“模拟电子技术基础”是电子与电气信息类各专业的必修课,是联系基础课与专业课的桥梁课程,理论与实践并重,知识点既分散又系统。随着新工科建设的全面推进,本课程的教学目标也做出了相应调整:在完成教学基本要求的同时,更加注重对学习者进行从知识传授到方法指导、能力培养到价值与情感引领的素质教育。
整个课程划分为六部分、十二个章节讲解。
1. 预备先修与绪论
2. 半导体基础知识_第1章
3. 半导体元件及其基本电路
1)二极管及其基本电路_第2章
2)场效应三极管及其放大电路_第3章
3)双极结型三极管及其放大电路_第4章
4. 放大电路的放大性能与频率特性及其改善
1)放大电路的频率响应特性_第5章
2)反馈放大电路_第8章
5. 分立元件的基本应用电路
1)小信号应用:不失真的放大
2)模拟集成电路_第6章
3)功率放大电路_第7章
6. 模拟集成电路的基本应用
1)信号的运算与检测电路_第9章
2)信号的处理:滤波电路_第10章
3)信号的产生_第11章
4)小功率直流稳压电源_第12章
教学组织呈现的知识体系如图1:
图1 课程知识体系
从上述12个章节中,课程共梳理、分解出重、难点约80个。梳理与分解的目标是尽可能将每个视频时长控制在5到10分钟内,为大家讲解并带领大家掌握与巩固一个完整的概念、解决一类问题的思路或者针对一个具体应用的分析计算,以便大家能够更方便地利用碎片时间,随时随地地有效学习。
模拟电子技术基础,内容繁杂,在本科电气与电子信息类各专业培养计划中,属于广大师生公认的大课、难课。因此,教学过程中我们会特别注意启迪学习者的思维,促进其学习迁移能力:
1)在正式课程开始之前的热身阶段,给大家介绍学习所需的先修知识、可用的工具软件与网络资源以及如何有效落实课程的学习;
2)之后的每一讲内容都有课程导学,为大家展现本章内容的知识体系、如何使用在线的教学资源,以及学习过程中出现的常见问题和解答;
3)每一章都将配有一定数量的典型例题详解。
在教学视频中本着“以活动促思考”的观点,除了在理论教学中抓纲抓线,注重基本元件、基本电路与基本应用的“三基”教学外,还将从以下三个方面着手来加强学习者的自主学习训练,令理论与实践有机融合、相辅相成:
1)通过“知识拓展”环节,将获取的基本原理、基本方法、基本应用等知识点,进一步运用于性能分析与实际应用中,进一步实现能力的培养;
2)通过“学以致用”环节引导学习者进行有限条件的实践训练。从而帮助学习者掌握模拟电子单元电路的设计、安装、调试和测试,提高学习者的学习兴趣和实践能力;
3) 通过“课外实践专题”环节,结合理论教学和实操内容,定期进行仿真实践。利用仿真软件(Multisim)结合特定仿真方案辅助教学,一方面可以加深巩固学生对器件、典型电路特性以及知识重点、难点的理解;另一方面可以突破时间与空间的限制,引导学生由原理和基本概念入手,经电路设计与仿真、PCB布线与制板逐步过渡到电路的制作与调试。
在课程思政方面,课程设置了“它山之石”环节,以旁敲侧击的方式来帮助大家扫除思想上的障碍、点燃学习热情、激发大家对本课程乃至本专业、本领域的兴趣。
正是因为一贯秉承着“活动”的教育观点,有较完善的教育思想,本课程在线下已于2001年被评为省优质课程,于2003年被评为省精品课程。课程组先后建设了校级精品资源共享平台、中国大学MOOC网国家精品在线课程(数字电路01密码的奥秘),课程思政的建设也通过了验收,在对传统教学的改革上已经取得了令人瞩目的成效。
期待这门课程能为大家开启通向新世界的大门,快来随我们一起踏上快乐学习之旅吧!
1.在理论教学中抓纲抓线,完成基本元件(原理)、基本电路与基本应用的“三基”教学
2.在完成教学基本要求的同时,注重对学习者进行从知识传授到方法指导、能力培养到价值与情感引领的素质教育;
3.从“理论与实践并重”的建课理念出发,不仅通过实操环节引导学习者掌握模拟电子单元电路的设计、安装、调试和测试,还要结合理论教学和实操内容,充分利用现代教育技术发展新成果,定期进行仿真实践教学,引导学生由原理和基本概念入手,经电路设计与仿真、PCB布线与布板,逐步过渡到动手实践。
第0章 预备热身
0.1 课程热身
0.2 电路先修知识
0_课程导学
第1章 绪论
1.1 电子系统与信号
1.2 放大电路的基本模型
1.3 放大电路的性能指标
1_课外实践专题_Multisim 14.0 概述
1_ 课时导学
绪论单元测试
第2章 半导体基础知识及二极管
2.1 半导体基础知识
2.2 PN结的形成与特性
2.3 二极管
2.4 二极管基本电路及其分析方法
2.5 稳压二极管
2_二极管基本应用的分析计算
2_知识拓展
2_学以致用
2_课外实践专题
2_ 课时导学
第2章_半导体基础知识及二极管_单元测验
第3章 场效应三极管及其放大电路
3.1 MOSFET及其特性
3.2 JFET及其特性
3.3 基本共源极放大电路组成
3.4 放大电路的重要概念
3.5 共源电路的图解分析法
3.6 场效应管的小信号模型
3.7 共源放大电路的小信号模型分析法
3.8 FET放大电路分析例题
3.9 共漏放大电路
3.10 共栅放大电路
3_知识拓展
3_学以致用
3_课外实践专题
3_课时导学
3_他山之石
3_单元测验_JFET及其特性
3_单元测验_ MOSFET及其特性
3_单元测试_放大电路的重要概念
3_单元测试_基本共源极放大电路组成
3_单元测试_共源电路的图解分析法
3_单元测试_场效应管的小信号模型
3_单元测试_共源放大电路的小信号模型分析法
3_单元测试_共漏和共栅放大电路
第4章 双极结型三极管(BJT)及其放大电路
4.1 BJT及其特性
4.2 在线测量法
4.3 基本共发射极放大电路
4.4 图解分析法
4.5 小信号模型分析法
4.6 射极偏置放大电路
4.7 共集电极放大电路
4.8 共基极放大电路
4.9 三种组态电路的性能比较+复合管
4.10 多级放大电路
4_BJT常见偏置电路及放大电路的分析与计算
4_知识拓展
4_学以致用
4_课外实践专题——9013三极管放大电路设计与实现
4_课时导学
4_单元测验_在线测量法
4_单元测验_BJT及其特性
4_单元测验_基本共发射极放大电路
4_单元测验_图解分析法
4_单元测验_射极偏置放大电路
4_单元测验_小信号模型分析法
4_单元测验_共基极放大电路
4_单元测验_三种组态电路的性能比较+复合管
4_单元测验_多级放大电路
4_单元测验_共集电极放大电路
第5章 放大电路的频率响应
5.1 频率响应基本概念与折线波特图
5.2 单时间常数RC电路
5_知识拓展
5_学以致用
5_课时导学
5_单元测验_放大电路的频率响应基本概念
第6章 模拟集成电路
6.1 电流源
6.2 差动放大电路初步
6.4 BJT差分放大电路
6.5 集成运算放大器及主要参数
6.3 场效应管差分放大电路
6_知识拓展
6_学以致用
6_课程导学
6_它山之石
单元测验-第6章
第7章 功率放大电路
7.1什么是功率放大电路
7.2乙类功率放大电路
7.3怎么消除交越失真(甲乙类功放)
7_知识拓展
7_学以致用
7_课程导学
单元测验_功率放大电路
第8章 反馈放大电路
8.1 反馈的概念与分类
8.2 负反馈类型的判断
8.3 负反馈放大电路的方框图及增益的一般表达式
8.4 负反馈对放大电路性能的影响
8.5 深度负反馈条件下的近似计算
8.6 负反馈的引入
8_知识拓展
8_课程导学
第7章_反馈放大电路_单元测验
第9章 信号的运算电路
9.1 运算放大电路概述
9.2 运放的比例、求和、求差与加、减混合运算
9_知识拓展
9_ 课程导学
9_学以致用
第九章单元测验_信号的运算电路
第10章 信号的处理与信号的产生电路
10.1 滤波电路的基本概念与分类
10.2 正弦波振荡电路概述
10.3 RC正弦波振荡电路
10_知识拓展
10_学以致用
10_课外实践专题——信号发生器设计与制作
10_ 课程导学
正弦波振荡电路测试
滤波电路的基本概念及分类单元测试
第11章 直流稳压电源
11.1 直流稳压电源概述
11.2 整流电路
11.3 滤波电路
11.4 稳压电路
11_知识拓展
11_学以致用
11_课程导学
单元测验_直流稳压电源单元测验
期末总复习
综合练习卷
先修与预备知识:
中英文阅读理解能力
四则运算、复数计算与少量浅显的微积分知识
包括基本概念、分析方法与技巧在内的电路基础
基本概念
基尔霍夫定律
电路的等效变换
信号的复数形式与相量分析方法
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。
推荐教材
康华光,模拟电子技术基础(第七版),北京:高等教育出版社,2021
吴友宇,刘可文,模拟电子电路,北京:科学出版社,2014年8月
Robert L.Boylestad,Electronic Devices and Circuit Theory,北京:电子工业出版社,2016
网络资源
https://www.allaboutcircuits.com/
https://www.datasheetarchive.com/
https://www.ni.com/zh-cn/support.html
Q : 计入总评成绩的讨论在什么位置,怎样才算是有效讨论
A : 本课程一共设置了三个区域供大家讨论与交流。其中课堂交流区的话题由老师提出,学员在课堂交流区的有效回帖[1]是计入总成绩的。每参与一个话题,计2分,10分封顶。欢迎大家踊跃发言,在讨论区卷起头脑风暴。[1]所谓有效回帖,是经过自己的调研、思考与归纳总结后,将心得在课堂交流区与大家分享,谢绝简单粗暴的复制与粘贴。
Q : 看教学视频与其余课件时有疑问,应该在哪个部分提出来讨论?
A : 在观看教学视频、演示文稿等课件时,页面上有向老师提问的按钮,点击按钮就能直接进入老师答疑区提问,同时系统将显示与这个问题相关联的课件。
Q : 电路分析没学好,是否模电也学不好了?
A : 这个问题不能仅仅简单地用“是”与“否”来回答。
首先,和大学里其它大多数课程一样,电路分析是否学好,不能以简单的卷面分数来评价。尽可能全面掌握地知识点是第一步,在这个过程中发展出独立解决问题的能力是第二步,生发出对这门课、这个专业乃至这个行业的某个专业领域的兴趣与志向是是第三步,也是师生共同努力的终极目标。走到第三步,才能算是学好了一门课程,模电同理。
其次,能否学好大学里的一门课程,除了智力水平,必要的知识储备,更重要的是学习态度。过于关心考试分数、专业排名与保研指标,不如放眼行业需求与自身专业素养与能力之间差距的缩小,并徐徐图之。大学里一个专业的建设靠的不是拍拍脑袋那么简单,整个培养计划中,课程体系的设置与实施是与实际专业领域的发展现状紧密结合的。现在越来越多的学生抱怨课堂上老师讲的内容没用,学习新内容,稍稍有点难度需要动脑筋的,首先问考试考不考。我负责任地告诉大家,考试肯定只涉及一小部分知识点,但上课讲的知识、课后练习以及讨论、实践等等教学活动都有用;即使现在用不着,学习后续专业课、挑战具体工程项目的时候也会用得上;就算一辈子都没有用上的那些努力,都潜移默化地变成了专业素养与能力装备到身上了,一点儿不会浪费。
最后,电路分析没学好,不代表模电也学不好。加入了咱们的在线课程,只要愿意学,不仅模电能学好,在查漏补缺的过程中,电路分析也能好起来。