模拟电路教学大纲

1 课程编号：070201114

《模拟电路》课程教学大纲

Analog Electronic Circuits

总学时：72 学分：4

一、课程简介

1、课程性质：学科基础类必修课

2、开课学期：第五学期

3、适应专业：物理学

4、课程选修条件：高等数学、电工学

5、课程教学目的：

模拟电路是高等师范院校物理学专业的一门主要技术基础课。基于该课程在现代社会中应用性较强的特点，在日常生活中应用面较广，在学生中也有普及电子技术基础知识的必要。因此，要求师范物理系毕业生，不仅能胜任中学物理课中无线电部分教学工作，而且也要能胜任中学电子科技活动小组的辅导工作，所以要求学生达到下面几点要求：掌握电子技术基本放大电路的工作原理、分析方法及简单估算方法；通过实验，掌握电子技术中的基本测试方法，学会使用常用电子仪器；掌握电路的焊接、安装与调试技术等。

二、教学基本要求和建议

模拟电路应注重理论与实践相结合，应注重学生动手操作能力和电路设计能力的培养。教学中应采用多媒体教学方式，以拓宽学生阅读、分析电路图的能力；应采用EDA仿真软件、虚拟仪器技术，增强学生对电路动态过程的理解；应开设设计性、创新性实验，增强学生创新能力的培养。

三、内容纲目及标准

（一） 理论部分

学时数：54

第一章 半导体器件

［教学目的］ 2 1、了解本征、杂质半导体的导电特性及PN结中载流子的运动

2、掌握半导体二极管的伏安特性及其主要参数，了解稳压管的原理及应用，了解PN结的电容效应

3、掌握晶体三极管的电流分配关系及放大系数，掌握晶体管的共射特性曲线，熟悉其参数，了解温度对晶体管参数的影响

4、掌握结型、绝缘栅型场效应管的基本结构，工作原理及相应的特性曲线，理解场效应的参数，了解其与晶体管的异同点。

［教学重点和难点］

1、 二极管的单向导电性、稳压管的原理。

2、 三极管的电流放大原理、如何判断三极管的管型 、管脚和管材。

3、 场效应管的分类及工作原理和特性曲线。

第一节 半导体的特性

一、本征半导体

二、杂质半导体

第二节 半导体二极管

一、PN结及其单向性

二、二极管的伏安特性

三、二极管的主要参数

四、稳压管

第三节 双极性三极管

一、三极管的结构

二、三极管的放大作用和载流子的运动

三、三极管的特性曲线

四、三极管的主要参数

五、PNP型三极管

第四节 场效应三极管

一、结型场效应管

二、绝缘栅型场效应管

三、场效应管的主要参数 3 第二章 放大电路的基本原理

［教学目的］

1、了解放大电路的性能指标，掌握单管共射放大电路的工作原理，掌握放大电路的静态、动态分析与计算方法（图解法、等效电路法）

2、掌握放大电路的三种基本接法及其特点

3、掌握场效应管的等效模型及共源放大电路的原理及特点

4、了解多级放大电路的耦合方式及动态参数的分析

［教学重点和难点］

1、基本共射放大电路的静态工作点、电压放大倍数、输入电阻和输出电阻的分析及计算

2、BJT放大电路的三种组态特点、FET放大电路的三种组态特点

第一节 放大的概念

第二节 单管共发射极放大电路

一、单管共发射极放大电路的组成

二、单管共发射极放大电路的工作原理

第三节 放大电路的主要性能指标

第四节 放大电路的基本分析方法

一、直流通路与交流通路

二、静态工作点的近似估算

三、图解法

四、微变等效电路法

第五节 工作点的稳定

一、温度对静态工作点影响

二、静态工作点稳定电路

第六节 放大电路的三种基本组态

一、共集电极放大电路

二、共基极放大电路

三、三种基本组态的比较

第七节 场效应管放大电路

一、场效应管的特点 4 二、共源极放大电路

三、分压-自偏压式共源放大电路

四、共漏极放大电路

第八节 多级放大电路

一、多级放大电路的耦合方式

二、多级放大电路的电压放大倍数和输入电阻、输出电阻

第三章 放大电路的频率响应

［教学目的］

1、理解RC电路的频率响应及晶体管的混合π模型及其参数

2、掌握单管共射放大电路的频率响应

3、了解多级放大电路频率响应

［教学重点和难点］

1、晶体管的混合π模型

2、单管共射放大电路混合π模型等效电路图、频率响应的表达式及波特图

第一节 频率响应的一般概念

一、幅频特性和相频特性

二、下限频率、上限频率和通频带

三、频率失真

四、波特图

第二节 三极管的参数

一、共射截止频率

二、特征频率

三、共基截止频率

第三节 单管共射放大电路的频率响应

一、混合π型等效电路

二、阻容耦合单管共射放大电路的频率响应

三、直接耦合单管共射放大电路的频率响应

第四节 多级放大电路的频率响应

一、多级放大电路的幅频特性和相频特性 5 二、多级放大电路的下限频率和上限频率

第四章 集成运算放大电路

［教学目的］

1、掌握集成运放的特点、理想性能指标及使用注意事项

2、理解集成运放电路的组成(偏置电路—电流源电路的作用、分类、计算 ；差分放大电路的组态及其分析与计算)

3、了解多级放大电路中的互补输出级

4、掌握集成运放F007的引脚图、应用

［教学重点和难点］

1、集成运放电路的理想性能指标、F007的应用

2、电流源电路的作用

3、差分放大电路的组态、分析与计算

第一节 集成放大电路的特点

第二节 集成运放的基本组成部分

一、偏置电路

二、差分放大输入级

三、中间级

四、输出级

第三节 集成运放的典型电路

一、双极型集成运放F007

第四节 集成运放的主要技术指标

第五节 理想运算放大器

一、理想运放的技术指标

二、理想运放工作在线性区时的特点

三、理想运放工作在非线性区时的特点

第六节 集成运放使用中的几个具体问题

第五章 放大电路中的反馈

［教学目的］

1、掌握反馈的基本概念和类型，判断放大电路中是否存在反馈，反馈的类型以及它们在 6 电路中的作用

2、熟悉多种负反馈对放大电路性能的影响，会根据实际要求在电路中引入适当的反馈

3、掌握负反馈的一般表达式，会计算深度负反馈条件下的电压放大倍数

［教学重点和难点］

1、负反馈组态的判断、负反馈的作用

2、深度负反馈条件下电压放大倍数的计算

第一节 反馈的基本概念

一、反馈概念的建立

二、反馈的分类

三、负反馈的四种组态

四、反馈的一般表达式

第二节 负反馈对放大电路性能的影响

一、提高放大倍数的稳定性

二、减小非线性失真和抑制干扰

三、展宽频带

四、改变输入电阻和输出电阻

第三节 负反馈放大电路的分析计算

一、深度负反馈放大倍数的分析计算

第六章 模拟信号运算电路

［教学目的］

1、掌握比例，加减运算，积分和微分电路的原理

［教学重点和难点］

1、比例、加减运算电路

第一节 比例运算电路

一、反相比例运算电路

二、加减比例运算电路

三、差分比例运算电路

四、比例电路应用实例

第二节 求和电路 7 一、反相输入求和电路

二、同相输入求和电路

第三节 积分和微分电路

一、积分电路

二、微分电路

第七章 信号处理电路

［教学目的］

1、理解有源滤波器的分类、分析方法

2、掌握常用电压比较器（过零比较器、单限比较器、滞回比较器、双限比较器和集成电压比较器）的工作原理，熟悉其传输特性

［教学重点和难点］

1、有源一阶、二阶低通滤波电路的分析及参数设计

2、集成电压比较器的应用

第一节 有源滤波器

一、滤波电路的作用和分类

二、低通滤波器(LPF)

三、高通滤波器(HPF)

四、带通滤波器(BPF)

五、带阻滤波器(BEF)

第二节 电压比较器

一、过零比较器

二、单限比较器

三、滞回比较器

四、双限比较器

五、集成电压比较器

第八章 波形发生电路

［教学目的］

1、掌握正弦波振荡电路起振，平衡、稳幅条件，掌握其分析方法

2、掌握矩形波、三角波、锯齿波发生电路的原理 8 ［教学重点和难点］

1、RC正弦波振荡电路

2、非正弦波发生电路

第一节 正弦波振荡电路的分析方法

一、产生正弦波振荡的条件

二、正弦波振荡电路的组成和分析步骤

第二节 RC正弦波振荡电路

一、RC串并联网络振荡电路

二、其它形式的振荡电路

第三节 非正弦波发生电路

一、矩形波发生电路

二、三角波发生电路

三、锯齿波发生电路

第九章 功率放大电路

［教学目的］

1、掌握互补功率放大电路的工作原理，熟悉实际功放OCL电路

2、掌握LM386、5G31集成功放的工作原理、引脚图及其使用

［教学重点和难点］

1、互补功率放大电路的最大输出功率、转换效率和最大输出电压的计算

2、LM386、5G31集成功放的应用

第一节 功率放大电路的主要特点

第二节 互补对称式功率放大电路

一、OTL互补对称电路

二、OCL互补对称电路

第三节 实际的功率放大电路

一、OTL音频功率放大电路

二、OCL高保真功率放大电路

第四节 集成功率放大电路

第十章 直流电源