模拟电子技术基础
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课程评价
spContent=该课程突破国内传统的模电教学方式,重点突出实践在课程教学中的重要作用。课程以Multisim软件集成的SPICE仿真工具和实际电路测量为主线,将理论、仿真和电路实际测试进行系统化深度融合。课程内容涵盖了PN结、二极管、三极管、小信号放大器、滤波器、功率放大器、振荡器、电源、ADC和DAC等内容。
—— 课程团队
课程概述

       模拟电子技术基础是电类专业的专业基础课,是学生学习其他专业课程的基础,也是学生公认最难学习的一门课程,他们将模拟电子技术基础戏称为“魔电”。

      《模拟电子技术基础》这门课程以PN结、二极管和三极管的“本质”特性为重要基础,在此基础上:

    (1)通过二极管和三极管构造出可以实现不同功能的电路,并根据电路原理所学的电路分析方法来分析这些电路的特性,比如放大倍数、输入和输出阻抗。

    (2)使用包含二极管和三极管的集成电路芯片构造可以实现不同功能的电路。

    (3) 此外,使用分立元件或者集成电路构造振荡器以及电源也是该门课程所涉及的内容。在一个电路中,振荡器用于为电路提供信号源;而电源是为电路提供有效能源。

    (4)传统上,将模拟-数字转换器和数字-模拟转换器放到《数字电路》课程中介绍,但是它们与模拟电子元器件有着紧密的关系,因此在课程中也将对这些内容进行详细的介绍和说明。

       这门公开教学视频课程与传统模拟电子技术基础课程的教学方法有着明显区别,将理论、仿真和实际电路测试进行系统化深度融合,这样才能使得学生能真正的学懂弄通这门课程,使之不再成为电类专业学生最难学习的”魔电”。该课程的最大特点主要有:

    (1)在课程的教学中,引入NI公司Mutisim工具中集成的SPICE仿真工具,使得学生能直观地看到从PN结、二极管、三极管到复杂电子线路的所有细节,比如你会知道二极管和三极管的传输特性是如何测量得到的。

   (2)在课程的教学中,引入和参考了由ADI公司和NI公司大学计划提供的大量的设计实例,这些实例反映了模拟电子元器件的使用和分析方法。

   (3)在课程的教学中,RIGOL公司提供了包括电源、示波器、信号源、频谱分析仪、万用表和电子负载在内的多种电子测量仪器,通过这些电子测量仪器对设计的电路进行测试,用于和仿真结果进行比较,以说明在实际环境中影响电路特性的因素。

   (4)在课程地教学中,也会介绍ADI公司和NI公司虚拟仪器在模拟电子技术基础课程中的应用方法。

   (5) 模拟电子技术基础是电子类专业通信电子线路、信号与系统、自动控制原理和传感器课程的先修课程。在课程中,也会讲解这些课程之间的有机联系,结果你会有“惊人”的发现,那就是当你真正把模拟电子技术课程学通后,后续课程对你来说都太容易学习了!。

       在课程的学习中,其实你会发现非常有意思的现象就是,对于一个“电子线路”,你可以从不同的角度来理解它,包括时域、频域和统计域。

       当你从不同的角度来理解“电子线路”的特性时,你会发现模拟电子线路是个非常有意思的东西,你会感叹为什么说半导体及其衍生的相关技术是未来电子信息技术发展的”源“动力。

       

       

       


授课目标

      通过该课程的学习使学生掌握:

  (1)SPICE仿真工具的原理、分析和使用方法;

  (2)了解不同测试仪器的原理,掌握测试仪器的基本使用方法;

  (3)掌握PN结的基本性质;

  (4)掌握二极管的原理、特性以及由二极管构成电路的分析方法;

  (5)  掌握双结型晶体管特性和电路分析方法;

  (6)  掌握金属氧化物半导体场效应管特性和电路分析方法;

  (7)掌握双结型晶体管和金属氧化物半导体场效应管的本质区别;

  (8)掌握由分立晶体管所构成电路的稳定性分析方法;

  (9)掌握运算放大器电路的设计和分析方法;

  (10)掌握运算方法器性能指标;

  (11)掌握运算放大器电路稳定性分析的方法;

  (12)掌握有源滤波器的原理和设计方法;

  (13)掌握振荡器的原理和分析方法;

  (14)掌握电源原理和分析方法;

  (15)掌握模拟-数字转换器原理和使用方法;

   (16)掌握数字-模拟转换器原理和使用方法。  

课程大纲
预备知识

      在学习该课程之前,学生应事先完成下面课程的学习:

  (1)高等数学;

  (2)积分变换;

  (3)电路原理;

证书要求

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 http://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。


参考资料

[1] 何宾。模拟电子系统设计指南(基础篇):从半导体、分立元件到ADI集成电路的分析与实现。北京:电子工业出版社。2017.10。(教材)

[2] 何宾。模拟电子系统设计指南(基础篇):从半导体、分立元件到ADI集成电路的分析与实现。北京:电子工业出版社。2017.10。(教材)

[3] 何宾。模拟电子系统设计指南(基础篇):从半导体、分立元件到TI集成电路的分析与实现。北京:电子工业出版社。2017.10。(参考书)

[4] 何宾。模拟电子系统设计指南(实践篇):从半导体、分立元件到TI集成电路的分析与实现。北京:电子工业出版社。2017.10。(参考书)

常见问题

    1. 该课程的特色主要体现在哪里?

    就是以典型的EDA所包含的SPICE作为设计实际模拟硬件电路的指导,并通过各种测试仪器对实际硬件电路的测量,比较理论和实际之间的差别,引导学习者深入理解和思考实际模拟电路的设计问题,并加深对模拟电子技术理论知识的理解。

   2. 学习模电课程的正确方法?

     在实践中学习,而不是在书本上学习,绝对不可以靠“刷题”来学习。所谓的在实践中学习,就是将书本中的每个知识点都进行SPICE仿真,并适当的完成一些手工计算的分析题目,并且用测试仪器对设计电路进行测试。这就是理论来自于实践,实践会进一步加深你对理论知识的认识。

   3. 该课程的完成是教育界和产业界深度合作的重要成果,体现在哪些地方?

   (1) 美国NI公司为本课程所使用的Multisim(单机版)和(网络版)提供了正版授权。

 (2)美国ADI公司为本课程提供了芯片支持和大量的教学资源素材。

 (3)国内最大的测试仪器厂商RIGOL为本课程提供了测试仪器的支持和帮助。