影响。③如何在Multisim中完成频率响应的仿真。④介绍口袋实验室的应用,用口袋实验室实测射极偏置电路频率特性。 | |
| 0.5 | 视频观看重点:①共模信号与差模信号的定义及计算。②差分放大器抑制零漂的原理;③单端输入等于双端输入的原理。④单端输出与双端输出对放大倍数及输出电阻的影响。⑤集成运放的组成及参数。这部分内容在周五线上翻转课堂 | |
5 | 1 | 线上视频观看:集成运算放大电路中的电流源, 差分放大电路的概念和组成,差分放大电路的工作原理,差分放大电路的直流及交流的分析计算,集成运放的组成和参数,模拟乘法器的应用。 | |
12 | 2
| 0.2 | 线上学习测评 |
0.8 | 课程内容讲授: ①集成运算放大电路的框图分析及代表符号及理想运放的特性;②理想集成运算放大器的条件与特性比例放大电路,加法电路、减法电路积分、微分电路。③ | ||
1.5 | 知识点应用:运算放大器参数对比例运算放大器的影响,主要分析失调电压、电流、压摆率、带宽对零点、波形的影响。 | ||
0.5 | 视频观看重点: ①分清正向传输与反向传输通道;②正负反馈的判断;③交流直流反馈;④电压电流反馈;⑤串联并联反馈 | ||
5 | 2 | 讨论课:第七章翻转课堂 | |
13 | 2 | 0.2 | 上次线上学习测评 |
0.8 | 新课讲解: 反馈放大电路的基本概念; 反馈放大电路的分类;反馈组态的判断。 | ||
1.5 | 知识点应用:①运放带宽对信号放大的影响。 | ||
0.5 | 视频观看重点:负反馈放大电路的一般表达式;负反馈放大电路对电路性能指标的改善四种负反馈放大电路的分析。 | ||
5 | 1 | 线上视频观看:负反馈放大电路的一般表达式;负反馈放大电路对电路性能指标的改善四种负反馈放大电路的分析。 | |
14 | 2 | 0.2 | 上次线上学习测评 |
0.8 | 上节课难点讲解及讨论: | ||
0.5 | 案例分析:负反馈放大电路的设计;负反馈放大器稳定性分析(科研出现的问题导出稳定性问题)。 | ||
1.5 | 视频观看重点:有源滤波器的概念和分析;电路比较器、方波、锯齿波产生电路(课外) | ||
5 | 1 | 乙类双电源互补对称功率放大电路的分析和计算。功放管的选择;甲乙类功率放大电路的工作原理,甲乙类功率放大电路的分析、计算。集成功率放大电路和功率器件。 | |
15 | 2 | 0.2 | 上次线上学习测评 |
0.8 | 上节课难点讲解及讨论: 有源滤波器的概念和分析;电路比较器、方波、锯齿波产生电路 | ||
0.5 | 案例分析: | ||
1.5 | 视频观看重点:
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5 | 2 | 讨论课:第九章功率放大器翻转课堂 | |
16 | 2 | 0.2 | 上次线上学习测评 |
0.8 | 新课讲解:正弦振荡电路的组成、振荡条件。RC正弦振荡电路的分析; | ||
0.5 | 案例分析:利用比较实现小车控制 | ||
1.5 | 新课讲解:变压器反馈式、三点式LC正弦振荡电路的分析;石英晶体振荡; | ||
5 | 1 | 线上视频观看:直流稳压电路的组成,整流电路的工作原理和计算。滤波电路的分析和计算串联反馈式稳压电路的指标、工作原理和计算, | |
17 | 2 | 0.2 | 上次线上学习测评 |
1.5 | 重点及难点讲解及讨论: 直流稳压电路的组成,整流电路的工作原理和计算。滤波电路的分析和计算串联反馈式稳压电路的指标、工作原理和计算, | ||
0.5 | 案例分析:探究怎么用AF=1推导新电路的谐振频率。学会理论指导实践,举一反三。 | ||
1.5 | 新课讲解:集成三端稳压电路的应用。开关电源原理。 | ||
5 | 2 | 讨论课:综合题及综合设计题目讨论 |