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期末不挂科
SPOC学校专有课程
模拟电子技术A
第1次开课
开课时间: 2020年09月19日 ~ 2021年01月17日
学时安排: 4学时
当前开课已结束 已有 464 人参加
老师已关闭该学期,无法查看
spContent=模拟电子技术主要讲解模拟信号的放大、产生、变换与处理等相关知识。本课程注重知识的关联性,将知识点串成知识链,并且通过“问题引导-问题分析-问题解决-归纳总结”的思路进行教学;从半导体基础知识出发,以“器件-电路-应用”为主线,“兼顾分立,面向集成”来组织教学内容,力求让同学们易懂易学。
模拟电子技术主要讲解模拟信号的放大、产生、变换与处理等相关知识。本课程注重知识的关联性,将知识点串成知识链,并且通过“问题引导-问题分析-问题解决-归纳总结”的思路进行教学;从半导体基础知识出发,以“器件-电路-应用”为主线,“兼顾分立,面向集成”来组织教学内容,力求让同学们易懂易学。
—— 课程团队
课程概述

         "模拟电子技术”是面向电子信息类、电气类、自动化类、计算机类、航空与探测制导类等电类专业一门主干技术基础主干课程,也是面向生医类、地信类、机电类、交设类等偏电类专业的一门技术基础课。该课程更重要的作用就是直面应用,是一门通过知识点的学习直接学会解决实际工程问题的的课程。它不仅可以为专业课程学习打基础,更主要的是直接应用到工程实际。

       模拟电子技术“是一门研究电子器件及其应用的科学技术,执行着与现实世界的物理信号相对应的模拟电信号的产生、变换、放大、处理等功能。其中”放大”是最核心部分。在课程学习中,我们从半导体基础知识出发,以“器件、电路、器件与电路相结合的应用”为主线,“兼顾分立,面向集成”来组织教学内容。其中,半导体器件主要学习二极管、双极型三极管、场效应管和集成运放等;然后基于对器件伏安特性及性能的讨论,建立起相关的电路,包括基本放大电路,频率响应,功率放大电路、差动放大电路、反馈放大电路、振荡电路、电压比较器、整流电路、滤波电路、稳压电路等;最后落脚于综合应用,包括信号的产生、信号的变换、信号的处理、直流电源等内容。器件学习的重点是外部特性及其在电路中的应用,对内部微观物理过程及生产工艺不做深入的讨论。电路学习的重点是基本结构、工作原理、分析方法。从器件到电路,再到应用,是一个循序渐进的过程,同时也是一个融会贯通的过程。

        本课程与罗桂娥主编的《模拟电子技术》同步设计,该教材是在罗桂娥主编的《模拟电子技术基础》(该教材遴选为普通高等教育“十一五”国家级规划教材)的基础上改编的。课程团队一贯秉承重视教学内容与方法的研究与改革,进一步结合现代科学技术发展的形势,使得改编后教材特色更加鲜明。




授课目标

课程思政目标

立足模拟电子技术的理论、方法及视野,结合电子器件(二极管、三极管、集成电路等)的诺贝尔奖发明以及电子器件发展历程,弘扬不畏艰难、勇于探索的科学精神,引导学生树立高远志向,历练学生敢于担当、不懈奋斗的精神,激发学生科学报国的爱国情怀;结合模拟电子技术的应用,如在广播通信、网络、工业、交通、军事、航空航天、医学、消费类电子,特别是在自控领域的应用实例,激发学生的求知欲望及民族自豪感等积极情感;结合器件、电路、器件与电路相结合的应用系统,如放大器、信号发生器、直流稳压电源、乃至全国大学生电子设计竞赛、全国模拟电子技术邀请赛的赛题,引导学生团结协作,学以致用,自主创新,让学生充分认识到所掌握技术可以为人类造福、为社会服务,提高学生的责任感与使命感,从而端正自身的人生价值,把个人价值与社会价值结合起来,利用技术,不断求实创新,为社会多做贡献;充分挖掘模拟电子技术课程教学内容中所蕴涵的辩证唯物主义思想,有机结合课程教学内容进行教学设计,引导学生科学思维,形成正确的世界观和方法论,提高辩证思维的能力。

课程目标1

了解二极管、三极管、场效应管、集成运放等常用电子器件的工作原理、基本特性及主要参数,能够综合应用数学、物理学和电路的知识,对常用半导体器件进行建模及简化,了解相关应用电路所遵循的基本规律及分析方法。掌握工程和自动化学科基础知识,能够对实际工程问题进行分析并设计解决方案。

课程目标2

能够运用数学、自然科学的基本方法对各种放大电路进行分析,分析电路的各项性能指标,研究参数变化对电路性能指标所产生的影响。能够运用数学、自然科学的基本方法,将工程问题转化、表述为数学问题进行分析。

课程目标3

能够分析和设计各类模拟信号的放大、产生、传输及处理电路;对于给定的系统要求,能够设计出满足功能要求的电子电路。能够运用专业基础知识,建立自动化工程对象的简单模型,并分析对象特性。


成绩 要求

总分100分,其中单元测验占15%,单元作业占15%,课程讨论占10%,域外成绩占10%,期末考试占50%

每个单元的测验,题型含单选题5个,判断题5个,填空题5个多选题5个,每个题5分,共100分。测验时间为60分钟,允许尝试次数3次,选最高成绩为最终成绩。

每个单元的作业,题型不尽相同,主要为主观题,可用纸质稿书写,拍照或截图上传

作业有截止提交时间。过期不能提交。作业批改方式为学生互评批改,有互评开放时间,互评截止时间。学习者要互评5次,无互评,成绩打七折。未完成互评,成绩打九折。还有成绩公布时间。这些时间,请注意查看单元发布时的公告。

域外成绩主要综合考核学生的视频学习时长及在慕课堂的表现情况。

总评成绩按百分制计分,60~84分为合格,85~100分为优秀。



课程大纲
常用半导体器件
课时目标:学习目标:(1)理解PN结的形成及其单向导电性;(2)理解二极管及稳压二极管的伏安特性、主要参数;(3)了解二极管的常用电路模型,掌握二极管典型应用电路的分析方法;(4)理解BJT的放大原理、主要参数、输入特性、输出特性及其分区特点;(5)掌握BJT工作区的判别方法;掌握放大电路中三极管管型、材料、管脚的判别方法;(6)通过与BJT对比,理解FET的结构特点、工作原理、特性曲线及主要参数。
常用半导体器件导学
1.1 半导体的基础知识
1.2 半导体二极管
1.3 双极型晶体三极管
1.4 场效应管
拓展资源之一:课外小知识
拓展资源之二:典型案例仿真研究
拓展资源之三:能力拓展题
第1章 单元测验
基本放大电路
课时目标:学习目标:(1)了解放大电路性能指标及放大电路的组成原则;(2)熟练掌握BJT三种组态单管放大电路静态工作点和动态性能指标的求解方法;(3)理解电路参数对Q点及输出波形失真的影响;(4)理解稳定静态工作点的方法;(5)理解FET的直流偏置方法,掌握FET放大电路的静态图解分析方法,会分析电路的静态工作点;(6)掌握FET的微变等效电路分析法,会用图解法计算电路的动态性能指标;(7)理解多级放大电路的耦合方式,掌握两级阻容耦合、直接耦合放大电路的分析;(8)理解频率对放大电路性能的影响。掌握波特图和频率特性之间的对应关系。
基本放大电路导学
2.1 放大电路的主要性能指标与组成原则
2.2 基本共射放大电路的分析
2.3 静态工作点稳定的放大电路分析
2.4 共集放大电路与共基放大电路
2.5 场效应管放大电路分析
2.6 多级放大电路
2.7 放大电路的频率响应
拓展资源之一:课外小知识
拓展资源之二:典型案例仿真研究
拓展资源之三:能力拓展题
第2章 单元测验
模拟集成电路基础
课时目标:学习目标:(1)熟悉集成运放的组成及各部分的作用,正确理解其主要性能指标的物理意义及使用注意事项;(2)掌握双端输入差动放大电路静态工作点和放大倍数的计算方法,理解单端输入差动放大电路静态工作点和放大倍数的计算方法;(3)理解差动放大电路抑制温漂的原理,了解共模性能抑制比的意义及计算;(4)了解电流源电路的结构特点与工作原理;(5)熟练掌握OCL功率放大电路的性能指标分析;(6)了解F007的工作原理。
模拟集成电路导学
3.1模拟集成电路的共性问题
3.2晶体管电流源电路及其应用
3.3差动放大电路
3.4 功率放大电路
3.5典型集成运放简介
拓展资源之一:课外小知识
拓展资源之二:典型案例仿真研究
拓展资源之三:能力拓展题
第3章 单元测验
负反馈放大电路
课时目标:学习目标:(1)能够正确判断电路中是否引入了反馈及反馈的极性的判断;(2)熟练掌握反馈的组态与判别方法;(3)熟练掌握深度负反馈条件下Auf的估算;(4)正确理解反馈电路方程与增益的一般表达式;(5)正确理解负反馈对放大电路性能的影响,能够按需引反馈;(6)了解自激与稳定工作条件及稳定性的分析。
负反馈放大电路导学
4.1 反馈的基本概念
4.2 负反馈放大电路的方框图
4.3 负反馈的电路方程及反馈深度的讨论
4.4 反馈的类型及判断
4.5 深度负反馈Af及Auf的估算
4.6 负反馈对放大电路性能的影响
4.7 负反馈放大电路的稳定性
拓展资源之一:课外小知识
拓展资源之二:典型案例仿真研究
拓展资源之三:能力拓展题
第4章 单元测验
信号的运算与处理电路
课时目标:学习目标:(1)理解信号运算与处理电路的组成特点;(2)理解集成运放应用电路工作在线性区与非线性区的工作特点;(3)掌握集成运放线性应用电路的“虚短”与“虚断”分析方法,会对比例、求和、积分电路进行分析;会设计简单的运算电路;(4)了解模拟乘法器及其应用;(5)了解有源滤波电路的基本概念与分析方法,掌握一阶LPF与HPF电路的分析。
信号的运算与处理电路导学
5.1 集成运放的两个工作区及其特点
5.2 基本运算电路
5.3 模拟乘法器及其应用
5.4 有源滤波电路
拓展资源之一:课外小知识
拓展资源之二:典型案例仿真研究
拓展资源之三:能力拓展题
第5章 单元测验
波形产生与信号转换电路
课时目标:学习目标:(1)掌握正弦波振荡电路的起振与平衡条件;(2)掌握RC正弦波振荡电路的幅值与相位平衡条件及分析;(3)掌握LC振荡电路的相位平衡条件分析;(4)掌握电压比较器的阈值与传输特性分析;(5)了解非正弦波电路的工作原理;(6)了解信号转换电路的工作原理。
波形产生与信号转换电路导学
6.1 正弦波产生电路
6.2 电压比较器
6.3 非正弦波产生电路
6.4 信号转换电路
拓展资源之一:课外小知识
拓展资源之二:典型案例仿真研究
拓展资源之三:能力拓展题
第6章 单元测验
直流稳压电源
课时目标:学习目标:(1)了解单相直流稳压电源的组成;(2)掌握用波形分析法分析单相半波、单相桥式全波整流电路的输出电压、输出电流及某个二极管两端电压波形,会计算Uo(AV) 及选管 ;(3)掌握单相桥式整流电容滤波电路的工作原理及相关参数的分析;(4)了解串联稳压电路的组成与工作原理,掌握其输出电压的求解;(5)了解集成三端稳压电路的工作原理及应用。
直流稳压电源导学
7.1 直流稳压电源的基本组成
7.2 单相整流电路工作原理
7.3 滤波电路的工作原理
7.4 稳压电路的工作原理
7.5 集成三端稳压器
拓展资源之一:课外小知识
拓展资源之二:典型案例仿真研究
拓展资源之三:能力拓展题
第7章 单元测验
展开全部
预备知识

高等数学,电路理论

参考资料

参考资料

[1] 罗桂娥主编.模拟电子技术.北京:中国水利水电出版社,2014

[2] 罗桂娥主编..模拟电子技术基础(电类)第2版.湖南:中南大学出版社,2008

[3] 华成英,童诗白主编.模拟电子技术基础.4版.北京:高等教育出版社,2006

[4] 康华光主编.电子技术基础(模拟部分)6版.北京:高等教育出版社,2013

[5] 高吉祥主编模拟电子技术(第三版)北京:电子工业出版社,2011


常见问题

(1)学习“模拟电子技术”课程需要哪些数学基础?

答:学习模拟电子技术的数学基础主要是微积分的基础知识。


(2)课程的作用是什么?

      答:模拟电子技术的重要的作用就是直面应用,是一门通过知识点的学习直接学会解决实际工程问题的的课程。它不仅可以为专业课程学习打基础,更主要的是直接应用到工程实际。


(3)模拟电子技术和数字电子技术的区别?

答:模拟电子技术的研究对象是模拟电路,执行着与现实世界的物理信号相对应的模拟电信号的产生、变换、放大、处理等功能是现实物理世界与计算机或数字系统联系的“桥梁”;数字信号是指在时间或数值上离散的信号,而传输、处理数字信号的电路称为数字电路。在电子技术领域中这两大类电路对应数字电子技术和模拟电子技术,它们的工程性和实践性都很强,两者既有区别有相互联系,统称为“电子技术”。

 

(4)模拟电子技术主要研究哪些内容?

         答:模拟电子技术是一门研究电子器件及其应用的科学技术,主要是围绕着各种半导体器件及其电路展开研究的。其中,半导体器件主要包括二极管、双极型三极管、场效应管和集成运算放大器;所涉及的电路有基本放大电路,多级放大电路,频率响应,差动放大电路、功率放大电路,集成运算放大电路,晶体管电流源电路、反馈放大电路,信号的运算与处理电路,信号产生电路,电压比较器、波形变换电路、整流电路、滤波电路、稳压电路等内容。

   

 (5) 课程教学是如何组织的?

    答:我们从半导体基础知识出发,以“器件、电路、应用”为主线,“兼顾分立,面向集成”来组织教学内容。其中,半导体器件主要学习二极管、双极型三极管、场效应管和集成运放等;然后基于对器件伏安特性及性能的讨论,建立起相关的电路,包括基本放大电路,频率响应,功率放大电路、差动放大电路、反馈放大电路、振荡电路、电压比较器、整流电路、滤波电路、稳压电路等;最后落脚于综合应用,包括信号的产生、信号的变换、信号的处理、直流电源等内容。

     在教学中将突出基本概念与基本分析方法, 理论联系实际, 注重工程应用背景, 将知识点串成知识链, 努力增强学生解决复杂工程问题的能力。


(6)学习注意事项有哪些?

    答:器件学习的重点是外部特性及其在电路中的应用,对内部微观物理过程及生产工艺不做深入的讨论。电路学习的重点是基本结构、工作原理、分析方法。从器件到电路,再到应用,是一个循序渐进的过程,同时也是一个融会贯通的过程。



    



源课程

该SPOC课程部分内容来自以上源课程,在源基础上老师进一步增加了新的课程内容

中南大学
1 位授课老师
罗桂娥

罗桂娥

博士,教授,硕士生导师。

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