《模拟电子技术》教学大纲

       时:77学时         学分:4学分

  理论学时:60学时        实验或讨论学时:17学时

  适用专业:电子信息工程专业、通信工程专业

  大纲执笔人:吴朝晖       大纲审定人:危启正

 

目的和要求:

《模拟电子技术》是电子信息工程专业的重要基础课,是必须扎实学好的先行课。

要求掌握电子元器件尤其是半导体元器件的基本性质与应用典型实例。在学好放大器电路的基础上,深刻理解频率响应,多级放大,负反馈,功率放大,正弦波振荡,集成运算放大器电路等基本内容与灵活应用,以及各种整流、滤波与稳压电路的分析设计方法。

课时分配:

总讲课学时77,实验学时16

1章 18学时

2章 15学时

3章 14学时

4章 16学时

5章 14学时

大纲内容

 

第1章 放大器基础

1.1 概述

一、放大器的特点:

放大电路的实质是能量控制作用。了解放大电路与数字电路的差别。

二、掌握放大电路中三极管的工作特点

1.2 基本放大器的工作原理

一、组成原则:三极工作在放大状态,合理地设置静态工作点。

二、理解设置静态工作点的必要性

三、放大电路的性能指标:增益、频响、输入输出阻抗、噪声、非线性失真

1.3 放大电路的基本分析方法

一、画出放大电路直流通路和交流通路

画直流通路时,要点:耦合电容视为开路

画交流通路时,要点:耦合电容、电源视为交流短路

二、估算静态工作点

三、图解法:掌握用图解法画交、直流负载线,估算静态工作点,估算电压放大倍数。

四、掌握用简化的微变等效电路法求电压放大倍数、输入与输出电阻。了解h参数等效电路。

1.4 工作点的稳定问题

一、温度变化对静态工作点的影响:

由于三极管的ICEO,VBE,β等参数受环境温度的影响,使得静态工作点也随温度变化而变化。

二、电流负反馈式工作点稳定电路

分析工作原理,估算静态工作点

1.5 基本放大电路的三种组态

一、共基放大电路

学会用微变等效电路法分析该电路,并掌握它的特点:电压放大倍数高,输入电阻低,输出电阻高

二、共集放大电路

学会用微变等效电路分析射随器,并掌握它的特点:

电压增益小于又约等于1,输入电阻大,输出电阻小

三、了解三种基本放大电路的特点和应用

 

1.6 场效应管基本放大电路

一、了解场效应管组成的放大电路的特点

二、掌握静态工作点的估算

三、掌握用场效应管的微变等效电路来估算电压增益,输入输出电阻

1.7 多级放大电路

一、比较三种耦合方式的优缺点

二、计算多级放大器的增益和输入、输出电阻

要点:后级放大器的输入电阻作为前级的负载

1.8 放大电路的频率响应

一、频率响应的一般概念

了解上、下限截止频率、通频带,频宽等的含义

二、共射放大电路的频率响应

用混合参数的π型等效电路讨论中、低和高频时的频率特性。

耦合电容与旁路电容影响低频特性,下限频率取决于时间常数τ

杂散电容与极间电容影响高频特性,上限频率取决于时间常数τ

三、多级放大电路的频率响应

 

本章要求:

1.        熟悉基本共射放大电路的结构及工作原理

2.        掌握常见的稳定静态工作点的偏置电路

3.        掌握用微变等效电路法及图解法对电路进行动态分析,计算静态工作点,电压增益Av,输入电阻ri,输出电阻ro

4.        了解放大电路三种耦合方式的特点,了解放大器的频率特性,估算上下限截止频率

5.        场效应管放大电路的静态分析与动态分析

 

第2章 放大电路的反馈

2.1 反馈的基本概念

一、定义:凡是将电路输出量(电压或电流)的一部分或全部,经过一定的网络以一定方式回授到输入端的过程,称为反馈。

二、分类:正负,直流交流,电压电流,串联并联反馈

学会判别各种反馈类型的方法。

三、反馈的四种组态及其方框图表示法

学会画出负反馈放大电路的方框图,并掌握四种组态对应的广义放大倍数和反馈系数。

四、基本关系式: 

2.2 负反馈放大器对放大电路工作性能的影响

一、提高增益稳定性

二、改善频率响应,展宽频带

三、减小失真、抑制干扰、降低噪声

四、改变输入、输出电阻

2.3 反馈放大电路的分析方法

一、掌握深度负反馈放大电路的近似估算

要点:

二、掌握用方框图法分析负反馈放大电路

2.4 负反馈放大器的自激振荡

一、产生自激振荡的幅度条件和相位条件以及判断方法。

二、常用的校正措施:主极点校正和极-零点校正

 

本章要求:

掌握负反馈放大电路的类型、特点和判定方法。了解负反馈对放大器性能的影响以及负反馈放大器的分析方法。

 

第3章 正弦波振荡器

3.1 产生正弦波振荡的条件

自激振荡物理过程:利用正反馈对振荡回路补充能量,以维持振荡

振荡时需同时满足相位条件和幅度条件

3.2 了解正弦波振荡电路的组成及分析振荡电路的步骤

3.3 RC正弦波振荡电路

一、串并联网络振荡电路

掌握RC串并联网络的选频特性

了解振荡电路结构,反馈类型与作用,估算振荡频率

二、RC移相式振荡电路的特点及振荡频率。

3.4 LC正弦波振荡电路

一、LC并联电路的特性

谐振时阻抗最大,总电流I最小;谐振时,称为电流谐振

二、变压器反馈式振荡电路

了解电压结构,掌握振荡频率与起振条件,学会判断同名端

三、三点式振荡电路

三点式振荡器的构成原则:“射同基反”

电感三点式与电容三点式振荡器结构及特点

3.5 石英晶体振荡器

一、石英晶体的基本特性和等效电路

二、石英谐振器的结构与特性

 

本章要求:

掌握自激振荡的起振条件,正弦波振荡电路的基本组成。了解各种振荡电路的特点及振荡频率的估算,学会判别电路能否起振。

 

第4章 直接耦合放大电路和集成运算放大器

4.1 直接耦合放大电路及其零点漂移现象

一、为了放大缓慢变化的信号或改善低频响应,可采用直接耦合放大电路。它是线性集成电路的基础。

二、了解直接耦合区别于其它耦合方式的特点

三、零点漂移产生的原因及特点

四、抑制零点漂移的常用措施

4.2 差动式放大电路

一、基本形式

采用对称的两管放大电路,可有效抑制温漂。

问题:该电路要求参数严格对称。单端输出时,温漂不能抑制。

二、长尾电路

发射极电阻Re对共模信号存在很强的负反馈,因而抑制零漂。对差模信号无负反馈作用。

三、恒流源电路

利用晶体管恒流源电路交流电阻大,直流电阻小的特点,在保证一定的静态电流的同时加大交流负反馈,大大提高抑制温漂能力。

四、差动放大电路的几种接法及各自特点

应学会对差动放大电路静态分析,估算静态工作点,进行动态分析,计算电压增益及输入输出电阻。

 

4.3 直接耦合式功率放大器

一、对功率放大电路的一般要求:输出功率大,效率高,失真尽量小

二、互补对称式功率放大电路

OTL甲乙类互补对称功率放大电路的工作原理及特点

三、复合管组成的准互补电路

四、实际功率放大电路结构与分析

4.4 集成功放的特点和基本技术指标

一、了解集成电路的特点

二、了解常用的集成运放的基本技术指标

4.5 集成运放的基本组成部分

一、几种偏置电路的结构及分析

重点掌握偏置电路,因为它是整个集成电路的基础。

二、输入级、中间级、输出级和过载保护

4.6 集成运放的应用

一、概述

了解理想放大器的特点,牢牢掌握两种工作状态及其基本关系式

二、在信号运算方面的应用

1.        比例运算:反相比例、同相比例、差动比例

2.        求和运算:反相输入、同相输入、双端输入

3.        积分和微分运算

分析基本微积分运算,了解改进的原理和方法

4.        对数和反对数运算

三、在信号处理方面的应用

1.        有源滤波器

2.        信号幅度的采样与保持

3.        信号幅度的比较

重点掌握过零比较器的滞洄比较器

四、在波形发生方面的应用

1.        产生正弦波的电路

2.        产生方波和锯齿波的电路

 

本章要求:基本要求:掌握差动放大器原理及特点,掌握集成运算放大器的特点及基本应用。

 

第5章 直流稳压电源

5.1 直流电源的组成

了解小功率直流稳压电源的四个组成部分及其功能

5.2 单相整流电路

一、半波整流:

二、全波整流:

三、桥式整流:

四、倍压整流:

5.3 基本滤波电路

一、电容滤波电路:,适合负载电流比较小的场合

二、电感滤波电路:,适合负载电流比较大的场合

三、了解RC-π型滤波,RC有源滤波,LC型滤波

5.4 倍压整流电路

学会分析倍压整流电路的各种不同形式。

5.5 硅稳压管稳压电路

一、稳压电源性能指标:稳压系数和输出电阻

二、掌握硅稳压二极管的伏安特性,二极管工作在反向击穿区

三、硅稳压管稳压电路

掌握工作原理,计算稳压系数、内阻及限流电阻。

5.6 串联型直流稳压电路

一、典型的串联型稳压电路:了解电压原理及元件作用

二、具有放大环节的串联型稳压电路

三、采用辅助电源和差动放大的稳压电路

四、采用复合调整管的稳压电路

五、稳压电路的过载保护

串联型稳压电源实际电路分析,学会估算有关参数

5.7 集成化稳压电源

了解集成运算放大器组成的稳压电路,了解5G14的外接电路,了解三端集成稳压电路的实际电路组成。

5.8 晶闸管的基本原理

一、了解晶闸管的结构和特点

二、掌握晶闸管的伏安特性和主要参数

5.9 可控整流电路

一、单相桥式可控整流电路的构成及原理

二、单结管触发电路

1.        了解单结管的结构,掌握单结管的伏安特性曲线

2.        单结管振荡电路的结构及振荡频率

3.        单结管组成的触发电路

4.         

本章要求:

掌握各种整流电路的原理与特点。了解滤波电路的组成。掌握典型的串联型稳压电路的工作原理与估算方法。了解可控整流电路。

 

 

实验内容

1.        常用电子仪器的使用

2.        单级小信号低频放大器

3.        负反馈放大器

4.        RC文氏桥振荡器

5.        集成运算放大器的应用

6.        互补对称OTL功率放大器

7.        整流与滤波

8.        晶体管稳压电源

 

 

本课程考核方式、方法

1: 平时成绩占15%(其中考勤占5%、作业成绩占10%);

2: 实验成绩占15%(其中考勤占5%、实验报告成绩占10%);

3: 期末考试成绩占70%