spContent=《模拟电子技术基础》又称为《电子线路(上)》,是电子线路设计入门性的基础课,也是开启电子信息系统设计之门的一把金钥匙。它使学生获得分析设计放大电路的基本理论和技能,培养学生用电子器件知识和放大思维,去分析和解决电子线路方面问题的能力,为深入学习电子信息系统相关课程,打好坚实基础。
《模拟电子技术基础》又称为《电子线路(上)》,是电子线路设计入门性的基础课,也是开启电子信息系统设计之门的一把金钥匙。它使学生获得分析设计放大电路的基本理论和技能,培养学生用电子器件知识和放大思维,去分析和解决电子线路方面问题的能力,为深入学习电子信息系统相关课程,打好坚实基础。
—— 课程团队
课程概述
《模拟电子技术基础》课程是一门以讲授模拟放大电路为主线的、包含了各种电子线路分析设计的、电类课程中重要的基础课程。有些学校也称之为《电子线路(上)》课程。
本课程教学视频,集文字图片、动画、语音,三者共同表达模拟放大电路的放大思维过程。具有文字图片精炼、动画表达逻辑、语音清晰、简洁等特色。
本教学视频的所有教学内容,是我近三十年《模电》教学的总结,精心组织,深入浅出、注重细节、精益求精。
本网络课程的组织,采用按知识体系章节,进行排序。每个教学章节对应着一个教学视频内容摘要图片、教学视频、章节测试以及答疑讨论等四部分。
每门课程,都有自己的教学目的。扩展和深化的内容,均有相关课程来承担。因此,请大家在学习本课程的过程中,始终把握放大思维的主线。只有掌握好放大电路的设计,才能真正掌握电子线路的分析设计。
学自然科学课程,学的是知识体系,思维过程,且需要按部就班的扎实基础。本课程,没有花俏的科普电影式的内容,只有真心学习、肯花时间的同学,才能体会到模电知识的乐趣。需要强调的事,自然科学专业知识,决不一遍就能听得懂、看得懂的,你需要花大量时间,反复,多次去理解,前后融会贯通,才能体会学习的乐趣。
重要的事情再讲一遍:我的视频教学,是按照制作教学的理念,用了近六年的时间,反复精心制作而成的,每一个知识点的讲授,无论从内容上,形式上,都具有一定的创新性。
还值得一提的是,使用制作教学的理念来构建教学视频,才真正地区别于传统的课堂教学以及后来的录课视频教学,更适合于网络线上教学。
让你们能轻松地学好电子,是我的出发点,希望你们能用心来体会我的教学,并获得坚实的电子基础知识。
这门课程,我讲授的不光是《模电》的知识体系,更是学习自然科学课程的思维和方法。你能体会到吗?
授课目标
你是否很喜欢电子制作、电路设计这个神秘的电子世界呢?
你是否常常感觉能看得懂电子线路图,却无法理解电路中每一个电阻、电容的作用?
你是否想成为电子电路方面的设计专家?
你是否想真正掌握集成电路内部的核心电路技术呢?
那就从本课程的放大电路开始学起吧,它会带给你电子线路的一个最扎实的基础,使你以后能轻松应对各种电子信息系统的电路分析、设计。
没有基础的前沿研究,只是做一个虚架子,更谈不上创新。所以,一切要从认真学习专业基础知识开始。
跟我学,你将获得电子专业最坚实的专业基础。
成绩 要求
本课程按视频学习,单元测试,提问答疑、以及集中考核等四个部分来给学生评定成绩。达60分即为合格。
课程大纲
第0章 导言
课时目标:从电信号和电路入手,站在电子信息系统的高度,理解本课程《模电》讲授放大电路的思维过程,并介绍如何学好《模电》。
0.1 电信号与电路
0.2 电子信息系统
0.3 《模电》课程简介
0.4 如何学好《模电》
第1章 常用半导体器件
课时目标:1、掌握半导体器件的基础知识:半导体材料和半导体PN结。2、掌握常用半导体器件:二极管、三极管,场效应管,主要掌握它们的工作原理,工作特性及模型,伏安特性,主要技术参数。3、紧扣模拟电路中,三极管,场效应管的放大作用和恒流作用。它们的开关作用也要掌握好。
1.1 半导体材料
1.2 半导体PN结
1.3 半导体二极管
1.4 半导体三极管
1.5 三极管三种直流模型的建立
1.6 结型场效应管
1.7 绝缘栅型场效应管
1.8 课后习题讲解
第2章 基本放大电路
课时目标:从放大电路的性能指标入手,先讲授基本共射放大电路;然后重点讲授放大电路的分析方法,包括静态分析和动态分析;最后讲授一些其他的基本放大电路,如:静态工作点稳定的共射放大电路、单管基本放大电路的三种组态及派生电路、场效应管放大电路。
2.1 放大电路的性能指标
2.2 基本共射放大电路的工作原理
2.3 放大电路的分析方法
2.4 放大电路静态工作点的稳定
2.5 基本放大电路的三种组态及派生电路
2.6 场效应管放大电路
2.6 场效应管放大电路
第3章 多级放大电路
课时目标:从多级放大电路的耦合方式及特点入手,讲授多级放大电路的分析方法。提出直耦多级放大电路的一个严重的问题,即:零点漂移的问题。重点讲授解决零点漂移问题的放大电路,即:差分放大电路。对四种输入输出方式的差分放大电路进行分析,重点理解这些电路是如何放大差模信号,抑制共模信号,也就是理解如何放大有用信号,抑制零点漂移的。最后讲授改进型的差分放大电路,带恒流源的差分放大电路。
3.1 多级放大电路的耦合方式及特点
3.2 多级放大器的分析
3.3 直耦放大器的零点漂移及双入双出差分放大电路
3.4 四种输入输出方式的差分放大电路的分析
3.5 带恒流源的差分放大电路
3.6 课后习题讲解
第4章 集成运算放大器
课时目标:本章讲授集成运算放大器,这个高增益,低零漂的多级直接耦合放大电路集成器件。重点掌握应用它时的两个工作区及相应的特性。引入负反馈为线性工作区,具有虚短、虚断的特性,开环或引入正反馈为非线性工作区,具有比较的特性。接着还详细讲授了运算放大器中电流源的构成及分析。最后,简单地介绍了运放的实例简介、性能指标、等效电路、种类、选择及使用注意事项等。
4.1 集成运算放大器的概述
4.2 集成运放中的电流源
4.3 集成运放的实例简介、性能指标及等效电路
4.4 集成运放的种类选择及使用
第5章 放大电路的频率响应
课时目标:首先,对放大电路的频率响应,做一个简单的概述,特别回顾了一下RC高通、低通电电路的频率特性。其次,建立了三极管的高频混合PAI型等效电路,并在此基本上,推导出三极管的一些频率参数。最后,利用三极管的高频等效电路,分析单管放大电路的频率响应,和多级放大电路的频率响应。重点是共射、共基单管放大电路的全频段频率响应特性。
5.1 频率响应的概述
5.2 晶体管的高频等效模型及频率参数
5.3 放大电路的频率响应
第6章 放大电路中的反馈
课时目标:首先,讲授放大电路中反馈的基本概念及判别方法,在此基础上,讲授信号负反馈放大器的四种组态及判别方法。进而,讲授整个负反馈放大器的方框图及放大倍数的一般表达式。最后,我们对深度负反馈放大器的动态参数进行了估算,并分析了负反馈对放大器性能的影响。
6.1 反馈的基本概念及判别方法
6.2 信号负反馈放大器的四种组态及判别
6.3 负反馈放大器的方框图及一般表达式
6.4 深度负反馈放大器动态参数的估算
6.5 负反馈对放大器性能的影响
6.6 课后习题讲解
第7章 信号的运算和处理
课时目标:从集成运算放大器件的两种应用入手,强调本章是运放的线性应用。进而,利用线性应用的虚短和虚断的概念,分析运放的各种线性运算电路。且进一步分析了运放线性应用中的一个单元电路-模拟乘法器及其应用。最后,简单地介绍了模拟放大器的另一种线性应用-模拟滤波器。
7.1 运放应用的概述
7.2 基本运算电路
7.3 模拟乘法器及其应用
7.4 滤波器一
7.5 滤波器二
7.6 课后习题讲解
第8章 波形的发生和信号的转换
课时目标:首先,需要明确的是:正弦波振荡电路中的运放,因其构成放大环节,仍处在线性应用中。而比较器和非正弦波发生电路中的运放,则是典型的非线性应用。我们从讲授正弦波振荡器的基本原理入手,重点分别介绍了三种正弦波振荡电路,即:RC正弦波振荡电路,LC正弦波振荡电路,石英晶体正弦波振荡电路。最后,重点讲授了脉冲电路中的基本单元电路:电压比较器。在此基础上,讲授了非正弦波发生电路,换一个角度来说,这些电路也是信号转换电路。
8.1 正弦波振荡的基本原理
8.2 RC正弦波振荡电路
8.3 LC正弦波振荡电路
8.4 石英晶体振荡电路
8.5 电压比较器
8.6 非正弦波发生电路
8.7 课后习题讲解
第9章 功率放大电路
课时目标:从功率放大电路的概述入手,讲授功率放大电路的特点及分类,指出甲类功率放大电路已不适应于功率放大了。进而,讲授乙类互补对称功率放大电路以及其改进电路:甲乙类互补对称功率放大电路。最后,简单的介绍了集成功率放大电路。
9.1 功率放大电路的概述
9.2 乙类互补对称功率放大电路
9.3 甲乙类互补对称功率放大电路
9.4 集成功率放大电路
9.5 课后习题讲解
第10章 直流电源
课时目标:直流电源一般包含四个部分,即:变压器、整流电路、滤波电路、以及稳压电路。本章简单介绍了整流与滤波电路,重点介绍了串联式稳压电路,在此基础上,介绍了集成串联式稳压电路。
10.1 整流与滤波电路
10.2 串联式稳压电路
10.3 集成串联式稳压电路
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预备知识
只要学习了《电路》课程后,就能进入本课程的学习。
因此本课程适合于与电类学科相关的各专业的在校学生,例如,电子信息专业,电气专业,计算机专业、汽车电子专业等等。
也适合于不同层次的在校学生,大专、中专、高职院校的学生,本科、硕士、博士都可以学习的。
扎实的专业基础知识,才能启迪创新。
还适合于社会上,从事与电类学科相关的各类专业理论或工程技术人员。
同样,完备的专业基础知识,有助于你们在技术上的腾飞。
参考资料
本视频教学课程是以清华大学华成英教授的教材《模拟电子技术基础》第五版为基础的。
这里提供几本《模电》课程的学习资料:
清华大学华成英教授编写的《模拟电子技术基础(第五版)学习辅导与习题解答》;
华中理工大学 康华光教授的《电子技术基础:模拟部分》第六版;
桂林电子科技大学王卫东教授的《模拟电子技术基础》等。
其他的资料,可通过百度学术或谷歌学术,直接查找就可。
如果想找到原始的文献资料,建议登录各学校图书馆的电子期刊数据库,能找到更为详细的英文期刊文献资料。
常见问题
Q : 《 模电》课程难学吗?
A : 本课程深入浅出,只是讲述放大电路而已。只要你去学了,就一定会有收获。
考虑到本课程的难度,本课程在考核方面会尽量让大家掌握一些重点内容就可以合格了。
更为详细的内容,可结合实际工作,再学习,会更容易一些。