模擬電子概論

1、模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)安陽師院 李建法Analog Electronic Technology e-mail: Tel: 述一、一、課程的目的課程的目的二、模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課的特點二、模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課的特點三、預(yù)備知識三、預(yù)備知識四、學(xué)習(xí)方法四、學(xué)習(xí)方法五、參考書目五、參考書目 一、課程的目的 本課程為電類專業(yè)入門性質(zhì)的技術(shù)基礎(chǔ)課，通過對常用本課程為電類專業(yè)入門性質(zhì)的技術(shù)基礎(chǔ)課，通過對常用電子元器件、模擬電路及其系統(tǒng)的分析和設(shè)計的學(xué)習(xí)，使電子元器件、模擬電路及其系統(tǒng)的分析和設(shè)計的學(xué)習(xí)，使學(xué)生獲得模擬電子技術(shù)方面的基礎(chǔ)知識、基礎(chǔ)理論和基本學(xué)生獲得模擬電子技術(shù)

2、方面的基礎(chǔ)知識、基礎(chǔ)理論和基本技能，為深入學(xué)習(xí)電子技術(shù)及其在專業(yè)中的應(yīng)用打下基礎(chǔ)。技能，為深入學(xué)習(xí)電子技術(shù)及其在專業(yè)中的應(yīng)用打下基礎(chǔ)。要認(rèn)識到單元電路的重要性，任何電路系統(tǒng)都是由基本單要認(rèn)識到單元電路的重要性，任何電路系統(tǒng)都是由基本單元電路構(gòu)成，并運用于工程實際。元電路構(gòu)成，并運用于工程實際。1.1.掌握基本概念、基本電路、基本方法和基本實驗技能。掌握基本概念、基本電路、基本方法和基本實驗技能。2.2.具有能夠繼續(xù)深入學(xué)習(xí)和接受電子技術(shù)新發(fā)展的能力，具有能夠繼續(xù)深入學(xué)習(xí)和接受電子技術(shù)新發(fā)展的能力， 以及將所學(xué)知識用于本專業(yè)的能力。以及將所學(xué)知識用于本專業(yè)的能力。注重培養(yǎng)系統(tǒng)的觀念、工程的觀念、

3、科技進(jìn)步的注重培養(yǎng)系統(tǒng)的觀念、工程的觀念、科技進(jìn)步的觀念和創(chuàng)新意識，學(xué)習(xí)科學(xué)的思維方法。提倡快觀念和創(chuàng)新意識，學(xué)習(xí)科學(xué)的思維方法。提倡快樂學(xué)習(xí)！樂學(xué)習(xí)！ 過過 程程 與與 目目 的的認(rèn)識電路認(rèn)識電路熟悉電路熟悉電路理解電路理解電路分析電路分析電路應(yīng)用電路應(yīng)用電路會算、會看、會選會算、會看、會選二、模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課的特點 1、工程性、工程性 從工程的角度思考和處理問題從工程的角度思考和處理問題 強調(diào)對電子電路的定性分析，證明工程實際需要的可強調(diào)對電子電路的定性分析，證明工程實際需要的可 行性，以滿足功能和性能指標(biāo)的要求。行性，以滿足功能和性能指標(biāo)的要求。 定量分析為定量分析為“估算，在滿足實際

4、工程的基本性能指標(biāo)估算，在滿足實際工程的基本性能指標(biāo) 的前提下，容許存在一定的誤差范圍。因為半導(dǎo)體器的前提下，容許存在一定的誤差范圍。因為半導(dǎo)體器 件性能參數(shù)的分散性和對溫度的敏感性。實際數(shù)值靠件性能參數(shù)的分散性和對溫度的敏感性。實際數(shù)值靠 實驗確定。實驗確定。 先定性后定量，先估算后精解先定性后定量，先估算后精解合理的合理的“近似近似”，在進(jìn)行分析時，什么條件下可以近似，在進(jìn)行分析時，什么條件下可以近似， 應(yīng)有道理。應(yīng)有道理。抓主要矛盾和矛盾的主要方面。抓主要矛盾和矛盾的主要方面。半導(dǎo)體器件的電路模型，不同條件下解決不同的問題用不半導(dǎo)體器件的電路模型，不同條件下解決不同的問題用不 同的等效模

5、型。同的等效模型。 2、實踐性實踐性 通過實驗通過實驗/ /實踐加深理解實踐加深理解實際電路都要通過調(diào)試才能達(dá)到預(yù)期的指標(biāo)，所以電路原實際電路都要通過調(diào)試才能達(dá)到預(yù)期的指標(biāo)，所以電路原理的掌握、電子儀器的使用、測試方法、故障的判斷和排理的掌握、電子儀器的使用、測試方法、故障的判斷和排除方法、仿真方法是要達(dá)到的基本要求。除方法、仿真方法是要達(dá)到的基本要求。 常用電子儀器的使用方法常用電子儀器的使用方法 電子電路的測試方法電子電路的測試方法 故障的判斷與排除方法故障的判斷與排除方法 EDA軟件的應(yīng)用方法軟件的應(yīng)用方法三、三、 預(yù)備知識預(yù)備知識 電路理論、電路分析的基本理論，包括基本定電路理論、電路

6、分析的基本理論，包括基本定理、定律、理、定律、KVL、KCL、電源定理、獨立源、電源定理、獨立源受受控源、線性電路控源、線性電路非線性電路、直流電路非線性電路、直流電路交直交直流電路、電感流電路、電感/電容的電路特性及暫態(tài)過程、疊加電容的電路特性及暫態(tài)過程、疊加原理、拉普拉斯變換等。原理、拉普拉斯變換等。1. 掌握基本概念、基本電路和基本分析方法掌握基本概念、基本電路和基本分析方法 基本概念：基本概念：概念是不變的，應(yīng)用是靈活的，概念是不變的，應(yīng)用是靈活的， “萬變不離其宗萬變不離其宗”。 基本電路：基本電路：構(gòu)成的原則是不變的，具體電路構(gòu)成的原則是不變的，具體電路是多種多樣的。是多種多樣的。

7、 基本分析方法：基本分析方法：不同類型的電路有不同的性不同類型的電路有不同的性能指標(biāo)和描述方法，因而有不同的分析方法。能指標(biāo)和描述方法，因而有不同的分析方法。四、學(xué)習(xí)方法四、學(xué)習(xí)方法 引入概念的必要性和物理意義、電路產(chǎn)生的背景、結(jié)引入概念的必要性和物理意義、電路產(chǎn)生的背景、結(jié)構(gòu)特點和性能指標(biāo)。分析方法包括：電路的識別、參數(shù)構(gòu)特點和性能指標(biāo)。分析方法包括：電路的識別、參數(shù)的計算及描述方法、電路形式、參數(shù)選擇等。的計算及描述方法、電路形式、參數(shù)選擇等。2. 注意定性分析和近似分析的重要性注意定性分析和近似分析的重要性 3. 學(xué)會辯證、全面地分析電子電路中的問題學(xué)會辯證、全面地分析電子電路中的問題

8、根據(jù)需求，最適用的電路才是最好的電路。根據(jù)需求，最適用的電路才是最好的電路。 要研究利弊關(guān)系，通常要研究利弊關(guān)系，通?！坝幸焕赜幸槐子幸焕赜幸槐住薄?. 注意電路中常用定理在電子電路中的應(yīng)用注意電路中常用定理在電子電路中的應(yīng)用5.掌握器件的構(gòu)造模型掌握器件的構(gòu)造模型 在模型的基礎(chǔ)上電路完全變?yōu)榧冸娐贩治?，可在模型的基礎(chǔ)上電路完全變?yōu)榧冸娐贩治?，可以暫不考慮其功能，所以模型至關(guān)重要。包括以暫不考慮其功能，所以模型至關(guān)重要。包括Diode、Transisitor、IC等。等。6、作業(yè)作業(yè) 只有通過做題，才能對所學(xué)電路有深刻的理解，只有通過做題，才能對所學(xué)電路有深刻的理解，而大部分習(xí)題是工程實際

9、中遇到的問題。要多分而大部分習(xí)題是工程實際中遇到的問題。要多分析電路、熟悉電路，逐步建立電路概念。要盡可析電路、熟悉電路，逐步建立電路概念。要盡可能獨立完成。作為基礎(chǔ)課，所給習(xí)題不存在難易，能獨立完成。作為基礎(chǔ)課，所給習(xí)題不存在難易，如同數(shù)字如同數(shù)字09一樣。一樣。 做作業(yè)時要把作業(yè)題目抄下來，主要目的是豐做作業(yè)時要把作業(yè)題目抄下來，主要目的是豐富我們的專業(yè)術(shù)語和詞匯，以便在寫專業(yè)論文時規(guī)富我們的專業(yè)術(shù)語和詞匯，以便在寫專業(yè)論文時規(guī)范、嚴(yán)謹(jǐn)。范、嚴(yán)謹(jǐn)。7 7、實驗、實驗本課程為實踐性很強的基礎(chǔ)課，實驗是培養(yǎng)動手能本課程為實踐性很強的基礎(chǔ)課，實驗是培養(yǎng)動手能力和工程訓(xùn)練的重要環(huán)節(jié)。力和工程訓(xùn)練的

10、重要環(huán)節(jié)。要求：要求：實驗前對實驗電路進(jìn)行分析并估算測試結(jié)果。實驗前對實驗電路進(jìn)行分析并估算測試結(jié)果。實驗后對所測數(shù)據(jù)進(jìn)行全面分析。實驗后對所測數(shù)據(jù)進(jìn)行全面分析。熟悉儀器后，要在規(guī)定的時間內(nèi)完成規(guī)定的內(nèi)容。熟悉儀器后，要在規(guī)定的時間內(nèi)完成規(guī)定的內(nèi)容。選做內(nèi)容可另行安排時間。選做內(nèi)容可另行安排時間。關(guān)于關(guān)于EDA，書中有，書中有Multisim仿真實例，請參考有仿真實例，請參考有 關(guān)書目，對所做實驗要給出仿真結(jié)果。關(guān)書目，對所做實驗要給出仿真結(jié)果。EDA是我們必須掌握的工具軟件，包括是我們必須掌握的工具軟件，包括Protel、EWB、Protus、SPICE等。等。模擬電子實驗箱模擬電子實驗箱雙

11、蹤示波器雙蹤示波器函數(shù)信號發(fā)生器函數(shù)信號發(fā)生器交流毫伏交流毫伏表表數(shù)字萬用表數(shù)字萬用表筆記本電腦筆記本電腦組合工具組合工具組合螺絲刀組合螺絲刀五、參考書目五、參考書目有關(guān)模電教材，圖書館有許多，任何一本都可以作為參有關(guān)模電教材，圖書館有許多，任何一本都可以作為參考。推薦以下書目：考。推薦以下書目：模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)康華光康華光 華中科技大學(xué)華中科技大學(xué)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)西安交通大學(xué)西安交通大學(xué)晶體管電路晶體管電路、半導(dǎo)體電路半導(dǎo)體電路低頻電子線路低頻電子線路、電子線路電子線路、電子電路技術(shù)電子電路技術(shù) 六、與教材有關(guān)的問題六、與教材有關(guān)的問題1、學(xué)習(xí)時要逐步掌握、梳

12、理清楚本課程的主架構(gòu)，途徑三條：、學(xué)習(xí)時要逐步掌握、梳理清楚本課程的主架構(gòu)，途徑三條： 多看書、領(lǐng)會。多看書、領(lǐng)會。 通過聽課，抓住要點，對不同的知識點會結(jié)合工程實際，引通過聽課，抓住要點，對不同的知識點會結(jié)合工程實際，引申出一些相關(guān)的問題。對關(guān)鍵點，課堂上會反復(fù)提到，請同學(xué)申出一些相關(guān)的問題。對關(guān)鍵點，課堂上會反復(fù)提到，請同學(xué)們注意，最好記課堂筆記，提高聽課效率。們注意，最好記課堂筆記，提高聽課效率。 參考第一版教材以及英文原版教材。參考第一版教材以及英文原版教材。2、書中有部分內(nèi)容組織欠合適，對學(xué)習(xí)者不便掌握、理解，講、書中有部分內(nèi)容組織欠合適，對學(xué)習(xí)者不便掌握、理解，講授時會重新組織，希

13、望同學(xué)們要課后總結(jié)、類比、要點等。授時會重新組織，希望同學(xué)們要課后總結(jié)、類比、要點等。七、時間安排七、時間安排理論課理論課 114周周 課堂講授課堂講授 56時時課程設(shè)計課程設(shè)計 1418周周 自己設(shè)計、仿真、調(diào)試自己設(shè)計、仿真、調(diào)試 實驗實驗 6個個 每組每組15人人 12套儀器套儀器 成績構(gòu)成：成績構(gòu)成：10%（作業(yè)）（作業(yè)）+15%（實驗）（實驗） +15%（課程設(shè)計）（課程設(shè)計）+60%（期末考試）（期末考試）一一 課程設(shè)計指導(dǎo)思想課程設(shè)計指導(dǎo)思想 在講授完在講授完模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)課程后，為了鞏固所學(xué)的基礎(chǔ)課程后，為了鞏固所學(xué)的基礎(chǔ)知識和基礎(chǔ)知識的應(yīng)用，提高學(xué)生獨立思考問題、分

14、析問題知識和基礎(chǔ)知識的應(yīng)用，提高學(xué)生獨立思考問題、分析問題和解決問題的能力；為了把學(xué)生培養(yǎng)成為既有理論知識又有和解決問題的能力；為了把學(xué)生培養(yǎng)成為既有理論知識又有實際工程應(yīng)用設(shè)計能力的人才，開設(shè)本門課的課程設(shè)計。實際工程應(yīng)用設(shè)計能力的人才，開設(shè)本門課的課程設(shè)計。二二 課程設(shè)計的目的課程設(shè)計的目的 模電的課程結(jié)構(gòu)為器件模電的課程結(jié)構(gòu)為器件電路電路系統(tǒng)系統(tǒng)應(yīng)用，課程主要講授應(yīng)用，課程主要講授前兩部分，后兩部分涉及較少，通過課程設(shè)計達(dá)到拓展系統(tǒng)與前兩部分，后兩部分涉及較少，通過課程設(shè)計達(dá)到拓展系統(tǒng)與應(yīng)用，使學(xué)生對模電有一個系統(tǒng)和整體的把握；同時充分發(fā)揮應(yīng)用，使學(xué)生對模電有一個系統(tǒng)和整體的把握；同時充

15、分發(fā)揮學(xué)生的潛能，從選擇設(shè)計課題學(xué)生的潛能，從選擇設(shè)計課題查閱相關(guān)資料查閱相關(guān)資料構(gòu)建系統(tǒng)，讓構(gòu)建系統(tǒng)，讓學(xué)生對所學(xué)知識融會貫通，為將來成為一名合格的電子工程師學(xué)生對所學(xué)知識融會貫通，為將來成為一名合格的電子工程師打下扎實的學(xué)科基礎(chǔ)。打下扎實的學(xué)科基礎(chǔ)。三三 課程設(shè)計要求課程設(shè)計要求 1、用、用模電模電課程中的基本單元電路整合構(gòu)建一課程中的基本單元電路整合構(gòu)建一個實用電子系統(tǒng)并完成一定的功能。個實用電子系統(tǒng)并完成一定的功能。 2、構(gòu)建的小系統(tǒng)要由兩個及以上單元電路實現(xiàn)。、構(gòu)建的小系統(tǒng)要由兩個及以上單元電路實現(xiàn)。 3、設(shè)計或集成一完整的電路原理圖并給出元件參、設(shè)計或集成一完整的電路原理圖并給出元

16、件參數(shù)及元件選擇。數(shù)及元件選擇。 4、系統(tǒng)實現(xiàn)的技術(shù)指標(biāo)及對應(yīng)的理論計算。、系統(tǒng)實現(xiàn)的技術(shù)指標(biāo)及對應(yīng)的理論計算。 5、給出仿真結(jié)果。、給出仿真結(jié)果。 6、用實驗箱搭建電路測試技術(shù)參數(shù)（自選）。、用實驗箱搭建電路測試技術(shù)參數(shù)（自選）。 7、撰寫設(shè)計報告、撰寫設(shè)計報告 格式：一格式：一 引言引言 二二 設(shè)計原理設(shè)計原理 三三 電路結(jié)構(gòu)電路結(jié)構(gòu) 四四 參數(shù)計算參數(shù)計算 五五 結(jié)語結(jié)語/總結(jié)總結(jié) 六六 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)本科階段應(yīng)該掌握的知識結(jié)構(gòu)和實際設(shè)計、制作、本科階段應(yīng)該掌握的知識結(jié)構(gòu)和實際設(shè)計、制作、調(diào)試完成的系統(tǒng)（產(chǎn)品）框圖調(diào)試完成的系統(tǒng)（產(chǎn)品）框圖要求在要求在 基礎(chǔ)課程設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計專業(yè)課程

17、設(shè)計專業(yè)課程設(shè)計畢業(yè)設(shè)計畢業(yè)設(shè)計 各階段分步各階段分步驟完成，或者在二次課程設(shè)計階段完成。驟完成，或者在二次課程設(shè)計階段完成。數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)采集采集信號信號調(diào)理調(diào)理A/DMCU控控 制制單單 元元顯顯 示示鍵鍵 盤盤通信通信接口接口上位機上位機 PC執(zhí)執(zhí) 行行機機 構(gòu)構(gòu)D/A信號調(diào)理電路應(yīng)用示例1傳感器信號調(diào)理電路信號調(diào)理電路應(yīng)用示例2濾波全波整流壓穩(wěn)信號調(diào)理電路應(yīng)用示例3 -心電檢測050010001500100120140160180200(a)05001000150050100150200250(b)電磁爐電路圖電磁爐電路圖本課程的作用與地位 往屆學(xué)生的優(yōu)秀設(shè)計作品選錄往屆學(xué)生的優(yōu)秀設(shè)計作品選

18、錄05級電信級電信許保會許保會中國科技大學(xué)中國科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計：畢業(yè)設(shè)計：電源保護(hù)系統(tǒng)的智能化設(shè)計作作 者：者：05級電信許保會級電信許保會畢業(yè)設(shè)計：智能循跡小車畢業(yè)設(shè)計：智能循跡小車 李偉利李偉利湖南大學(xué)湖南大學(xué)曹世超曹世超暨南大學(xué)暨南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計：微型電機數(shù)字調(diào)速和恒速控制系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計：微型電機數(shù)字調(diào)速和恒速控制系統(tǒng)作作 者：者：06級自動化林級自動化林 浩浩大連理工大學(xué)大連理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計：無人值守數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)串行通信系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計：無人值守數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)串行通信系統(tǒng)作作 者：張山偉者：張山偉沈陽航空航天大學(xué)沈陽航空航天大學(xué)畢業(yè)設(shè)計：基于畢業(yè)設(shè)計：基于PID算法的溫度控制系統(tǒng)設(shè)計算法的溫度控制系統(tǒng)設(shè)計作作 者：者：06自動化柴孟陽自動化柴孟陽上海海事大學(xué)上海海事大學(xué)畢業(yè)設(shè)計：交流電機變頻調(diào)速與測控系統(tǒng)設(shè)計畢業(yè)設(shè)計：交流電機變頻調(diào)速與測控系統(tǒng)設(shè)計作作 者：者：07自動化自動化 周春周春 付得意付得意 蘇亮亮蘇亮亮付得意付得意北方工業(yè)大學(xué)北方工業(yè)大學(xué)蘇亮亮蘇亮亮大連理工大學(xué)大連理工大學(xué)周周 春春合肥工業(yè)大學(xué)合肥工業(yè)大學(xué)單相整流MD/A轉(zhuǎn)換給定積分電路（軟啟動）六分頻器單路PWM生成電路六路PWM六路驅(qū)動電流檢測A/D轉(zhuǎn)換單片機顯示按鍵輸入上位機PC串口通信3.系統(tǒng)整體框圖U/F轉(zhuǎn)換三相逆變電壓檢測頻率檢測4.硬件設(shè)計4.1 主電路三相逆變電路