模擬電路課程教學(xué)大綱

《模擬電路》課程教學(xué)大綱課程名稱：模擬電路課程代碼：TELE1004英文名稱：AnalogueCircuits課程性質(zhì)：大類基礎(chǔ)課程學(xué)分/學(xué)時(shí)：3.5/63開課學(xué)期：第4學(xué)期適用專業(yè)：微電子科學(xué)與工程、電子科學(xué)與技術(shù)等先修課程：電路分析后續(xù)課程：模擬集成電路設(shè)計(jì)開課單位：電子信息學(xué)院課程負(fù)責(zé)人：周鳴籟大綱執(zhí)筆人：周鳴籟大綱審核人：馬強(qiáng)課程性質(zhì)和教學(xué)目標(biāo)課程性質(zhì)：模擬電路是信息工程、電子信息工程、通信工程、微電子、電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。課程旨在讓學(xué)生掌握復(fù)雜電子系統(tǒng)中模擬電路知識(shí)的運(yùn)用能力。教學(xué)目標(biāo)：本課程以研究模擬電路的分析方法和設(shè)計(jì)方法為目標(biāo)，具體教學(xué)目標(biāo)如下：1.掌握模擬電路的基本概念，掌握模擬電路常用元器件工作機(jī)理、特性參數(shù)和特點(diǎn)，掌握模擬電路基本單元電路的電路組成、工作原理、性能指標(biāo)和特點(diǎn)?！?.4】2.具備模擬電路讀圖分析能力，能識(shí)別復(fù)雜電子系統(tǒng)中的模擬電路，分析其功能和原理，估算其性能指標(biāo)。具備模擬電路選型設(shè)計(jì)的能力，能根據(jù)復(fù)雜電子系統(tǒng)功能要求選擇合適的模擬電路，并設(shè)計(jì)電路參數(shù)?！?.2】課程目標(biāo)與畢業(yè)要求的對(duì)應(yīng)關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程教學(xué)目標(biāo)1.工程知識(shí)1.4掌握集成電路設(shè)計(jì)相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)，具備對(duì)集成電路設(shè)計(jì)應(yīng)用相關(guān)工程問(wèn)題進(jìn)行設(shè)計(jì)與分析的基本能力。教學(xué)目標(biāo)12.問(wèn)題分析2.2能運(yùn)用數(shù)理和工程知識(shí)判斷集成電路領(lǐng)域復(fù)雜工程問(wèn)題中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和參數(shù)。教學(xué)目標(biāo)2課程教學(xué)內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配（含課程教學(xué)、自學(xué)、作業(yè)、討論等內(nèi)容和要求，指明重點(diǎn)內(nèi)容和難點(diǎn)內(nèi)容）（重點(diǎn)內(nèi)容，難點(diǎn)內(nèi)容）1.緒論（4學(xué)時(shí)）（支撐教學(xué)目標(biāo)1）教學(xué)內(nèi)容：第1章1.1信號(hào)1.2信號(hào)的頻譜1.3模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)1.4放大電路模型1.5放大電路的主要性能指標(biāo)目標(biāo)及要求：1.了解信號(hào)的頻譜分析。2.熟悉信號(hào)的分類、模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)的概念。3.熟悉放大電路的四種模型。4.掌握放大電路的主要性能指標(biāo)。作業(yè)內(nèi)容：1.分析電壓放大電路模型。 2.計(jì)算放大電路主要性能指標(biāo)。討論內(nèi)容：1.模擬電路在復(fù)雜電子系統(tǒng)中的應(yīng)用。2.運(yùn)用電路分析課程中雙口網(wǎng)絡(luò)知識(shí)分析放大電路模型。自學(xué)拓展： 1.了解常用電路仿真設(shè)計(jì)軟件。 2.了解主要的模擬器件生產(chǎn)廠商。3.了解介紹電路設(shè)計(jì)和制作的專業(yè)網(wǎng)站和論壇。4.了解相關(guān)課外競(jìng)賽活動(dòng)。2.二極管及其基本電路（4學(xué)時(shí)）（支撐教學(xué)目標(biāo)1、2）教學(xué)內(nèi)容：第3章3.1半導(dǎo)體的基本知識(shí)3.2PN結(jié)的形成及特性3.3二極管3.4二極管基本電路及其分析方法3.5特殊二極管目標(biāo)及要求：1.了解半導(dǎo)體的基本知識(shí)。2.掌握PN結(jié)的單向?qū)щ娦?、特性曲線和方程、反向擊穿特性、結(jié)電容效應(yīng)。3.熟悉二極管的種類和參數(shù)。4.掌握二極管的四種等效模型和二極管電路的分析計(jì)算。5.熟悉穩(wěn)壓管電路的原理以及限流電阻的設(shè)計(jì)計(jì)算。作業(yè)內(nèi)容：1.用二極管等效模型分析和求解二極管電路。 2.分析和設(shè)計(jì)穩(wěn)壓管電路。 3.用仿真軟件分析二極管電路。討論內(nèi)容：1.運(yùn)用電路分析課程中非線性電路分析方法分析二極管電路。自學(xué)拓展： 1.在半導(dǎo)體廠商官網(wǎng)查閱二極管產(chǎn)品目錄，了解二極管的種類。閱讀某一型號(hào)二極管英文器件手冊(cè)，了解其主要參數(shù)、特性曲線和應(yīng)用。3.雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)（12學(xué)時(shí)）（支撐教學(xué)目標(biāo)1、2）教學(xué)內(nèi)容：第4章4.1BJT4.2基本共射極放大電路4.3放大電路的分析方法4.4放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定問(wèn)題4.5共集電極放大電路和共基極放大電路4.6組合放大電路4.7放大電路的頻率響應(yīng)目標(biāo)及要求：1.了解三極管的種類、參數(shù)。2.熟悉三極管的特性曲線和方程。3.掌握H參數(shù)小信號(hào)模型畫法。4.掌握共射電路靜態(tài)工作點(diǎn)和交流性能指標(biāo)的計(jì)算。5.熟悉用圖解法分析靜態(tài)和動(dòng)態(tài)工作情況。6.了解溫度對(duì)共射放大電路工作點(diǎn)的影響及射極偏置電路的分析計(jì)算。7.熟悉共集、共基電路靜態(tài)工作點(diǎn)和交流性能指標(biāo)的計(jì)算。8.了解復(fù)合管的組成。9.熟悉多級(jí)放大電路的分析方法。10.熟悉FET和BJT高頻小信號(hào)模型。11熟悉共射電路上限和下限截止頻率的計(jì)算方法、增益帶寬積的概念。作業(yè)內(nèi)容：1.用圖解法分析三極管放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)和動(dòng)態(tài)性能。2.用解析法和小信號(hào)等效模型分析三極管放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)和交流性能指標(biāo)。3.根據(jù)交流性能指標(biāo)設(shè)計(jì)三極管放大電路。4.用仿真軟件分析三極管放大電路。5.畫出放大電路的高頻和低頻小信號(hào)等效電路。6.根據(jù)放大電路增益表達(dá)式畫出幅頻特性曲線，根據(jù)放大電路幅頻特性曲線寫出增益表達(dá)式。7.用仿真軟件分析放大電路頻率響應(yīng)。討論內(nèi)容：1.三極管放大電路的比較。自學(xué)拓展： 1.在半導(dǎo)體廠商官網(wǎng)查閱三極管產(chǎn)品目錄，了解三極管的種類。閱讀某一型號(hào)三極管英文器件手冊(cè)，了解其主要參數(shù)、特性曲線和應(yīng)用。4.場(chǎng)效應(yīng)管放大電路（8學(xué)時(shí)）（支撐教學(xué)目標(biāo)1、2）教學(xué)內(nèi)容：第5章5.1金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管5.2MOSFET放大電路5.3結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管5.5各種放大器件電路性能比較目標(biāo)及要求：1.了解場(chǎng)效應(yīng)管的種類、參數(shù)。2.熟悉MOS管的特性曲線和方程。3.掌握MOS管小信號(hào)模型畫法。4.熟悉用圖解法分析靜態(tài)和動(dòng)態(tài)工作情況。5.熟悉飽和失真、截止失真概念及最大不失真輸出電壓的計(jì)算。6.掌握共源放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)和交流性能指標(biāo)的計(jì)算。7.熟悉MOS管共漏和共柵放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)和交流性能指標(biāo)計(jì)算。8.熟悉多級(jí)放大電路的分析方法。9.熟悉JFET管的特性曲線和方程。10.熟悉JFET管放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)和交流性能指標(biāo)計(jì)算。11.了解各種FET的特性。作業(yè)內(nèi)容：1.用圖解法分析場(chǎng)效應(yīng)管放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)和動(dòng)態(tài)性能。2.用解析法和小信號(hào)等效模型分析場(chǎng)效應(yīng)管放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)和交流性能指標(biāo)。3.根據(jù)交流性能指標(biāo)設(shè)計(jì)場(chǎng)效應(yīng)管放大電路。4.用仿真軟件分析場(chǎng)效應(yīng)管放大電路。討論內(nèi)容：1.運(yùn)用緒論中電壓放大電路模型分析場(chǎng)效應(yīng)管放大電路的交流性能指標(biāo)。 2.場(chǎng)效應(yīng)管非線性放大區(qū)的應(yīng)用。自學(xué)拓展： 1.在半導(dǎo)體廠商官網(wǎng)查閱場(chǎng)效應(yīng)管產(chǎn)品目錄，了解場(chǎng)效應(yīng)管的種類。閱讀某一型號(hào)場(chǎng)效應(yīng)管英文器件手冊(cè)，了解其主要參數(shù)、特性曲線和應(yīng)用。2.了解雙柵場(chǎng)效應(yīng)管的特性和應(yīng)用。 5.模擬集成電路（4學(xué)時(shí)）（支撐教學(xué)目標(biāo)1、2）教學(xué)內(nèi)容：第6章6.1模擬集成電路中的直流偏置技術(shù)6.2差分式放大電路6.3差分式放大電路的傳輸特性6.5集成電路運(yùn)算放大器6.6實(shí)際集成電路運(yùn)算放大器的主要參數(shù)和對(duì)應(yīng)用電路的影響6.8放大電路中的噪聲和干擾目標(biāo)及要求：1.了解電流源的工作原理和應(yīng)用。2.熟悉差模和共模的概念。3.掌握差分放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)和交流性能的計(jì)算。4.了解差分放大電路的傳輸特性。5.了解集成電路運(yùn)算放大器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。6.了解運(yùn)放的主要參數(shù)和應(yīng)用。7.了解放大電路中噪聲和干擾的來(lái)源和抑制的措施。作業(yè)內(nèi)容：1.用解析法和小信號(hào)等效模型分析差分放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)和交流性能指標(biāo)。討論內(nèi)容：1.實(shí)際運(yùn)放參數(shù)對(duì)應(yīng)用電路的影響。 2.放大電路抑制干擾和減小噪聲的措施。自學(xué)拓展： 1.在半導(dǎo)體廠商官網(wǎng)查閱運(yùn)放產(chǎn)品目錄，了解運(yùn)放的種類。閱讀某一型號(hào)運(yùn)放英文器件手冊(cè)，了解其主要參數(shù)、特性曲線和應(yīng)用。2.了解電流反饋型和電壓反饋型運(yùn)放的區(qū)別。 3.平衡信號(hào)在信號(hào)傳輸中的應(yīng)用。6.反饋放大電路（4學(xué)時(shí)）（支撐教學(xué)目標(biāo)1、2）教學(xué)內(nèi)容：第7章7.1反饋的基本概念與分類7.2負(fù)反饋放大電路的4種組態(tài)7.3負(fù)反饋放大電路增益的一般表達(dá)式7.4負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響7.5深度負(fù)反饋條件下的近似計(jì)算7.6負(fù)反饋放大電路設(shè)計(jì)7.7負(fù)反饋放大電路的頻率響應(yīng)7.8負(fù)反饋放大電路的穩(wěn)定性目標(biāo)及要求：1.掌握反饋的概念、分類和判別。2.熟悉負(fù)反饋放大電路四種組態(tài)的分析。3.掌握負(fù)反饋放大電路的組成框圖及增益的一般表達(dá)式。4.熟悉負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響。5.熟悉深度負(fù)反饋下閉環(huán)放大倍數(shù)的計(jì)算、虛短和虛斷的概念。6.了解產(chǎn)生自激的條件和穩(wěn)定性判斷方法。作業(yè)內(nèi)容：1.判斷反饋的類型。2.分析負(fù)反饋放大電路的組成框圖。討論內(nèi)容：1.根據(jù)性能指標(biāo)要求設(shè)計(jì)負(fù)反饋放大電路。自學(xué)拓展： 1.用仿真軟件判斷放大電路的穩(wěn)定性。2.用信號(hào)與系統(tǒng)課程中連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)的理論分析負(fù)反饋放大電路穩(wěn)定性。7.功率放大電路（4學(xué)時(shí)）（支撐教學(xué)目標(biāo)1、2）教學(xué)內(nèi)容：第8章8.1功率放大電路的一般問(wèn)題8.2射極輸出器——甲類放大的實(shí)例8.3乙類雙電源互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路8.4甲乙類互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路8.5集成功率放大器目標(biāo)及要求：1.了解功率放大電路的分類和特點(diǎn)。2.掌握乙類雙電源互補(bǔ)對(duì)稱功放電路的原理和性能計(jì)算。3.熟悉交越失真的概念。4.熟悉甲乙類單電源互補(bǔ)對(duì)稱功放電路的原理和性能計(jì)算。5.了解集成功放的應(yīng)用。作業(yè)內(nèi)容：1.計(jì)算乙類雙電源互補(bǔ)對(duì)稱功放電路的性能指標(biāo)。2.計(jì)算乙類單電源互補(bǔ)對(duì)稱功放電路的性能指標(biāo)。3.根據(jù)性能指標(biāo)設(shè)計(jì)功放電路。討論內(nèi)容：1.甲類小信號(hào)放大電路和乙類功放中共集電極電路的特性差異。 2.非正弦周期信號(hào)輸入時(shí)功放電路的功率和效率計(jì)算。自學(xué)拓展： 1.了解功放的分類及其各類功放的應(yīng)用場(chǎng)合。2.在半導(dǎo)體廠商官網(wǎng)查閱集成功放產(chǎn)品目錄，閱讀某一型號(hào)集成功放英文器件手冊(cè)，了解其主要參數(shù)、特性曲線和應(yīng)用。3.了解功放電路中的自舉電路和保護(hù)電路。4.了解功率器件的特性和應(yīng)用。8.運(yùn)算放大器（4學(xué)時(shí)）（支撐教學(xué)目標(biāo)1、2）教學(xué)內(nèi)容：第2章2.1集成電路運(yùn)算放大器2.2理想運(yùn)算放大器2.3基本線性運(yùn)放電路2.4同相輸入和反相輸入放大器的其他應(yīng)用第6章6.6變跨導(dǎo)式模擬乘法器目標(biāo)及要求：1.熟悉理想運(yùn)放的電路模型。2.熟悉理想運(yùn)放工作在線性區(qū)的特點(diǎn)3.掌握用虛短、虛斷概念分析線性運(yùn)放電路。4.掌握同相和反相放大電路原理及計(jì)算。5.熟悉求和、求差和積分、微分電路的工作原理。6.熟悉模擬乘法器的原理及應(yīng)用。作業(yè)內(nèi)容：1.分析線性運(yùn)放構(gòu)成的各種運(yùn)算電路。2.根據(jù)對(duì)輸入信號(hào)的運(yùn)算要求，設(shè)計(jì)運(yùn)放構(gòu)成的運(yùn)算電路。討論內(nèi)容：1.疊加定理在運(yùn)放電路分析中的運(yùn)用。自學(xué)拓展： 1.了解集成運(yùn)放的單電源應(yīng)用。2.了解對(duì)數(shù)和指數(shù)電路的工作原理。 3.了解精密整流電路的工作原理。 4.了解峰值檢測(cè)電路的工作原理。 5.了解模擬乘法器的各種應(yīng)用。9.信號(hào)處理與信號(hào)產(chǎn)生電路（12學(xué)時(shí)）（支撐教學(xué)目標(biāo)1、2）教學(xué)內(nèi)容：第9章9.1濾波電路的基本概念與分類9.2一階有源濾波電路9.3高階有源濾波電路9.5正弦波振蕩電路的振蕩條件9.6RC正弦波振蕩電路9.7LC正弦波振蕩電路9.8非正弦信號(hào)產(chǎn)生電路目標(biāo)及要求：1.掌握高通、低通、帶通、帶阻四種濾波器幅頻特性。2.了解無(wú)源和一階有源濾波器的電路形式。3.掌握濾波器電路傳遞函數(shù)的推導(dǎo)。4.了解二階濾波電路傳遞函數(shù)的一般表達(dá)式。5掌握正弦波振蕩的幅度和相位條件。6熟悉RC串并聯(lián)式正弦波振蕩電路的工作原理。7.掌握判斷LC正弦波電路能否振蕩的分析方法。8.熟悉石英晶體振蕩電路的類型和原理。9.熟悉各種正弦波振蕩電路的特點(diǎn)。10.掌握單限比較器和遲滯比較器的原理和傳輸特性。11.熟悉方波振蕩電路的工作原理。作業(yè)內(nèi)容：1.推導(dǎo)一階和二階濾波器的傳遞函數(shù)，畫出幅頻特性曲線，判斷濾波器的類型和階數(shù)。2.根據(jù)性能指標(biāo)要求設(shè)計(jì)一階和二階濾波器。3.分析RC串并聯(lián)式正弦波振蕩電路工作原理，計(jì)算其性能指標(biāo)。4.根據(jù)性能指標(biāo)要求設(shè)計(jì)RC串并聯(lián)式正弦波振蕩電路。5.分析LC正弦波電路和石英晶體振蕩電路能否振蕩。6.分析單限比較器和遲滯比較器的閾值電壓，畫出傳輸特性曲線。討論內(nèi)容：1.數(shù)字濾波器和模擬濾波器的不同應(yīng)用場(chǎng)合。 2.正反饋在模擬電路中的應(yīng)用。自學(xué)拓展： 1.用濾波器設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)濾波器。2.在半導(dǎo)體廠商官網(wǎng)查閱集成濾波器產(chǎn)品目錄，閱讀某一型號(hào)集成濾波器英文器件手冊(cè)，了解其主要參數(shù)、特性曲線和應(yīng)用。10.直流穩(wěn)壓電源（4學(xué)時(shí)）（支撐教學(xué)目標(biāo)1、2）教學(xué)內(nèi)容：第10章10.1小功率整流濾波電路10.2線性穩(wěn)壓電路10.3開關(guān)式穩(wěn)壓電源目標(biāo)及要求：1.掌握直流電源的組成。2.掌握橋式整流濾波電路的工作原理。3.掌握串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路的組成環(huán)節(jié)、原理和計(jì)算。4.了解三端穩(wěn)壓器的使用。5.了解開關(guān)穩(wěn)壓電源的工作原理。作業(yè)內(nèi)容：1.分析橋式整流濾波電路的工作原理，并計(jì)算其性能指標(biāo)。2.分析串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路的工作原理，并計(jì)算其性能指標(biāo)。2.根據(jù)性能基本要求設(shè)計(jì)直流線性穩(wěn)壓電源。討論內(nèi)容：1.大功率二極管、三極管、場(chǎng)效應(yīng)管在線性和開關(guān)穩(wěn)壓電源中的應(yīng)用。自學(xué)拓展： 1.了解隔離式和非隔離式DC/DC變換器的各種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。 2.了解開關(guān)電源中的各種技術(shù)。 3.了解低壓差線性穩(wěn)壓電源芯片。4.在半導(dǎo)體廠商