课程概述

模拟电子技术课程主要内容为二极管及其应用电路、三极管及其放大电路、集成运算放大器基本运算电路、负反馈放大电路、有源滤波电路、功率放大电路、电压比较器电路、波形的产生及波形转换电路、直流电源电路。

课程具有的主要特点是:

(1)重点强调基本概念、基本原理和基本分析方法;

(2)需要有较强的实验动手能力,内容更接近工程实际,强调对学生分析问题和解决问题的能力的培养,强调对学生实际动手能力的培养;

(3)模拟电子技术是一门发展迅速的学科,课程内容不断更新,新器件和新应用电路层出不穷,因此强调学生对新技术的学习和应用能力的培养。


证书要求

通过视频学习,完成测试,达到课程要求后,可以获得课程证书。

预备知识

先期学习课程应有:大学物理,高等数学,电路分析。

授课大纲

          章节名称                     课堂学时  视频数量            平均片长             视频主讲教师

第0章  绪论                                 1                1            8分14秒               袁放成教授

第1章 常用半导体器件                 11                14            10分26秒        袁放成教授

第2章 基本放大电路                        12                16            12分12秒        袁放成教授

第3章 集成运算放大电路                 10                14            12分37秒        袁放成教授

第4章 放大电路的频率响应              6                5            10分13秒        吴志伟副教授

第5章 放大电路中的反馈                 8                11            10分06秒        吴金妹讲师

第6章 信号的运算和处理                 8                12            09分02秒             仲伟博副教授

第7章 波形的发生和信号的转换 8                     7                  09分11秒        吴志伟副教授

第8章 功率放大电路                    4                4           12分04秒        潘玉灼教授

第9章 直流电源                          4                7           08分06秒              潘玉灼教授


第0章  绪论

教学要求:

    了解电子技术的发展史及其电信号的基本概念。

教学内容:

    由电子技术的发展历史见证电子技术给人类带来的惊奇与享受,从而显示学习电子技术的美好前景。

第1章  常用半导体器件

教学要求:

了解常用半导体器件二极管和三极管的基本结构及其主要参数,掌握二极管和三极管的工作原理和外特性。

教学内容:

1、半导体中的载流子和导电规律,PN结的原理和特性;

2、半导体二极管、三极管工作原理、特性曲线、主要参数及应用;

3、场效应管的结构、工作原理、特性曲线、主要参数及应用。

视频学习单元:

1.1 本征半导体和杂质半导体

1.2 PN结

1.3 半导体二极管的结构及伏安特性

1.4 二极管的等效电路

1.5 二极管的基本应用电路及二极管的主要参数

1.6 特殊二极管

1.7 晶体管三极管的结构

1.8 晶体三极管的电流放大原理

1.9 晶体三极管的输入特性和输出特性

1.10 晶体三极管的主要参数及温度对输入特性和输出特性的影响

1.11 结型场效应管的电流原理

1.12 结型场效应管的转移特性和输出特性

1.13 增强型绝缘栅型场效应管

1.14 耗尽型绝缘栅型场效应管

第2章  基本放大电路

教学要求:

了解放大电路性能参数的定义。掌握组成基本放大电路的原则、基本放大电路的工作原理及特点,掌握放大电路的分析方法,能够正确估算基本放大电路的静态工作点和动态技术指标,了解稳定静态工作点的必要性及稳定方法。 

教学内容:

1、基本共射放大电路的工组原理和分析方法;

2、静态工作点的稳定,共集、共基放大电路的原理和有关计算;

3、场效应管单管放大电路;

4、基本放大电路的派生电路。

视频学习单元:

2.1 放大电路的主要性能指标

2.2 基本共射放大电路的组成及工作原理

2.3 放大电路组成的原则

2.4 放大电路的直流通路和交流通路

2.5 放大电路的分析方法-图解法

2.6 放大电路的分析方法-等效电路法

2.7 晶体管H参数的物理意义及晶体管的等效电路

2.8 共射放大电路的动态分析

2.9 静态工作点的稳定电路

2.10 稳定静态工作点的措施

2.11 基本共集放大电路

2.12 基本共基放大电路

2.13 晶体管单管放大电路三种基本接法的比较

2.14 场效应管放大电路静态工作点的设置

2.15 场效应管放大电路的动态分析

2.16  复合管放大电路

第3章  集成运算放大电路

教学要求:

了解多级放大电路各种耦合方式的优缺点,能正确计算多级放大电路的主要性能指标。了解集成运放的结构特点、组成,各部分的作用及抑制温漂和共模抑制比的意义。掌握典型差分放大电路静态工作点和放大倍数的计算及基本电流源电路的组成。

教学内容:

1、多级放大电路各种耦合方式的优缺点及其动态分析;

2、集成运算放大电路结构特点、组成及传输特性;

3、零点漂移现象和差分放大电路;

4、集成运放中的基本电流源电路;

5、集成运放的性能指标及其使用。

视频学习单元:

3.1 多级放大电路的耦合方式-直接耦合

3.2 多级放大电路的耦合方式 -其它耦合

3.3 多级放大电路的动态分析

3.4 集成运算放大电路概述

3.5 共射差分放大电路的组成及静态分析

3.6 共射差分放大电路的动态分析

3.7 差分放大电路的四种接法

3.8 差分放大电路的改进及场效应管差分放大电路

3.9 电流源电路-镜像电流源

3.10 电流源电路-微电流源和多路电流源

3.11 以电流源为有源负载的放大电路

3.12 直接耦合互补输出级

3.13 集成运放电路简介

3.14  集成运放的主要性能指标及种类

第4章  放大电路的频率响应

教学要求:

掌握RC高通电路和低通电路的频率响应的分析方法,了解晶体管高频等效模型及β的频率响应。掌握放大电路频率响应的分析方法及波特图的画法。

教学内容:

1、放大电路频率响应概述;

2、晶体管、场效应管的高频等效模型;

3、单管放大电路的频率响应;

4、多级放大电路的频率响应。

视频学习单元:

4.1 频率响应的有关概念

4.2 晶体管的高频等效模型

4.3 单管放大电路频率响应

4.4 多级放大电路的频率响应

第5章  放大电路中的反馈

教学要求:

了解反馈的基本概念,掌握深度负反馈条件下反馈系数及放大倍数的估算,掌握负反馈放大电路四种组态对放大电路性能参数的影响,了解负反馈放大电路产生自激振荡的原因。

教学内容:

1、反馈的基本概念及其判断方法;

2、负反馈放大电路的四种组态;

3、深度负反馈放大电路的计算,负反馈放大电路的自激振;

4、负反馈对放大电路性能的影响。

视频学习单元:

5.1 反馈的基本概念、直流反馈和交流反馈、局部反馈和级间反馈

5.2 正反馈与负反馈

5.3 电压反馈与电流反馈,串联反馈与并联反馈

5.4 交流负反馈的四种组态

5.5 分立元件放大电路中的反馈分析

5.6 负反馈放大电路的方框图及一般表达式

5.7 基于反馈系数的放大倍数的估算方法

5.8 基于理想运放的电压放大倍数的计算方法

5.9 深度负反馈放大电路电压放大倍数的讨论

5.10 引入交流负反馈提高放大电路的放大倍数的稳定性、改变输入电阻输出电阻

5.11 引入交流负反馈展宽放大电路的通频带、减小非线性失真

第6章  信号的运算和处理

教学要求:

掌握基本运算电路的分析,了解微分电路和积分电路的应用。掌握有源滤波电路的基本组成、主要性能指标及其应用。

教学内容:

1、集成运放组成的同相、反相比例运算电路及加减运算电路;

2、微分和积分电路;

3、滤波电路基本概念;

4.集成运放组成的有源低通、高通及带通滤波电路。

视频学习单元:

6.1 由集成运放组成的运算电路概述

6.2 反相输入比例运算电路

6.3 同相输入比例运算电路

6.4 反相求和运算电路

6.5 同相求和运算电路

6.6 加减运算电路

6.7 积分运算电路

6.8 微分运算电路

6.9 有源滤波电路概述

6.10 一阶低通滤波电路

6.11 二阶低通滤波电路

6.12 其他滤波电路

第7章  波形的发生和信号的转换

教学要求:

掌握正弦波振荡电路的组成、电压比较器的工作原理及类型、矩形波振荡器的组成及工作原理,了解三角波及其它非正弦波产生的基本方法。

教学内容:

1、 RC正弦波振荡器的组成及基本工作原理;

2、 由运放组成的单限、滞回、窗口电压比较器电路;

3、 矩形波发生器的工作原理;

4、 三角波发生器的工作原理。

视频学习单元:

7.1.1 正弦波振荡电路(上)

7.1.2 正弦波振荡电路(下)

7.2.1 电压比较器概述

7.2.2 单门限电压比较器

7.2.3 滞回、窗口电压比较器

7.3 矩形波发生电路

7.4 三角波发生电路

第8章  功率放大电路

教学要求:

掌握功率放大电路的基本概念、基本要求,互补功放和推挽功放电路的组成及基本工作原理。了解功放管的选择方法,常用集成功率放大电路的应用。

教学内容:

1、功率放大电路的基本概念、基本要求;

2、互补功率放大电路的工作原理;

3、推挽功率放大电路的组成及基本工作原理;

4、功率放大电路的最大输出功率和效率的计算。

视频学习单元:

8.1 功率放大电路研究的问题

8.2乙类推挽电路与OTL电路

8.3 几种功率放大电路 

8.4 互补输出级的分析计算

第9章  直流电源

教学要求:

掌握单相桥式全波整流电路、电容滤波电路的组成、原理、特点及有关指标的计算。了解具有放大环节的串联反馈式稳压电路的基本组成和稳压原理,了解三端集成稳压器的使用,了解开关电源的工作原理及应用技术。

教学内容:

1、单相整流电路、滤波电路的基本组成、工作原理及其主要参数;

2、串联型稳压电路的基本组成及工作原理;

3、三端集成稳压电路的使用;

4、开关稳压电源的工作原理。

视频学习单元:

9.1 电源研究的问题

9.2 单相整流电路

9.3 单相桥式整流

9.4 电源滤波电路

9.5稳压电路

9.6 串联型稳压电路

9.7 开关电源

参考资料

[1] 模拟电子技术基础(第五版),清华大学电子学教研组编,原主编童诗白,华成英,修订者华成英,叶朝辉。高等教育出版社出版,2015.07.。

[2] 电子技术基础模拟部分(第五版),华中科技大学电子技术课程组编,主编康华光,副主编陈大钦,张林。高等教育出版社出版,2006.01.。


常见问题

Q1 : 课程有没有教材?

Q2: 传说中的《模拟电子技术》课程学习难度比较大,模拟电路称为“魔鬼电路”,一般人能学会吗?

Q3.为何《模拟电子技术》课程难度大,很多学生还是非常喜爱这门课呢?

Q4: 如何理解工程分析方法? 

A1 : 课程有学习教材,教材是《模拟电子技术基础》(第五版),清华大学电子学教研组编,原主编童诗白,华成英,修订者华成英,叶朝辉。高等教育出版社出版,2015.07.。


A2: 《模拟电子技术》一般都是在大二开设的专业基础课程,先期应学习高等数学、大学物理及电路分析课程。模拟电子技术课程的学习比较依赖于电路分析课程的基础知识,如基尔霍夫电压及基尔霍夫电流定律、戴文宁电压源定理及诺顿电流源定理、叠加原理、二端口网络方程等。课程的难度主要体现在电路的变化较多,使电路分析变得较复杂,但在课程学习过程中主要掌握基本放大电路的分析和计算,只要用心学习,反复练习,理工科的学生都可以学好的。希望学习者能沉得下心,耐得住寂寞,来学习模拟电子技术吧。


A3:首先学生们都知道这是一门专业基础课程,非常重要,所以高度重视。二是因为电子技术课程是技术类课程,学习效果立竿见影,学完就能使用,这也是它的神奇所在,比如学习了这们课,学生们就可以自己制作语音放大电路、直流电源、遥控器等电子小产品了,学生在学习实践过程中虽然遇到了困难和挑战,但是也享受到了无穷的乐趣。


A4:通俗的讲,工程分析方法就是最简洁、最有效的近似分析方法。在工程分析误差可以接受的情况下,通过工程分析方法,可以将复杂问题简单化。比如分析某放大电路,用电路分析理论、计算机辅助计算分析方法得到的放大倍数是101.50,利用工程分析方法计算结果是100,这样的工程分析结果是可以接受的。

在工程分析过程中半导体器件二极管、三极管、场效应管的等效模型中的一些参数,在一定条件下是可以忽略不计的,但是什么条件下可以忽略不计、什么条件需要考虑是有条件的,学生门学习过程理解了这些前提条件就可以熟练使用器件模型了。