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1、电子线路教学大纲一、课程名称电子线路二、课程学时:123三、教学目的和要求 通过本课程的学习,使学生掌握电子器件与电路组成的基本原理。通过对放大器的基本理论、基本电路、基本分析方法的研究,为后续课程和专业课程的学习打好基础。四、本课程任务 线性电子线路是研究各种半导体器件的性能,以及半导体器件组成的各种电路及其应用的学科。在器件的基本特性中,讲叙了二极管、三极管、场效应管的基本特性,重点突出器件模型及其数学、曲线和电路等各种表示形式,系统地介绍利用器件模型进行电路分析的方法,在放大电路中,以共发射极、共基极、共集电极放大器为基础,分别讨论了差分放大器、负反馈放大器、集成运算电路组成的放大器、小
2、信号调谐放大器等。在放大器的分析中,通常采用图解法和小信号等效电路分析法,而以小信号等效电路分析法为主,以线性的观点讨论放大器的增益,输入阻抗,输出阻抗,放大器的频率响应等。 五、学时分配表内 容理论 实践小计第一章晶体二极管10515第二章晶体三极管12719第三章场效应管12719第四章放大器基础10818第五章放大器中的负反馈8816第六章集成运算放大器及其应用电路10818第七章直流稳压电源12618合计7449123六、本课程内容第一章 晶体二极管(一)教学目的让学生了解本征半导体,本征激发和复合,热平衡载流子浓度,阻挡层形成的物理过程,内建电位差,阻挡层宽度,晶体二极管的数学模型;
3、掌握N型半导体,P型半导体,正向特性,反向特性,伏安特性,温度特性,伏安特性曲线,简化电路模型,小信号电路模型,图解分析法,;理解多子和少子热平衡浓度,漂移运动与漂移电流,扩散运动与扩散电流,简化分析法。(二)教学内容1 半导体的基础知识2PN结3晶体二极管电路的分析方法4晶体二极管的应用 (三)本章重点(1) 本征半导体的导电性能,杂质半导体的导电性能,半导体中的两种导电方式。(2) 动态平衡下的PN结,PN结的单向导电性及PN结的电流方程。(3) 晶体二极管模型,晶体二极管电路分析方法。(4) 整流与稳压(四)本章小结本章主要介绍了半导体两种载流子:电子和空穴;二极管内是一个PN结,所以具
4、有单向导电性;利用二极管的单向导电性可以组成变交流电为直流电的整流电路,常见的半波整流、变压器中心抽头式全波整流和桥式全波整流;稳压电路的作用是保持输出电压的稳定,不受电网压和负载变化的影响。(五)本章思考题1、什么是半导体?在音导体中存在哪两种载流子?什么是P型导体和N型半导体?什么是PN结?2、稳压二极管和普通二极管的伏安特性是否相似?两者在工作中能否互换使用?3、画出一个带有硅稳压管稳压电路的变压器中心抽头式整流电路并简述稳压原理? 第二章晶体三极管(一)教学目的让学生了解晶体三极管内部载流子传输过程,网络参数模型,电流源,极限参数;掌握各极电流间的关系式,物理参数模型,图解分析法,工程
5、近似分析法,放大器的工作原理、跨导线性电路;理解指数模型,简化电路模型,放大模式、饱和模式,截止模式,输入特性曲线族,输出特性曲线族,H参数模型,混合型电路模型,小信号等效电路分析法。(二)教学内容(1) 大模式下晶体三极管的工作原理(2)晶体三极管的其它工作模式(3)晶体三极管的伏安特性曲线(4) 晶体三极管的小信号电路模型(5)晶体三极管电路分析方法(6)晶体三极管应用原理(三)本章重点重点:(1)电流传输方程,一般模型。(2)饱和、截止模式。(3)共发射极组态的输出特性曲线,(4)H参数模型,混合型电路模型,(5)直流分析,交流分析,(6)晶体三极管的应用(四)本章小结本章主要介绍了晶体
6、三极管是一种电流控制器件;是通过基极电流的变化去控制较大的集电极电流变化,所谓电流放大作用,实质上就是这种控制作用。三极管外部有基极、集电术、发射极三个电极,其内部有发射结、集电结两个PN结。(五)本章思考题1、三极管有哪三种基本连接方式?试用PNP型管的图形符号画出这三种连接方式的示意图。2、要使三极管起放大作用,在发射结上应分别加什么样工作电压?以NPN型管为例画出路图。第三章场效应管(一)教学目的让学生了解P沟道EMOS场效应管,集成工艺,DMOS场效应管,四种MOS场效应管比较,及伏安特性曲线;掌握小信号电路模型,及分析方法,有源电阻,开关特性;理解MOS场效应的工作原理,伏安特性,衬
7、底效应。(二)教学内容1、MOS场效应管2、结型场效应管3、场效应管应用原理(三)教学重点重点:1、增强型MOS(EMOS)场效应管的工作原理、输出特性曲线、电流方程式、转移特性曲线,四种MOS场效应管特性的比较。2、工作原理3、一般应用(四)本章小结本章主要介绍了场效应是一种电压控制器件,用栅极电压来控制漏极电流。具有高输入电阻和低噪音特点。表征管子性能的有转移性曲线,输出特性曲线和跨导。它有结型场效应管和绝缘栅场效应管两大类。每类又有P沟道、N沟道的区分;绝缘栅场效应管另有增强型和耗尽型两种。(五)本章思考题和实训内容1、什么是场效应管?它有哪三个电极?画出N沟道和P沟道结型场效应管的图形
8、符号?2、结型场效应管的源极和漏术,能否调换使用?为什么?第四章放大器基础(一)教学目的通过本章的学习,让学生了解放大器与换能器的连接,级间连接,小信号放大器的一般电路模型,三种组态放大器的实际电路,电路结构,镜像电流源电路,集成运放内部电路的组成框图;掌握对偏置电路的要求,分压式偏置电路,固定式偏置电路,输入电阻、输出电阻、增益,共发放大器,共基放大器、共集放大器,差分放大器对差模信号放大的工作原理,改进型电流源电路,有源负载差分放大器,共发放大器的频率特性,共集和共基放大器的频率响应,宽带放大器;理解静态工作点的热稳定性,组合放大器,发射极接电阻RE的共发放大器,采用有源负载的共发放大器,
9、集成MOS放大器,等效电路差分放大器对共模信号的抑制,差模传输特性,甲、乙类功率放大器,互补对称功率放大器,复频域分析方法,共发放大器的频率特性。(二)教学内容(1)偏置电路和耦合方式(2)放大器的性能指标(3)基本组态放大器(4)差分放大器(5)电流源电路及其应用(6)集成运算放大器(7)放大器的频率响应(三)教学重点重点: 1、对偏置电路的要求,分压式偏置电路。2、放大器的性能指标:输入电阻、输出电阻、增益、频率失真、非线性失真。3、共发、共基和共集放大器的性能,改进型放大器,共源、共栅和共漏放大器的性能。4、放大器对差模信号放大的工作原理、等效电路、性能特点;差分放大器对共模信号的抑制,
10、差模传输特性。5、 像电流源电路,其它改进型电流源电路,有源负载差分放大器。6、 集成运放内部电路的组成框图,甲、乙类功率放大器,互补对称功率放大器。7、 复频域分析方法,共发放大器的频率特性,共集和共基放大器的频率响应,宽带放大器。(四) 本章小结1、单级低频小信号放大电路是最基本的放大电路,表征放大器的放大能力是放大倍数,即电压、电流和功率三种放大倍数。放大器常采用单电源电路。要不失真地放大交流信号必须使放大器设置合适的静态工作点,以保证晶体管放大信号时,始终工作在放大区。2、解法和估算法是分析放大电路的两种基本方法。3、放大器中的电流和电压有直流分量、交流分量和总量,在写符号时要按规定加
11、以区别。4、功率放大器的主要任务是在不失真前提下,放大信号的功率。5、集成功率放大器具有体积小、重量轻、工作可靠、调试组装方便之优点,是今后功率放大电路的发展方向。使用集成功放应了解它们的外部特性和应用线路(五)本章思考题和实训内容1、什么是OTL功放电路?它有什么优点?常见的OTL功放电路有哪几类,比较它们的特点。 第五章放大器中的负反馈(一)教学目的 通过本章的学习,让学生了解不自激条件,稳定裕量;掌握反馈性质和反馈类型的判别,输入电阻,输出电阻,用拆环的方法分析四种负反馈放大器,相位补偿技术在宽带放大器中的应用;理解四种类型负反馈放大器,增益灵敏度,失真和噪声,深度负反馈条件下的近似计算
12、,在幅频特性渐近波特图上判别稳定性,判别稳定性的准则,集成运放的相位补偿技术。(二)教学内容(1) 反馈放大器的基本概念(2) 负反馈对放大器性能的影响(3)负反馈放大器的性能分析(4)深度负反馈(5)负反馈放大器的稳定性(三)教学重点重点:(1)四种类型负反馈放大器,反馈性质和反馈类型的判别。(2)增益灵敏度,输入和输出电阻,失真和噪声。(3)用拆环的方法分析四种负反馈放大器(4)深度负反馈条件下的近似计算(5)判别稳定性的准则,集成运放的相位补偿技术。(四)本章小结1、 判别电压或电流反馈用输出端短路法、判别串联或并联反馈输入端Vit和Vf联接方式分析法、判别正或负反馈用信号瞬时极性分析法
13、。2、 负反馈对放大器性能的影响是:放大倍数睛降,但稳定性提高、减小信号失真、改善频响特性,输入电阻和输出电阻要改变。3、 射极输出器是共集电极接法电路,它的特点是:输入电阻高、输出电阻低,电压放大倍数略小于1,电压跟随性好,而且具有一定的电流放大能力和功率放大能力。(五)本章思考题1、 简要说明引入负反馈后,对放大器的性能有哪些影响。2、 画出射极输出器的电路图和交流通路,并简述这种电路的性能特点。为什么它又称射极跟随器? 第六章集成运算放大器及其应用电路 (一)教学目的通过本章的学习,让学生掌握集成运放的理想化条件,电压比较器的作用,单限电压比较器;理解运算电路,精密整流电路,仪器放大器,
14、迟滞比较器,窗口比较器。(二)教学内容(1)集成运放应用电路的组成原理(2)集成电压比较器(三)教学重点重点:(1)集成运放的理想化条件,运算电路,精密整流电路,仪器放大器。(2)具有不同比较特性的电压比较器电路。 (四)本章小结1、 直流放大器的两个特殊问题是前后级电位配合问题和零点漂移问题,通常用在后级加发射极电阻的办法解决前后级电位的配合,用差动放大器抑零漂。2、 集成运算放大器是一种内部为直拉耦合的高放大倍数的线性集成电路。分析运算放大器应以其理想特性为基础来分析3、 集成运算放大器除了供运算使用外还有其他应用,例如电压跟随器、反相器等。在以后的学习中还在不断补充认识。4、 使用集成运
15、放应适当设置各种保护电路。(五)本章思考题1、画出集成运话电路组成的加法器、减法器电路图。并证明输入电压与输出电压的关系式。第七章直流稳压电源(一)教学目的通过本章的学习,让学生了解整流电路的性能;掌握串联型稳压电路的原理及性能特点,开关稳压电路的工作原理;理解桥式整流电路。(二)教学内容1、整流与滤波2、串联型稳压电路3、开关型稳压电路(三)教学重点重点:(1)桥式整流电路,整流电路的性能。(2)串联型稳压电路的原理及性能特点。(3)开关稳压电路的工作原理。(四)本章小结1、直流稳压电源是一种当电网电压变化或负载变动时,能自动保持输出电压基本稳定的直流电源。稳压电源的稳压电路可分为并联型和串联型两类;串联型稳压电路具有输出电流较大,输出电压可调等优点,而被广泛、采用。稳压电源的质量指标有:稳压系数、输出电阻、电压调整率和电流调整率等。其中,稳压系数和输出电阻是两个主要指标。2、带有放大环节的串联型晶体管稳压电路一般由:采样电路、基准电源、比较放大电路和调整元件四个部分组成。实用电路为了提高稳压性能,另外附加一些措施,例如用复合调整管上、下辅助电源,和电流过载保护等电路。(五)本章思考题1、试画出一个用CW7800系列和CW7900系列集成稳压器组成一个输出正电压18V、负电压5V的稳压电路图。七、考核方法 考试、实训共同考核。