苏州大学 模拟电路授课提纲

1模拟电子线路教案周鸣籁说明：1.教学要求按重要性分为3个层次，分别以“掌握★、熟悉◆、了解▲”表述。学生可以根据自己的情况决定其课程内容的掌握程度和学习目标。2.作业习题选自教材：康华光《电子技术基础模拟部分》第五版。3.以图表方式突出授课思路，串接各章节知识点，便于理解和记忆。周次：1课时：3教学内容1.第一章绪论第一节信号第二节信号的频谱第三节模拟信号和数字信号第四节放大电路模型第五节放大电路的主要性能指标目的要求1.了解信号的频谱分析。2.熟悉信号的分类、模拟信号和数字信号的概念。3.熟悉放大电路的四种模型。4.掌握放大电路的主要性能指标。讲授思路1.简述信号的频谱和分类，详述放大电路模型和性能指标:信号源的等效（戴维宁/诺顿）周期/非周期信号频谱分析◆分类（4类）若干正弦信号分量叠加模拟信号数字信号（傅里叶级数/变换）放大（模拟信号基本处理功能）◆电路模型分类性能指标定义及测量电压放大、电流放大、互阻放大、互导放大★主要指标其它指标★推导模型分析计算输入电阻、输出电阻、增益、最大输出功率、效率、频率响应、带宽信噪比、抗干扰2作业布置思考题：1.某放大电路输入信号为10pA时，输出为500mV，它的增益是多少？属于哪一类放大电路？2.某放大电路开路输出电压为Voc，短路输出电流为Ios，试求其输出电阻Ro。3.对于一个正弦波信号，经有限带宽的放大电路放大后，是否有可能出现频率失真？为什么？习题：第21页题1.5.31.5.41.5.6周次：2课时：3教学内容1.第三章二极管及其基本电路第一节半导体的基本知识第二节PN结的形成及特性第三节二极管第四节二极管基本电路及其分析方法第五节特殊二极管目的要求1.了解半导体的基本知识。2.掌握PN结的单向导电性、特性曲线和方程、反向击穿特性、结电容效应。3.熟悉二极管的种类和参数。4.掌握二极管的四种等效模型和二极管电路的分析计算。5.熟悉稳压管电路的原理以及限流电阻的计算。讲授思路1.简述半导体的基本知识:按导电能力分类导体半导体绝缘体常用材料特点元素半导体化合物半导体掺杂半导体2.详述PN结的形成和特性、简述二极管的种类和参数：本征半导体掺杂P型半导体N型半导体PN结形成◆性质二极管单向导电反向击穿结电容温度特性种类特性（同PN结）◆参数（整流）（稳压）（变容）（测温）★特性曲线和方程高频特性普通稳压变容光敏/发光（单向导电性变差）3.详述二极管电路的分析方法：二极管电路分析（非线性特性曲线）图解★简化模型电路（特性曲线线性化）3（二极管特性+外电路特性）大信号小信号理想恒压降（常用）折线计算和应用举例4.详述稳压管电路的原理及计算：◆稳压管工作条件（maxminzzIII）求I最大和最小值计算限流电阻范围作业布置思考题：1.空穴是一种载流子吗?空穴导电时电子运动吗?2.什么是N型半导体?什么是P型半导体?当两种半导体制作在一起时会产生什么现象?3.PN结上所加端电压与电流符合欧姆定律吗?它为什么具有单向导电性?在PN结加反向电压时果真没有电流吗?4.二极管的极间电容主要影响它的什么工作特性？习题：第97页题3.4.63.4.93.5.4周次：3课时：3教学内容1.第四章双极结型三极管及放大电路基础第一节BJT第二节基本共射极放大电路目的要求1.熟悉三极管的原理。2.掌握三极管的特性曲线和方程。3.熟悉三极管的主要参数。4.掌握基本共射极放大电路的组成原理讲授思路1.简述三极管的工作原理：三极管分类、结构、符号内部载流子传输过程★电流分配关系公式2.详述三极管的特性曲线和方程：三极管放大电路组态（共基极、共发射极、共集电极）特性曲线图解分析◆输入特性★输出特性（各区工作条件和特点）截止区放大区饱和区3.三极管的主要参数:▲主要参数定义4直流参数交流参数极限参数4.详述共射极放大电路的组成原理：电路原理图各元件作用静态动态直流量直流量+交流量★直流通路画法★交流通路画法计算静态工作点计算交流性能指标周次：4课时：3教学内容1.第四章双极结型三极管及放大电路基础第三节放大电路的分析方法第四节放大电路静态工作点的稳定问题第五节共集电极放大电路和共基极放大电路目的要求1.掌握H参数小信号模型画法。2.掌握共射电路静态工作点和交流性能指标的计算3.熟悉用图解法分析静态和动态工作情况。4.熟悉饱和失真、截止失真概念，及最大不失真输出电压的计算。5.了解温度对共射放大电路工作点的影响及射极偏置电路的分析计算。6.熟悉共集、共基电路静态工作点和交流性能指标的计算。讲授思路1.简述用图解法分析静态动态工作情况和失真：静态动态外电路特性+BJT输入特性曲线外电路特性族（平移）+BJT输入特性曲线静态工作点BQICEQVBiBEv波形外电路特性（直流负载线）外电路特性（交流负载线）+BJT输出特性曲线+BJT输出特性曲线静态工作点CQICEQVCiCEv波形失真（Q点不合适+输入大）◆最大不失真输出电压计算▲饱和失真▲截止失真Q点高，CQBQII大Q点低，CQBQII小2.详述H参数小信号模型：输入输出回路方程小信号（微分）H参数方程H参数小信号模型电路5H参数简化模型电路★H参数的获得：ber★3.详述共射电路静态工作点和交流性能指标的计算:共射电路图★静态工作点BEICQI（EQI）CEQVber★小信号模型电路★按定义推导交流性能指标oivsvRRAA)(公式4.简述温度对共射放大电路工作点的影响，详述射极偏置电路的分析计算：◆CEOBEIV随温度变化静态工作点和交流性能指标变化共射电路改进★射极偏置电路分析计算（分析过程同共射电路）5.详述共集、共基电路静态工作点和交流性能指标的计算:分析过程同共射电路。周次：5课时：3教学内容1.第四章双极结型三极管及放大电路基础第六节组合放大电路第七节放大电路的频率响应2.第一、二章作业讲解和答疑3.第一、二章复习和习题练习目的要求1.了解复合管的组成。2.了解组合放大电路的形式、特点及分析方法。3.熟悉三极管混合π模型。4.熟悉单级共射电路上限和下限截止频率的计算、增益带宽积的概念。讲授思路1.简述组合放大电路的形式、特点及分析方法：三种基本组态电路改善性能（oivRRA）复合管组合放大组成原则分析方法（oivRRA计算）62.详述三极管混合π模型：H参数模型高频参数cbC'ebC'◆混合π模型高频特性混合π模型参数的获得fTf（低频时H参数、混合π模型相同）3.详述放大电路的频率响应分析：vA频率响应低频响应中频高频响应（耦合/旁路电容）(第三节已分析)（结电容）低频等效电路：H参数模型+iCoCeC高频等效电路：混合π模型（cbC'ebC'）密勒等效为输入输出端两电容密勒等效为输入输出端两电容由输入输出回路时间常数求Lf由输入输出回路时间常数求Hf低频衰减系数ffjL11高频衰减系数Hffj11总频率响应表达式4.第一、二章作业讲解和答疑5.第一、二章复习和习题练习：提问学生、要求学生在黑板上解答作业布置思考题：1.既然BJT具有两个PN结，可否用两只二极管背靠背地相连以构成一只BJT，试说明其理由。2.能否将BJT的发射极、集电极交换使用？为什么？3.有哪几个参数确定BJT的安全工作区？4.什么是放大?放大的对象是什么？负载上获得的功率来自何处？5.为什么晶体管的输入输出特性说明它有放大作用?如何将晶体管接入电路才能使其起放大作用?组成放大电路的原则是什么?有几种接法?6.用估算法计算放大电路静态工作点Q的思路是什么？为什么要设置Q点？什么是动态？如何画放大电路的交流通路？7.放大电路的直流负载线和交流负载线的概念有何不同？什么情况下这两条负载线是重合的？8.如何确定放大电路的最大动态范围？如何设置Q点才能使动态范围最大？9.试比较图解分析法和小信号模型分析法的特点及应用范围。10.设放大电路的输入信号为正弦波，问在什么情况下，电路的输出出现饱和截止失真？在什么情况下出现交越失真？用波形示意图说明这两种失真的区别。11.引起放大电路静态工作点不稳定的主要因素是什么？12.试列举几种稳定静态工作点的措施，并说明理由。13.为什么可以称共集电极放大电路为电压跟随器？14.三种组态的放大电路各有什么特点？如何根据它们的特点组成派生电路?715.什么是放大电路的通频带？哪些因素影响通频带？如何确定放大电路的通频带？16.一个阻容耦合放大电路的幅频响应曲线一般只有在中频区是平坦的，而在低频区或高频区，其频响则是衰减的，这是由哪些因素引起的？17.为什么要讨论频率响应？如果放大电路的频率响应不满足要求，应该怎么办？18.如何将多个单级放大电路连接成多级放大电路？各种连接方式有什么特点？19.对于一个参数已知的放大电路，是通频带愈宽愈好吗？20.晶体管的h参数等效模型在较高信号频率下还适用吗？为什么？习题：第185页题4.1.1第188页题4.3.54.3.9第190页题4.4.3第195页题4.7.2周次：6课时：3教学内容1.第五章场效应管放大电路第一节金属氧化物半导体场效应管第二节MOSFET放大电路目的要求1.了解场效应管的种类、参数。2.熟悉MOS管的特性曲线和方程。3.掌握MOS管共源和共漏电路的静态工作点和交流性能计算。讲授思路1.简述场效应管的种类：场效应管分类MOSFETJFET增强型耗尽型P沟道N沟道P沟道N沟道P沟道N沟道2.详述N沟道增强型MOSFET的特性曲线和方程：N沟道增强型MOSFET结构工作原理（GSvDSv对Di的影响）◆输出特性曲线及方程可变电阻区饱和区截止区◆转移特性曲线3.简述场效应管的主要参数:▲主要参数定义直流参数交流参数极限参数4.详述N沟道增强型MOSFET共源电路的静态工作点和交流性能计算：共源电路图两种偏置电路形式8★静态工作点GSQVDQIDSQV◆mg（计算或图解）★小信号模型电路★按定义推导交流性能指标oivsvRRAA)(公式5.详述N沟道增强型MOSFET共漏电路静态工作点和交流性能指标的计算:分析过程同共源电路。周次：7课时：3教学内容1.第五章场效应管放大电路第三节结型场效应管第五节各种放大器件电路性能比较2.第四章作业讲解和答疑3.第四章复习和习题练习目的要求1.熟悉JFET管的特性曲线和方程。2.熟悉MOS管共源和共漏电路的静态工作点和交流性能计算。3.了解各种放大器件电路的优缺点。讲授思路1.简述N沟道JFET的特性曲线和方程：分析过程同N沟道增强型MOSFET。2．简述N沟道JFET共源电路的静态工作点和交流性能计算：分析过程同N沟道增强型MOSFET。3.简述各种放大器件电路的优缺点。4.第四章作业讲解和答疑5.第四章复习和习题练习：提问学生、要求学生在黑板上解答作业布置思考题：1.为什么MOSFET的输入电阻比BJT高？2.与BJT放大电路比较，MOSFET偏置电路有什么特点？3.为什么JFET的输入电阻比MOSFET低？4.在低噪声电路的设计中，试说明为什么选用JFET而不用BJT？5.场效应管放大电路与晶体管放大电路有哪些不同之处?习题：第251页题5.2.95.3.6第253页题5.3.8周次：8课时：3教学内容1.第六章模拟集成电路第一节模拟集成电路中的直流偏置技术第二节差分式放大电路第三节差分式放大电路的传输特性第四节集成电路运算放大器第五节实际集成电路运算放大器的主要参数和对应用电路的影响第七节放大电路中的噪声和干扰目的要求91.了解电流源的工作原理和应用。2.熟悉差分放大电路四种不同接法的特点。3.掌握差分放大电路的静态工作点和交流性能的计算。4.了解差分式放大电路的传输特性。5.了解集成电路运算放大器的内部结构。6.了解运放的主要参数和应用。7.了解放大电路中噪声和干扰的来源和抑制的措施。讲授思路1.简述集成电路运算放大器的内部结构：集成运放内部结构输入级中间级输出级偏置电路（电流源）差分放大克服温漂电流源负载高增益电压跟随器提高带负载能力提供静态工作点2.简述电流源的工作原理和应用：▲种类：镜像电流源（较大工作电流）+微电流源（