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PN结的形成原理,器件的非线性伏安特性方程和曲线,场效应管的工作原理
本章主要的切入点:
“管为路用”
从PN结是半导体器件的基础结构,PN结的形成原理入手,通过对器件的非线性伏安特性的描述,在分析电路时说明存在的问题,引出非线性问题线性化的必要性和可行性;
场效应管的特性则直接通过对比三极管特性来理解,避开各种场效应管的不同结构的讨论。
本章教学方式:
课堂讲授
本章课时安排:
6
本章习题:
《模拟电子技术》
1.2、1.4;
1.6、1.9;
1.10、1.11。
本章的具体内容:
1节:
一、介绍本课程目的,教学参考书,本课程的特点以及在学习中应该注意的事项和学习方法。
二、1.1半导体二极管
1.1.1PN结的形成与特性
1.PN结的形成
重点:
PN结的形成过程。
2.PN结的特性
1)PN结的正向导通特性
2)PN结的反向截止特性
PN结的单向导电性、伏安特性曲线的意义,伏安方程的应用。
1.1.2二极管的结构和类型
1.点接触型二极管
2.面接触型二极管
1.1.3二极管的特性及参数
1.二极管伏安特性
1)正向特性
2)反向特性
2.二极管的主要参数
1)最大整流电流IFM
2)最高反向工作电压URM
3)最大反向电流IRM
4)最高工作频率fM
重点:
两种管子的电路符号和特点。
1.1.4半导体二极管的应用
1.整流
2.钳位
3.限幅
4.元件保护
1.1.5特种二极管
1.发光二极管及其应用
1)发光二极管的符号及特性
2.稳压二极管
1)稳压管的伏安特性
2)稳压管的主要参数
2节:
1、BJT结构、类型,电路符号,三种工作模式,放大模式下载流子的运动过程,电流放大作用和电流分配关系;
BJT共射特性曲线(输入、输出);
介绍BJT的主要参数和极限参数。
例题:
器件选择,管脚判断
电流分配关系、伏安特性曲线的特点和应用。
3节:
FET分类介绍,以N沟道NEMOS管为例介绍FET工作过程,NEMOS管的输出特性曲线,转移特性曲线;
小结FET、BJT的特性差异;
讲课过程中强调FET、BJT的对比性学习;
NEMOS管的主要参数和极限参数。
N沟道NEMOS管的工作过程,NEMOS管的输出特性曲线的分区。
第二章 基本放大电路
要求学生正确理解放大器的一些基本概念,掌握BJT的简化模型及其模型参数的求解方法,掌握BJT的偏置电路,及静态工作点的估算方法;
掌握BJT的三种基本组态放大电路的组成,指标,特点及分析方法;
掌握FET的偏置电路,工作点估算方法,掌握FET的小信号跨导模型,掌握FET的共源和共漏电路的分析和特点;
掌握多级放大电路级间耦合方式;
多级放大器的耦合方式和动态指标计算;
掌握差分放大器的基本概念、特点和工作点的估算,交流特性指标分析方法,差分放大器抑制零漂的原理;
互补对称输出级的工作原理和改进;
理解放大器的频率响应的概念和描述,掌握放大器的低频、高频截止频率的估算,单管放大器的频率响应的分析,波特图的折线画法。
(采用多媒体与板书相结合的教学方式)
§
2-1 放大的概念和放大电路的主要性能指标2
2-2 放大电路的分析方法和基本共射电路的工作原理4
2-3 放大电路静态工作点的稳定2
2-4 晶体管单管放大电路的三种基本接法2
2-5晶体管放大电路的派生电路2
2-6 场效应管放大电路2
2-7多级放大电路的耦合方式和动态分析2
2-8放大电路的零点漂移现象及其抑制2
2-9差分放大器的工作原理和性能指标分析2
2-10电流源电路及其应用2
2-11互补对称输出级的工作原理和改进2
2-12放大电路的频率响应2
以CE放大电路为例介绍基本放大电路的组成、工作原理、分析方法。
零点漂移现象;
差动放大器对差模信号的放大作用和对共模信号的抑制作用;
半电路分析方法。
电流源电路的结构和工作原理、特点;
直接耦合互补输出级电路的结构原理、特点,交越失真的概念;
频率响应的概述,波特图的定义;
BJT的简化混合
高频等效模型,单管共射放大器中频段、低频段、高频段的频率响应的分析和波特图的画法。
对放大概念的理解;
等效模型的应用;
对电路近似分析的把握。
对差模信号共模信号的理解,对任意信号单端输入、单端输出差动放大器的分析;
多级放大器前后级之间的相互影响。
通过易于理解的物理概念、作图的方法理解放大的概念;
通过数学推导与物理意义的结合,加强对器件等效模型的理解;
通过CB、CC、CS、CD等基本电路的分析,强化工程分析的意识和分析问题的能力。
由直接耦合放大电路引出零点漂移问题,为克服零点漂移引出差动放大器;
将任意信号分解为差模信号共模信号的代数和,采用半电路分析法分析四种不同的连接方式等等。
课堂讲授+仿真分析演示
30
习题:
《电子线路》(线性部分)4-1、4-4、4-15、4-64-17、4-20、4-23、4-24、4-25、4-29、4-30、4-35、4-37、4-38、4-68,补充2个多级放大电路的动态分析习题和2个频率响应习题,
13、14节:
介绍放大器的一些基本概念,放大器电路方框图,放大器的主要性能指标;
共射放大器组成原则,电路各元件的作用,介绍Q点定义及其合理设置的重要性,放大电路的工作原理,信号在放大电路各点的传输波形变化;
放大电路组成原则。
强调对于各个基本概念的理解和掌握。
15、16节:
对放大电路进行分析,介绍直流、交流通路的画法原则,并例举几个电路示范;
采用图解法对放大电路的Q点、电压放大倍数和失真情况进行分析,强调交、直流负载线的区别。
17、18节
再对一个典型共射放大电路进行完整的动态参数分析,并对其分析结果进行详细分析和讨论,从而作为此部分的一个小结。
直流、交流通路的画法原则,典型共射放大电路进行完整的动态参数分析。
19、20节
讨论放大电路Q点的稳定性。
从影响Q点稳定的因素入手,在固定偏流电路的基础上介绍分压偏置电路,并对其稳定静态工作点的原理进行详细分析。
对典型分压偏置共射放大器进行直流分析,强调直流分析中VCC的分割,工程近似法计算Q点;
对典型分压偏置共射放大器进行交流分析,强调交流分析中RE的作用,放大倍数的提高;
由放大倍数的提高引入采用有源负载的共射放大器。
对典型分压偏置共射放大器进行交直流分析。
21、22节:
简要介绍有稳Q能力的其它电路结构形式,
介绍共集放大器(CC)的原理图、直流通路、交流通路、交直流分析,介绍其特点和典型应用;
给出一个典型CC放大器和其分析结论由学生课外完成分析;
介绍共基放大器(CB),原理图,直流通路,交流通路,交直流分析,介绍其特点和典型应用;
给出一个典型CB放大器和其分析结论由学生课外完成分析。
结合一个简单综合性例题小结三组态的特点。
给出一个CE,CC,CB放大器比较对照表由学生课外完成分析。
共集放大器(CC)的交直流分析,共基放大器(CB)的交直流分析。
23、24节
复合管的概念,组成,使用目的;
典型组合电路CE-CB、CC-CB、CC-CE的原理电路,电路特点,交流分析。
FET放大电路的分类,Q点设置方法,两种偏置方法的特点,以及用图解法、计算法对电路进行分析。
FET的小信号模型,并用它对共源、共漏放大器分析。
强调分析方法的掌握,以及电路结构、分析过程与BJT放大器的对比。
25、26节
多级放大器常见耦合方式,耦合方式的特点。
多级放大器的动态分析,以一个两级放大器分析例题。
多级放大器常见耦合方式,耦合方式的特点。
27、28节
介绍引入直接耦合放大电路的产生零点漂移的原因,零点漂移的抑制方法;
直接耦合放大电路的直流分析。
任意信号的差模共模分解,典型差分放大器的结构,对共模差模信号的不同响应。
产生零点漂移的原因,零点漂移的抑制方法;
典型差分放大器的原理。
29、30节:
差分放大器对差模信号的放大作用的详细分析,共模抑制比的概念。
差放的四种典型接法,并对几种结构的交流特性做分析。
简要介绍改进型差放的改进原理。
共模抑制比,差放的四种典型接法。
31、32节:
镜象电流源、比例电流源、微电流源、改进电流源、多路电流源的结构、工作原理、特点的简要介绍;
利用电流源做有源负载的有源负载放大器结构、工作原理、特点的介绍。
几种基本电流源的结构、工作原理、特点。
33、34节:
直接耦合互补输出级电路的结构原理、特点,交越失真的概念。
直接耦合互补输出级电路的改进,输出功率及效率的计算。
讲两个典型例题
直接耦合互补输出级电路的结构原理、特点,交越失真的概念。
35、36节:
频率响应的概述,基本概念,三个频段的划分,引入RC高通电路模拟低频响应,RC低通电路模拟高频响应,它们的幅频响应,相频响应;
的频率响应;
波特图的定义;
BJT的完整混合
模型,简化高频等效模型,主要参数的推导;
频率响应的基本概念,简化高频等效模型,主要参数的推导;
37、38节
单管共射放大器中频段、低频段、高频段的频率响应的分析和波特图的画法。
放大器增益带宽积的概念,影响因素,多级放大器的频率响应。
以一个单管共射放大电路的分析为例题对以上内容做一个小结。
单管共射放大器频率响应的分析
第三章放大电路中的反馈
要求学生理解反馈的基本概念,掌握四种反馈类型;
掌握实际反馈放大器的类型和极性的判断;
掌握负反馈对放大电路的影响;
掌握在深度负反馈条件下的计算;
了解负反馈放大器的稳定性。
反馈的基本概念;
反馈类型的判断;
负反馈对放大器性能的影响;
在深度负反馈条件下放大器增益的估算。
自给振荡条件及消除振荡的措施
为改善放大器的性能,引入负反馈的概念,通过方块图理解负反馈放大器的组成;
通过方框图理解负反馈放大器的四种组态;
定性理解负反馈对放大器的性能的理解;
根据深度负反馈条件,估算放大器的增益。
6-1反馈的基本概念及判断方法2
6-2负反馈对放大器性能的影响2
6-3 负反馈放大器的性能分析2
6-4 负反馈放大器的稳定性2
8
《电子线路》(线性部分)5-3、5-7、5-9、5-10、5-13、5-16
39、40节
反馈的基本概念,反馈放大器的组成,工作原理,反馈的判断(有无、正负、交流直流),结合对运放和分离元件放大器反馈电路的分析介绍。
四种基本反馈方式的划分,典型结构的分析,结合例题判断反馈组态。
反馈的基本概念,反馈组态判断。
41、42节
反馈的引入对放大电路性能的影响,增益带宽积,负反馈引入的原则;
负反馈放大器的结构,特点,一般表达式的分析和推导。
反馈的引入对放大电路性能的影响,负反馈引入的原则;
一般表达式的分析和理解。
43、44节
在深度负反馈条件,在深度负反馈条件下负反馈放大器的性能分析,例题2个;
四种基本反馈在深度负反馈条件下放大器不同增益的表达式;
45、46节
负反馈放大器的稳定性分析:
负反馈放大器自激振荡产生的原因和条件,负反馈放大器的稳定性的定性分析和判断,负反馈放大器自激振荡的消除方法。
负反馈放大器自激振荡产生的原因和条件,负反馈放大器的稳定性的判断,负反馈放大器自激振荡的消除方法。
第四章集成运算放大电路及其应用
要求学生了解集成运放电路的组成及特点;
了解集成运放的主要参数和性能指标;
理解理想运放的概念,掌握理想运放的虚短与虚断的特点,
掌握理想运放的线性工作区的特点,运放在线性工作区的典型应用。
几种基本理想运算电路的分析方法及特点;
掌握理想运放的非线性工作区的特点,运放在非线性工作区的典型应用。
几种电压比较器的分析方法及特点;
本章的总体教学内容:
4-1集成运算放大电路概述2
4-2理想运放的两个工作区2
4-3基本运算放大电路2
4-4有源滤波电路2
4-5 电压比较器2
4-6 波形发生电路4
理想运放的概念,理想运放的两个工作区及其各自的特点,虚短与虚断的概念;
运算电路重点介绍比例、求和、积分电路;
信号处理电路重点介绍电压比较器;
波形发生重点介绍正弦波和方波发生器。
正确判断运放的工作区,并灵活运用所在区的特点分析电路的功能。
通过引入理想运放的概念,建立虚短与虚断的概念和零子模型电路;
围绕理想运放的两个工作区各自的特点,分析比例、求和、电压比较器、波形发生等典型电路,从而掌握运放应用电路的一般分析方法。
课堂讲授
14
《模拟电子技术基础》习题7-4、7-8、7-12、7-13、7-14、7-15、7-17
47、48节
集成运放概述,分类,特点,现代集成运放发展趋势。
集成运放组成框图,各级作用,结合以前所学知识对F007做一个简要介绍。
49、50节
由运放的电压传输特性引出两个工作区的划分。
运放理想化的条件,理想运放的两个工作区及其各自的特点,引入两个重要的概念:
虚短与虚断。
理想运放的两个工作区及其各自的特点
51、52节
几种基本理想运放电路的分析及特点:
同相、反相比例运算放大器,T型网络反相比例运放,电压跟随器,加减运算电路的分析,分析方法中一是要强调虚短与虚断的应用,一是要强调叠加原理的运用;
重点:
几种基本理想运放电路的分析及特点。
53、64节
微分、积分电路的分析;
分析中要强调积分电容初始电压的作用;
滤波器的概念,分类,频带特性,对用运放构成的简单高通、低通滤波器电路进行分析。
有源高通、低通滤波器电路的分析。
55、56节
电压比较器的不同比较特性,介绍三种典型电压比较器:
单限、滞回、窗口比较器的工作原理,电压传输特性,典型的应用。
滞回比较器的工作原理,电压传输特性,典型的应用。
57、58节
介绍正弦波发生器的工作原理,组成结构,产生正弦波振荡的条件;
典型的RC桥式电路的结构及其工作原理;
正弦波发生器的工作原理
59、60节
一种用运放构成的方波发生器的结构和工作原理、特点,一种三角波发生器的工作原理、特点。
各电路的工作原理。
第五章 电流模电路与技术基础
要求学生掌握电流模电路的特点,了解跨导线性环原理,掌握电流模运算放大器的特点和应用,了解跨导放大器原理及应用,了解开关电流电路。
5-1 电流模电路的特点及跨导线性环原理2
5-2 电流模运算放大器的特点和应用2
电流模运算放大器的特点和应用,跨导放大器原理及应用。
跨导线性环原理
从模拟集成电路的内部电路引入跨导线性环原理,简单介绍电流模和模拟乘法器的特点,进而阐述电流模运算放大器的特点和应用,用电流模模拟集成乘法器方法。
4
补充2个习题。
61、62节:
阐述电流模电路的特点,电流模运算放大器的特点和应用,简介跨导线性环原理;
63、64节:
阐述模拟乘法器电路的特点和等效电路,介绍用电流模模拟集成乘法器方法。
简介跨导放大器原理及应用,简介开关电流电路。
第六章 直流电源
要求学生掌握直流电源的组成,各部分的作用,了解稳压电源的发展趋势和典型的元件。
(采用多媒体教学)
8-1 直流电源的组成及各部分的工作原理2
8-2 典型稳压电源电路的工作原理2
直流电源的组成及各部分的作用;
单相桥式整流电路、电容滤波、稳压管稳压的工作原理。
滤波电路的定量计算。
从前几章电子电路对直流电源的要求,简略说明直流电源的任务,进而说明直流电源的组成。
《模拟电子技术基础》习题10-3、10-16、10-19
65、66节
直流电源的组成框图,各个部分的作用,主要参数,对器件的选择的要求。
介绍半波整流电路,分析典型的单相桥式整流电路。
介绍滤波、稳压部分的典型结构。
67、68节
典型稳压电源电路的工作原理:
简介串联型稳压电路的两种典型电路的原理;
介绍常用的集成稳压器件78XX和79XX系列。
69、70节
习题课,讲解各章节的重难点习题,传授解题技巧,规范习题书写格式。
(可安排在期中进行)
71、72节
对本课程做总结性回顾,总复习
- 配套讲稿:
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- 关 键 词:
- 电子技术 基础 课程 教案