模拟电子技术基础
模拟电子技术基础
5000+ 人选课
更新日期:2025/05/11
开课时间2019/09/10 - 2022/01/15
课程周期123 周
开课状态已结课
每周学时-
课程简介

       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。

       

       

       


课程大纲
模拟电子技术绪论(3学时)
1.1 电子技术发展历史
1.2 模拟电子技术的目标
1.3 模拟电子系统的评价和分析方法
SPICE仿真工具原理及使用方法(3学时)
2.1 SPICE仿真工具概论
2.2 Multisim SPICE仿真工具(单机版)的使用方法
2.3 Multisim SPICE仿真工具(网路版)的使用方法
2.4 ADIsimPE仿真工具使用方法
测试仪器原理及使用方法(3学时)
3.1 信号发生器原理及使用方法
3.2 数字示波器原理及使用方法
3.3 电源原理及使用方法
3.4 频谱分析仪原理及使用方法
3.5 数字万用表原理及使用方法
3.6 电子负载原理及使用方法
实验: 信号时域和频域的表示
半导体和pn结特性(2学时)
4.1 半导体材料
4.2 零偏置pn结
4.3 正偏pn结
4.4 反偏pn结
半导体二极管特性和分析(4学时)
5.1 二极管的符号和分类
5.2 二极管电压和电流特性
5.3 二极管温度特性
5.4 二极管频率特性
5.5 二极管额定功率特性
5.6 发光二极管及特性
5.7 齐纳二极管及特性
实验:二极管电压和电流特性测量
二极管电路设计和分析(4学时)
6.1 二极管整流器
6.2 二极管峰值检测器
6.3 二极管钳位电路
6.4 二极管斩波器
6.5 二极管倍压整流器
6.6 压控衰减器
实验:二极管电路设计和验证
双结型晶体管特性及分析(8学时)
7.1 晶体管基本概念
7.2 双结型晶体管符号
7.3 双结型晶体管SPICE模型参数
7.4 双结型晶体管工作原理
7.5 双结型晶体管输入和输出特性
7.6 双结型晶体管电路模型及分析方法
7.7 米勒定理及其分析方法
7.8 双结型晶体管的直流偏置
7.9 共射极放大器
7.10 共集电极放大器
7.11 共基极放大器
7.12 达灵顿对晶体管
7.13 直流电平移位和放大器
7.14 双极性晶体管电路的频率响应
7.15 BJT放大器的频率响应
7.16 匹配晶体管
实验:双极结型晶体管电路设计与验证
双结型晶体管放大电路应用(6学时)
8.1 BJT多级放大器及频率响应
8.2 BJT电流源原理
8.3 BJT差分放大器原理
双结型晶体管电路反馈原理及稳定性分析(4学时)
9.1 放大器反馈机制类型
9.2 放大器反馈特性
9.3 放大器反馈结构
9.4 放大器反馈分析
9.5 放大器稳定性分析
金属氧化物半导体场效应管特性(4学时)
10.1 金属氧化物半导体场效应管基础
10.2 增强型MOSFET
10.3 耗尽型MOSFET
10.4 MOSFET低频模型
10.5 MOSFET直流偏置
10.6 共源极放大器
10.7 共漏极放大器
10.8 共栅极放大器
10.9 直流电平移位和放大器
10.10 MOSFET放大器频率响应
实验:双极结型晶体管电路设计与验证
金属氧化物半导体场效应管放大电路应用(4学时)
11.1 MOSFET多级放大器及频率响应
11.2 MOSFET电流源原理
11.3 MOSFET差分放大器原理
11.4 耗尽型MOSFET差分放大器原理
集成运算放大器电路设计与分析(4学时)
12.1 集成运算放大器的原理
12.2 理想运算放大器模型
12.3 理想运算放大器的分析
12.4 运算放大器的应用
12.5 单电源供电运放电路
实验:运算放大器电路设计与验证
集成差动放大器原理和分析(4学时)
13.1 差动放大器基本概念
13.2 差分放大器
13.3 仪表放大器
13.4 电流检测放大器
13.5 全差分放大器
实验:集成差动放大器电路设计与验证
运算放大器性能指标(4学时)
14.1 开环增益、闭环增益和环路增益
14.2 放大器直流精度
14.3 放大器交流精度
14.4 放大器其他指标
14.5 零漂移放大器
运算放大器电路稳定性分析(4学时)
15.1 运放电路稳定性分析方法
15.2 Aol和1/β的计算方法
15.3 外部寄生电容对稳定性的影响
15.4 修改Aol的补偿方法
15.5 修改1/β的补偿方法
高速放大器原理和分析(4学时)
16.1 ADI高速放大器概述
16.2 电压反馈运算放大器
16.3 电流反馈运算放大器原理
16.4 反馈电阻对放大器电路的影响
16.5 反馈电容对放大器电路的影响
16.6 补偿输入电容对放大器电路的影响
16.7 电压反馈放大器和电流反馈放大器的选择
16.8 压控增益放大器应用
有源滤波器的设计(6学时)
17.1 有源和无源滤波器
17.2 有源滤波器分类
17.3 有源滤波器模型研究方法
17.4 一阶滤波器及特性
17.5 双二次函数
17.6 Sallen-Key滤波器
17.7 多重反馈滤波器
17.8 Bainter陷波滤波器
17.9 全通滤波器
17.10 开关电容滤波器
17.11 单电源供电滤波器设计
17.12 滤波器辅助设计工具
实验:有源滤波器电路设计和验证
功率放大器分分析和设计(8学时)
18.1 功率放大器类型
18.2 功率晶体管
18.3 A类功率放大器原理及分析
18.4 B类功率放大器原理及分析
18.5 AB类功率放大器原理及分析
18.6 C类功率放大器原理及分析
18.7 D类功率放大器原理及分析
18.8 E类功率放大器原理及分析
18.9 功率运算放大器类型和应用
实验:功率放大器电路设计与验证
振荡器特性和分析(8学时)
19.1 振荡器原理
19.2 音频振荡器
19.3 射频振荡器
19.4 晶体振荡器
19.5 硅振荡器
19.6 有源滤波器调谐振荡器
实验:振荡器电路设计与验证
电源管理器原理和应用(6学时)
20.1 线性电源管理器
20.2 开关电源管理器
实验:电源管理器电路设计与验证
模拟-数字转换器原理及应用(6学时)
21.1 数模混合系统结构
21.2 ADC原理
21.3 ADC性能指标
21.4 ADC类型和原理
21.5 ADC数字接口类型
21.6 ADC参考输入源
数字-模拟转换器原理及应用(6学时)
22.1 DAC原理及信号重构
22.2 DAC性能指标
22.3 DAC器件类型和原理
22.4 脉冲宽度调制
22.5 选型原则