模拟电路备课教案绪论(优秀版)word资料

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模拟电路备课教案绪论(优秀
版)word资料
模拟电子技术基础


孟凡斌
吉首大学物理科学与信息工程学院电子信息科学与技术系
教学目的与要求
通过本课程的教学使学生掌握半导体器件的基础知识,以半导体器件为核心构成的各种放大电路的分析方法及模拟集成电路的分析和应用方法;能具备初步设计电子电路的能力;了解电子技术的发展及动态;同时具备初步的识图能力和分析排除常见电路故障的初步能力;为后续课程的学习打下良好的基础。

教材选用
《模拟电子技术基础》(第四版),面向二十一世纪课程教材,清华大学电子学教研组编,童诗白、华成英主编,高等教育出版社,2020 年6月。

教学参考书
.《电子技术基础》模拟部分(第四版),面向二十一世纪课程教材,华中理工大学电子学教研室编,康华光主编,高等教育出版社,1999年6月。

.《帮你学模拟电子技术基础》释疑、解题、考试,华成英主编,高等教育出版社,2004年11月第一版。

.《模拟电子技术基础典型题解析与实战模拟》,邹逢兴主编,国防科技大学出版社,2001年8月第一版。

教材处理
由于所采用的教材为面向二十一世纪课程教材,内容多,课时较紧,采用精讲多练,突出重点,突破难点,课堂讲解与课外自学部分内容相结合。

给学生指定一定的合适教学参考书,帮助学生理解掌握模拟电子技术基础的基础知识、分析方法和应用方法,提高学生的分析问题和解决问题的能力;积极把当今社会上最新的和最先进的电子技术知识、设计工具和方法引入到教学中,开阔学生的视野,激发学生学习模拟电子技术的积极性。

教学改革和提高教学质量的主要措施
.采用多媒体教学提高课堂教学的效率;同时合理使用多媒体教学,与板书相结合,提高教学效果。

.充分利用网络资源开展网上辅导、答疑等。

.采用启发式、讨论式教学方法。

.组织成立课外科技小组,开展科技活动,提高学生学习的积极性。

学时安排
本期教学共安排17周,每周4学时,合计68学时。

其中课堂讲授60学时,习题课8学时。

教学进程安排
第一周:绪论;§1.1半导体基础知识;§1.2半导体二极管;§1.3双极型晶体管;§1.4场效应管;§1.5单结管和晶闸管。

第二周:§2.1放大的概念和放大电路的主要性能指标;§2.2基本共射放大电路的工作原理;§2.3放大电路的分析方法。

第三周:§2.4放大电路静态工作点的稳定;§晶体管单管放大电路
的三种接法;§晶体管基本放大电路的派生电路;§2.7场效应管放大电路。

第四周:习题课;§3.1多级放大电路的耦合方式;§3.2多级放大电路的动态分析。

第五周:§3.3直接耦合放大电路;§4.1集成运算放大电路概述;§4.2集成电路中的电流源电路。

第六周:§集成运放电路简介;§集成运放的性能指标及低频等效电路;§集成运放的种类及选择;§5.1频率响应概述;§5.2晶体管高频等效模型;§5.3场效应管的高频等效模型;§5.4单管放大电路的频率响应。

第七周:§5.5多级放大电路的频率响应;§5.6集成运放的频率响应和频率补偿;§;习题课。

第八周:§6.1反馈的基本概念及判断方法;§负反馈放大电路中的四种基本组态;§负反馈放大电路的方块图和一般表达式;§深度负反馈放大电路放大倍数的分析。

第九周:§6.5负反馈对放大电路的性能影响;§6.6负反馈放大电路的稳定性;§6.7放大电路中其它形式反馈。

第十周:§7.1概述;§7.2基本运放电路;§7.3模拟乘法器及其在运放电路中的应用;§7.4有源滤波器。

第十一周:§7.4有源滤波器;§7.5电子信息系统中预处理中所用放大电路;习题课。

第十二周:§正弦波振荡电路;§电压比较器;§非正弦波发生器。

第十三周:§8.3非正弦波发生器;§8.4利用集成运放实现的信号转换电路;§8.5锁相环及其在信号转换中的应用。

第十四周:§9.1功率放大电路概述;§9.2互补功率放大电路;§9.3功率放大电路的安全运行;§9.4集成功率放大电路。

第十五周:§10.1直流电源的组成及各部分作用;§10.2整流电路;§10.3滤波电路;§10.4稳压二极管稳压电路。

第十六周:§10.5串联调整型稳压电路;§10.6开关型稳压电路;习题课。

第十七周:§11.1读电路图的思路和步骤;§11.2基本电路和基本分析方法回顾;§11.3读图举例。

总结复习。

绪论
一、模拟电子技术基础课程的特点
模拟电子技术基础是入门性质的技术基础课,目的是使学生初步掌握模拟电子电路的基本理论、基本知识和基本技能,并具有能够继续深入学习电子技术新发展的能力和将所学知识用于本专业的能力。

本课程的主要特点是它的工程性和实践性:
1、工程性
在模拟电子技术基础课程中,需要学会从工程的观点思考和处理问题。

⑴实际工程需要证明其可行性。

在模拟电子技术基础课程中,对电子电路的定性分析就是对电路是否能够满足性能指标要求的可行性分析,因而非常重要。

理解各种基本电路的性能特点是选择和设计电子电路的基础。

⑵实际工程在满足基本性能指标的前提下总是容许存在一定的误差范围的,在电子电路的定量分析中也容许存在一定的误差范围,比如5%以下或10%以下,因而称这种计算为“估算”。

⑶近似分析要“合理”。

估算就是近似分析,既然是近似分析,在研究什么样的问题时、在什么条件下可以忽略什么参数及其变化就成为电子电路计算的前提。

换言之,要“近似”得有道理。

⑷估算不同的参数需要采用不同的模型。

模拟电子电路归根到底是“电路”,其特殊性表现在含有非线性特性的半导体器件。

通常,在求解模拟电子电路时需将其转换成一般电路,即将电路中的半导体
器件用其等效模型取代。

2、实践性
实用的模拟电子电路几乎都要通过调试才能达到预期的指标,掌握常用电子仪器的使用方法、模拟电子电路的测试方法、故障的判断和排除方法是教学的基本要求。

了解各元件参数对电路性能的影响是正确调试的前提,而对所测试电路原理的深入理解和对基本知识的熟练掌握是正确判断故障的基础。

二、如何学习模拟电子技术基础课
⑴重点掌握基本概念、基本电路和基本分析方法
基本概念的含义是不变的,但应用是灵活的。

对于任何一个基本概念,至少应了解引入这一概念的必要性及其物理意义,如果是一个物理参数,则还应了解其求解方法及求解过程中的注意事项。

模拟电子电路千变万化,如不抓住本质而死记硬背,则不可能学通,实际上也不可能记住所有电路。

在模拟电子技术基础课中的每一章都有其基本电路,掌握这些电路是学好该课程的关键。

某种基本电路并不是特指某一个电路,而是指具有同样结构特征的所有电路。

掌握它们至少应了解其产生背景、结构特点和性能特点。

“产生背景”和“性能特点”是选择和设计电路的依据,“结构特点”是识别电路的依据。

在掌握基本概念、基本电路的基础上还应掌握基本分析方法。

不同类型的电路满足不同的要求,具有不同的结构特征,需要用不同的
参数描述,而不同的参数有各自的求解方法。

因而基本分析方法包括电路的识别方法、性能指标的估算方法、在特定需求下电路的选择等。

⑵学会全面、辩证地分析模拟电子电路中的问题
对于实际需求,从适应的角度出发,没有最好的电路,只有最合适的电路,或者说在某一应用场合中最合适的电路才是最好的电路。

⑶注意电路的基本定理、定律在模拟电路分析中的应用
电路中的各种基本定理、定律均可用于模拟电路分析计算。

三、电子技术的发展
47年贝尔实验室制成第一只晶体管
58年集成电路
69年大规模集成电路
75年超大规模集成电路
第一片集成电路只有4个晶体管,而97年一片集成电路上有40亿个晶体管。

科学家预测集成度按10倍/6年的速度还将
继续到2020 或2020 年,将达到饱和。

四、如何考查模拟电子技术基础课
通过“会看、会算、会选、会调”四个方面来考查。

⑴会看:电路的识别及定性分析。

⑵会算:电路的定量分析。

⑶会选:在已知需求情况下选择电路的形式,在已知功能情况下选择元器件类型,在已知性能指标情况下选择电路参数。

⑷会调:掌握模拟电路的测试方法、仪器的选用、故障的判断和排除。

一、教学课题:绪论化工原理基本知识
二、教学目的:
了解《化工原理》这门课程的性质、作用、任务,使学生对《化工原理》有一个感性的认知,激发学生对这门课程的学习兴趣,培养学生的探索精神及实事求是的科学态度。

使学生通过对课程性质的了解,把基础课程的学习思维逐步转移到对专业技术课程的学习上,在经济效益观点的指导下建立起“工程”观念。

三、课时:2h,第1次第6周10.8日星期一C24(1.2节)
第1次第6周10.9日星期二C23(5.6节)
四、课型:新课
五、教具:白板笔、多媒体、教鞭
六、教学重点:
单元操作的概念,《化工原理》化工过程与单元操作, 物料衡算、能量衡算、过程平衡和过程传递速率的概念以及物料衡算和能量衡算的方法及步骤教学难点:物料衡算、能量衡算、过程平衡和过程传递速率的概念以及物料衡算和能量衡算的方法及步骤
七、教学方法和手段:主要以讲授为主,图表教学为辅。

八、主要内容:
导入:设计:
同学们大家上午好,首先欢迎同学们从四面八方来到泰格职院,你们从近400名学生中脱颖而出,成为今天在座的佼佼者,用一个成语来形容那就是:群英荟翠,没错,我的名字也沾大家的光,我叫肖群英。

由于我是从生产一线走向讲台,深刻体会到实际操作中学会发现问题处理问题才是同学们以后工作的关键,所以我对自己的要求是能尽最大努力把最实际的最可行的东西教给你们,对你们学习的要求就是希望你们能“化繁为简,化难为易”。

所谓万变不离其中,只要你们做好预习、上课听讲、复习这3关,我相信大家一个学期后一定能学有所成、学有所用。

好的,言归正传,我想先请同学们看一组咱们工厂图片:
通过咱们公司这些工厂图片,大家可以看出来,这些密密麻麻的管线、这些塔以及底下这些化学器等等,那么这些东西这些槽罐、化学器、塔、管线,如果说我们外行人一看觉得眼花缭乱,不知道这些是干什么用的,但是如果说我们学了
化工原理,把这些设备一个一个把它分解开来,就变成了数个单元操作,那么化工原理就是要解决化工厂各个单元操作。

请同学们打开书,翻到绪论第一页
下面我来逐项介绍:在绪论里面我给大家介绍5个方面问题:
●一、《化工原理》研究对象、性质及作用
●二、化工过程与单元操作
●三、本课程任务
●四、单元操作的4大基本关系
●五、单位制与单位计算(本次学习前面4个问题,下次课学习)
一、化工原理的研究对象、性质及作用:
1、它的研究对象:就是刚刚我们画面中所看到的就是:单元操作,
同学们肯定想问:什么是单元操作呢?那么在化工工艺过程中我们把:遵循相同的基本原理,只改变物料状态(T、P等)或物理性质,不改变物料化学性质的过程,叫做单元操作。

对于有化学变化的过程则叫做化学反应过程,属于化学反应工程学,不属于我们学习范畴。

2、性质
●基础课(数学、物理及化学、化学等课程主要了解自然界普遍规律)→基础
技术课(化工原理、机械设备属于工程技术学科的范畴)→专业课(制浆
工艺、造纸工艺属于化工专业领域)。

●《化工原理》是承前启后、由理及工的桥梁,是各种化工专业课程的基础,
具有工程性、应用性。

3、作用:
①、学会用工程观点分析问题
②、培养3大能力
学会分析问题、考虑问题、解决有关问题的能力;学会查找数据、公式的能力;具备计算能力。

二、化工过程与单元操作
1、化工过程特征与构成:
• 基本环节:原料预处理过程、反应过程和反应产物后处理过程3个基本环节。

• 单元操作是一个物理过程。

它就是使物质在组成上、状态上、能量上变化的操作。

• 举个大家最常见水的例子:组成上:如水的蒸发和吸湿,状态上:水变成了冰或水蒸气,能量上:把水加压增大能量。

2、单元操作的研究内容与分类:
回到刚刚我们所看到的工厂图片,这门课程主要研究各单元操作(大到工厂小到车间、工段)的基本原理、计算方法及设备的设计、操作与选型等 • 单元操作:遵循相同的基本原理,只改变物料物理状态(T 、P 等)或物理性质,不改变物料化学性质的过程。

简单说单元操作就是一个物理过程。

它就是使物质在组成上、状态上、能量上变化的操作。

单元操作过程举例说明:
如由乙烯到聚乙烯成品制备
• 根据单元操作的目的分类:
• ①物料加压减压、输送;
• ②物料的混合;

③非均相物料的分离;(非均相即两种或两种以上状态混合在一起如油和水)
• ④物料的加热与冷却;
• ⑤均相物质的分离
• ①②③为动能传递过程,④为热量传递过程,⑤为质量传递过程。

根据各单元操作所遵循的基本规律,(理论上应用)可将单元操作划分为3类(即三传):
• 动量传递过程 流体输送,沉降,过滤,固体流态化等
• 热量传递过程 加热,冷却,冷凝,蒸发等
• 物质传递过程 蒸馏,吸收,萃取,结晶,干燥,膜分离等
高压
•我们的《化工原理》(上册)以动量传递和热量传递的基本理论为主线,都是我们需要学习范畴,而(下册)主要讨论传质过程的基本原理、计算方法、设备的结构与选型等。

由于课时安排,除了干燥这一章在制浆造纸中对我们有一定实际意义,其他章节同学们自己看看书了解则可。

三、本课程任务与如何学好本课程
1、本课程任务综合为3个字,选、算、用。

●选:过程与设备的选择
即根据各单元操作在技术上和经济上的特点,进行“过程和设备”的选择,以适应指定物系的特性,经济而有效地满足工艺的要求。

●算:有关参数的计算
即进行过程的计算和设备的设计。

●用:如何操作和调节以适应生产的要求,在操作发生故障时如何寻找故障
的缘由。

2、如何学好本课程
●1、学会用工程观点分析问题
●建立工程概念即具备工程观点:在理论上的可能性、在技术上的可行性,
在经济上的合理性(是核心),在生产上的安全性。

●2、培养3大能力
●①学会分析的能力,考虑问题、解决有关单元操作问题的能力;
●②学会查找数据、公式的能力,数据来源包括查图表、手册、做实验测试、
工程计算;
●③具备计算能力,即物理量=数字×单位。

好的,同学们,这堂课我给大家简单介绍关于《化工原理》绪论的4个问题,让大家对这门技术基础课程的基本了解,还有2分钟大家可以预习下节课所要学习《化工原理》的4大关系即物料衡算、能量衡算、平衡、速率4大关系是什么。

四、单元操作的4大基本关系:
●1、物料衡算
●2、能量衡算
●3、平衡关系
●4、速率关系
1、物料衡算:
●根据质量守恒定律,任何一个化工生产过程
●∑F = ∑d +A
●∑F──输入物料质量的总和,kg
●∑d ──输出物料质量的总和,kg
●A──积累在过程中的物料质量,kg
●此式是物料衡算的通式,可对总物料或其中某一组成列出物料衡算式,进
行求解。

P6 物料衡算式:进入系统的各股物流量-离开系统的各股物流量=系统中物料的积累量
2、能量衡算
●根据能量守恒定律,在任何一个化工生产过程中,凡向该过程输入的能量
必等于该过程输出的能量。

在许多化工生产中所涉及的能量仅为热能,所
以本课程中能量衡算简化为热量衡算:
● ∑QF = ∑QD + q
● ∑QF ––输入该过程的各物料带入的总热量,J
● ∑QD ––输出该过程的各物料带出的总热量,J
● q ––该过程与环境交换的总热量,当系统向环境散热时为正,称为热损,J ● 通过热量衡算,可以了解在生产操作中热量的利用和损失情况,而在生产过程与设备设计时,利用热量衡算可以确定是需要从外界引入热量或向外界输出热量的问题。

● P9物流带入的焓+传入系统的热量=离开系统物流的焓+传出系统的热量+系统内部物料焓的积累量
● 对于连续定常过程,系统内焓的积累量为零。


3、平衡关系
● 物系在自然界发生变化时,其变化必趋于一定方向,如果任其发展,结果必达到平衡关系为止。

● 平衡状态表示的就是各种自然发生的过程可能达到的极限程度,除非影响物系的情况有变化,否则其变化的极限是不会改变的。

一般平衡关系则为各种定律所表明,如热力学第二定律,拉乌尔定律等。

● 在化工生产过程中,可以从物系平衡关系来推知其能否进行以及进行到何种程度。

平衡关系也为设备尺寸的设计提供了理论依据。

4、速率关系:
● 任何一个不处于平衡状态的物系,必然发生使物系趋向平衡的过程,但过程以什么速率趋向平衡,这不决定于平衡关系,而是由多方面的因素影响的,由于对这些因素有些还不清楚,目前过程速率是近似的采用除以阻力表示。

● 这里的过程推动力,可依据具体过程而有不同的理解,但必要的条件是物系在平衡状态时推动力必须等于零。

● 至于过程的阻力则较为复杂,要具体情况具体分析。

例题讲解:
● P7 例0-1例0-2
在物料衡算中P8有一个基本步骤进行了小结,有6个步骤,有点复杂,难以掌握与理解,在这里我给同学们总结了最主要要注意一下4点:
● 1、确定衡算范围
● 2、明确衡算对象
● 3、统一计算单位
● 4、选定计算基准
● P9 例0-3(能量衡算,暂时自学为主,后续的学习中将强化知识) ●
小结:
1、单元操作,遵循相同的基本原理,只改变物料状态(T 、P 等)或物理性质,不改变物料化学性质的过程,叫做单元操作。

2、根据各单元操作所遵循的基本规律,(理论上应用)可将单元操作划分为三类(即三传):动量传过程阻力
过程推动力过程速率=
递过程、热量传递过程、质量传递过程
3、本课程任务:任务综合为3个字,选、算、用。

4、什么是三传:动量传递过程、热量传递过程、质量传递过程
5、4大关系即物料衡算、能量衡算、平衡、速率4大关系
物料衡算式:进入系统的各股物流量-离开系统的各股物流量=系统中物料的积累量
热量衡算式:物流带入的焓+传入系统的热量=离开系统物流的焓+传出系统的热量+系统内部物料焓的积累量
九、作业安排
P12:1、2
十、教后记:
1、同学们基础太差,浆纸班共92名学生中,仅35位理科生,还有一些是往届生,对物料衡算与热量衡算不甚了解,学习之后对物料衡算的步骤有点难以转变观念,对例题与作业题进行了反复讲解后,同学们才有所理解。

2、开篇很重要,故对《化工原理》主要研究对象:单元操作。

什么是单元操作,为什么要学习单元操作这里可以作为一个详细的展开。

第六章 放大电路的反馈
〖主要内容〗
1、基本概念
反馈、正反馈和负反馈、电压反馈和电流反馈、并联反馈和串联反馈等基本概念;
2、反馈类型判断:有无反馈?是直流反馈、还是交流反馈?是正反馈、还是负反馈?
3、交流负反馈的四种组态及判断方法;
4、交流负反馈放大电路的一般表达式;
5、放大电路中引入不同组态的负反馈后,对电路性能的影响;
6、深度负反馈的概念,在深度负反馈条件下,放大倍数的估算;
〖本章学时分配〗
本章分为3讲,每讲2学时。

第十九讲 反馈的基本概念和判断方法及负反馈放大电路的方框图
一、 主要内容
1、反馈的基本概念
1)什么是反馈
反馈:将放大器输出信号的一部分或全部经反馈网络送回输入端。

反馈的示意图见下图所示。

反馈信号的传输是反向传输。

开环:放大电路无反馈,信号的传输只能正向从输入端到输出端。

闭环:放大电路有反馈,将输出信号送回到放大电路的输入回路,与原输入信号相加或相减后再作用到放大电路的输入端。

图示中i X 是输入信号,f X 是反馈信号,i X '
称为净输 入信号。

所以有 f i i X X X -='
2) 负反馈和正反馈 负反馈:加入反馈后,净输入信号i X ' <i X ,输出幅度下降。

应用:负反馈能稳定与反馈量成正比的输出量,因而在控制系统中稳压、稳流。

正反馈:加入反馈后,净输入信号i X ' >i X ,输出幅度增加。

应用:正反馈提高了增益,常用于波形发生器。

3) 交流反馈和直流反馈
直流反馈:反馈信号只有直流成分;
交流反馈:反馈信号只有交流成分;
交直流反馈:反馈信号既有交流成分又有直流成分。

直流负反馈作用:稳定静态工作点;
交流负反馈作用:从不同方面改善动态技术指标,对Au、Ri、Ro有影响。

2、反馈的判断
1)有无反馈的判断
(1)是否存在除前向放大通路外,另有输出至输入的通路——即反馈通路;
(2)反馈至输入端不能接地,否则不是反馈。

2)正、负反馈极性的判断之一—瞬时极性法
(1)在输入端,先假定输入信号的瞬时极性;可用“+”、“-”或“↑”、“↓”表示;(2)根据放大电路各级的组态,决定输出量与反馈量的瞬时极性;
(3)最后观察引回到输入端反馈信号的瞬时极性,若使净输入信号增强,为正反馈,否则为负反馈。

注意:* 极性按中频段考虑;
* 必须熟悉放大电路输入和输出量的相位关系。

* 反馈类型主要取决于电路的连接方式,而与Ui的极性无关。

对单个运放一般有:反馈接至反相输入端为负反馈
反馈接至同相输入端为正反馈
3)电压反馈和电流反馈
(1)电压反馈:反馈信号的大小与输出电压成比例(采样输出电压);
(2)电流反馈,反馈信号的大小与输出电流成比例(采样输出电流)。

(3)判断方法:
将输出电压‘短路’,若反馈回来的反馈信号为零,则为电压反馈;
若反馈信号仍然存在,则为电流反馈。

应用中,若要稳定输出端某一电量,则采样该电量,以负反馈形式送输入端。

电压负反馈作用:稳定放大电路的输出电压。

电流负反馈作用:稳定放大电路的输出电流。

4)串联反馈和并联反馈(根据反馈信号在输入端的求和方式)
(1)串联反馈:反馈信号与输入信号加在放大电路输入回路的两个电极上,此时反馈信号与输入信号是电压相加减的关系。

(2)并联反馈,反馈信号加在放大电路输入回路的同一个电极,此时反馈信号与输入信号是电流相加减的关系。

(3)判别方法:将反馈节点对地短接,若输入信号仍能送入放大电路,则反馈为串联反馈,否则为并联反馈。

对于三极管来说,反馈信号与输入信号同时加在输入三极管的基极或发射极,则为并联
对于运算放大器来说,反馈信号与输入信号同时加在同相输入端或反相输入端,则为并联反馈;一个加在同相输入端,另一个加在反相输入端则为串联反馈。

5)正、负反馈极性的判断法之二:
在明确串联反馈和并联反馈后,正、负反馈极性可用下列方法来判断:
(1)反馈信号和输入信号加于输入回路同一点时:
瞬时极性相同的为正反馈;瞬时极性相反的是负反馈;
(2)反馈信号和输入信号加于输入回路两点时:
瞬时极性相同的为负反馈;瞬时极性相反的是正反馈。

对三极管放大电路来说这两点是基极和发射极,对运算放大器来说是同相输入端和反相输入端。

注意:输入信号和反馈信号的瞬时极性都是指对地而言,这样才有可比性。

6)直、交流反馈方法判断:根据反馈网络中是否有动态元件进行判断。

(1)若反馈网络无动态元件(通常为电容),则反馈信号交、直流并存;
(2)若反馈网络有电容串联,则只有交流反馈;
(3)若反馈网络有电容并联,则只有直流反馈。

3、负反馈放大电路的四种基本组态
1)负反馈的基本组态类型:
电压串联负反馈,电压并联负反馈,电流串联负反馈,电流并联负反馈。

2) 负反馈放大电路反馈组态的判断方法:
(1)从放大器输出端的采样物理量,看反馈量取自电压还是电流;。

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