清华模电教材教学大纲

《模拟电路基础》课程教学大纲（用三号黑体字）

课程编号：

适用专业： 学 分 数： 开课学期：第 学期 学 时 数： 64

先修课程：电路分析

执 笔 者：蔡竟业 编写日期： 审核人（教学副院长）：

一、课程性质和目标（用小四号黑体字）

授课对象：全校工科类专业

课程类别（学科基础课）：

教学目标

本课程是电子技术基础的一个重要分支，是电气、电子信息类和部分非电类专业本科生在电子技术方面入门性质的技术基础课。课程主要内容包括半导体基础知识、放大电路基础、多级放大电路、集成运算放大电路、放大电路的频率响应、放大电路的反馈、信号的运算和处理、波形的产生和信号的转换、功率放大电路、直流稳压电源和模拟电子电路的读图等。本课程通过对常用电子器件、模拟电路及其系统的分析和设计学习，使学生获得模拟电子技术方面的基本知识、基本理论和基本技能，为深入学习电子技术及其在专业领域中的应用打下基础。

二、课程内容安排和要求（用小四号黑体字）

（一）教学内容、要求及教学方法（用五号宋体加粗）

绪论 (建议讲授1学时，了解内容)

0.1 电子技术的发展

0.2 模拟信号与数字信号

0.3 电子信息系统的组成

0.4 模拟电子技术基础课程的特点

0.5 如何学习模拟电子技术基础课

0.6 课程目的与要求

0.7 考查方式

第1章 常用半导体器件(建议讲授10学时)

1.1 半导体基础知识

1.1.1 本征半导体

1.1.2 杂质半导体

1.1.3 PN结的形成及其单向导电性

1.1.4 PN 结的电容效应

本节知识点要求：理解并掌握本征半导体与杂质半导体（P 型与N 型）的导电原理，本征激发与复合、多子与少子、漂移电流与扩散电流的区别；理解并掌握PN 结的形成原理（耗尽层、空间电荷区和势垒区的含义）；理解PN 结的单向导电特性与电容效应。

1.2 半导体二极管

1.2.1 二极管的组成及种类

1.2.2 二极管的伏安特性

1.2.3 二极管的等效电路

1.2.4 二极管的主要参数

1.2.5 稳压二极管

本节知识点要求：理解并掌握二极管单向导电原理及二极管伏安特性方程；理解二极管特性随温度变化的机理；理解并掌握二极管的四种等效电路及选用原则与区别；理解并掌握二极管主要参数；了解不同种类二极管区别（原理），了解硅管与锗管的区别；理解稳压二极管的工作原理。

1.3 晶体三极管

1.3.1 晶体管的基本结构和符号

1.3.2 晶体管的电流放大原理

1.3.3 晶体管的共射特性

1.3.4 温度对晶体管特性的影响

1.3.5 晶体管的主要参数

本节知识点要求：理解并掌握晶体三极管（以NPN 为主）的电流放大（控制）原理，基本电路（以共射为例）的输入/输出特性、三个工作区域（截止、放大和饱和）状态及特点；了解温度对晶体管特性的影响；理解并掌握晶体三极管主要参数（直流、交流、极限参数）。

1.4 场效应晶体管

1.4.1 结型场效应管

1.4.2 绝缘栅型场效应管

1.4.3 场效应管的分类

本节知识点要求：理解并掌握场效应管（以N 沟道增强型为主）的工作（电压控制电流）原理，对比基本电路（以共源为例）与晶体三极管状态及特点的异同（输入/输出特性、三个工作区域、主要参数等）；了解场效应管的主要种类及各自的特点。

第2章 放大电路基础(建议讲授10学时)

2.1 放大电路的基本概念

2.1.1 放大的概念

2.1.2 放大电路的性能指标

本节知识点要求：深刻理解电信号放大的对象、本质、特征及要求；理解信号源（内阻）、负载电阻等概念；理解并掌握放大电路的主要性能指标（增益/放大倍数、输入/输出电阻、通频带、线性范围、效率等）。

2.2 基本共射放大电路

2.2.1 电路的组成及各元件的作用

2.2.2 静态工作点

2.2.2 波形分析

2.2.3 放大电路的组成原则

本节知识点要求：深刻理解静态工作点设置的必要性；掌握放大电路基本组成与静态工作点设置的原则；理解截止失真与饱和失真；能够通过（测试）波形判断静态工作点的设置情况。

2.3 放大电路的分析方法

2.3.1 直流通路与交流通路

2.3.1 图解法

2.3.2 等效电路法

本节知识点要求：掌握放大电路的直流通路与交流通路的分解等效；理解图解法分析静态工作点、放大倍数等的原理以及截止失真与饱和失真在图解分析上的异同点；深刻理解并掌握等效电路分析法（直流模型分析静态工作点，交流h 参数模型分析动态性能指标）。

2.4 静态工作点稳定电路

2.4.1 温度对静态工作点的影响

2.4.2 典型的静态工作点稳定电路

2.4.3 稳定静态工作点的方法

本节知识点要求：深刻理解稳定静态工作点的必要性; 理解反馈的基本概念; 理解稳定静态工作点的基本方法(直流反馈与温度补偿) 以及注意事项。

2.5 单管放大电路的三种基本接法

2.5.1 基本共集放大电路

2.5.2 基本共基放大电路

2.5.2 三种基本接法放大电路的比较

本节知识点要求：掌握三种基本放大电路的动态等效电路分析; 了解它们各自的特点。

2.6 场效应管放大电路

2.6.1 场效应管放大电路静态工作点的设置方法

2.6.2 场效应管放大电路的动态分析

本节知识点要求：掌握场效应管放大电路的静态工作点设置的不同方法(原理) ，动态等效（模型) 电路分析原理。

2.7 基本放大电路的派生电路

2.7.1 复合管

2.7.2 派生电路

本节知识点要求：了解复合管的构成原则与机理；了解复合管派生电路的特点。

第3章 多级放大电路(建议讲授6学时)

3.1 多级放大电路的耦合方式

3.1.1 直接耦合

3.1.2 阻容耦合

3.1.3 变压器耦合

3.1.4 光电耦合

本节知识点要求：掌握三种（直接耦合、阻容耦合、变压器耦合）多级放大电路耦合方式的不同特点。

3.2 多级放大电路的动态分析

3.2.1 动态参数分析

3.2.2 分析举例

本节知识点要求：掌握多级放大电路动态参数分析的要点（注意源阻抗和负载电阻的影响以及针对不同应用需求时放大电路的种类选择原则）。

3.3 直接耦合放大电路

3.3.1 零点漂移现象

3.3.2 长尾式差分放大电路组成

3.3.3 长尾式差分放大电路分析

3.3.4 差分放大电路的四种接法

3.3.5 具有恒流源的差分放大电路

3.3.6 差分放大电路的改进

本节知识点要求：理解产生零点漂移现象的原因；掌握长尾式差分放大电路构成成原理，基本分析方法，四种不同接法各自的特点以及基于恒流源的改进电路；掌握差分电路的主要技术指标（针对共模信号/差模信号）。

3.4 互补输出级

3.4.1 对输出级的要求

3.4.2 基本电路

3.4.3 消除交越失真的互补输出级

3.4.4 准互补输出级

本节知识点要求：理解对级联电路输出级的要求；掌握互补输出级的工作原理以及消除交越失真的措施；了解准互补输出级的特点。

3.5 直接耦合多级放大器读图

3.5.1 放大电路的读图方法

3.5.2 举例

本节知识点要求：理解直接耦合多级放大器读图方法，能分析简单集成电路原理图。

第4章 集成运算放大电路(建议讲授4学时)

4.1 概述

4.1.1 集成运放的特点

4.1.2 集成运放的电路组成

4.1.3 集成运放的电压传输特性

本节知识点要求：了解集成运放的特点；掌握集成运放的基本电路组成以及各部分的特点。

4.2 集成运放中的电流源

4.2.1 镜像电流源

4.2.2 微电流源

4.2.3 多路电流源

4.2.4 有源负载

本节知识点要求：理解集成运放较多采用有源负载的原因；掌握集成运放中有源负载（恒流源）产生的基本电路。

4.3 集成运放电路分析及性能指标

4.3.1 读图方法

4.3.2 读图（分析）举例

4.3.3 集成运放性能指标

4.3.4 集成运放的低频等效模型

本节知识点要求：掌握集成运放的基本读图方法；掌握集成运放主要技术指标的物理意义；了解集成运放的低频等效模型。

4.4 集成运放的种类、选择及使用

4.4.1 集成运放的分类

4.4.2 集成运放的选择

4.4.3 集成运放的使用

本节知识点要求：了解集成运放的分类，选用原则，使用注意事项。

第5章 放大电路的频率响应(建议讲授3学时)

5.1 频率响应

5.1.1 研究的问题

5.1.2 高通和低通电路

5.1.3 放大电路中的频率参数（波特图）

本节知识点要求：理解并掌握研究电路的频率响应问题实质；理解并建立高通和低通的概念；掌握放大电路中的频率描述方法（波特图）。

5.2 晶体管的高频等效电路

5.2.1 晶体管的混合π模型

5.2.2 晶体管电流放大倍数的频率响应

5.2.3 晶体管的频率参数

本节知识点要求：了解晶体管的混合π模型等效，理解电路的频率响应特性的产生实质；理解晶体管的频率参数。

5.3 放大电路的频率响应

5.3.1 单管共射放大电路频率响应

5.3.2 多级放大电路的频率响应

本节知识点要求：了解简单晶体管放大电路的频率响应的分析方法。

第6章 放大电路中的反馈(建议讲授9学时)

6.1 反馈的概念及判断

6.1.1 反馈的基本概念

6.1.2 交流负反馈的四种组态

6.1.2 反馈的判断

本节知识点要求：建立反馈的基本概念；掌握交流负反馈的四种组态；能判断反馈的性质与种类。

6.2 反馈放大电路的方框图及放大倍数的估算

6.2.1 负反馈放大电路的方框图

6.2.2 负反馈放大电路的一般表达式

6.2.3 深度负反馈的实质

6.2.4 基于反馈系数的放大倍数的估算方法

6.2.5 基于理想运放的放大倍数的计算方法

本节知识点要求：掌握交流负反馈的四种组态下电路放大倍数的计算（估算）方法；掌握基于“虚短”和“虚断”的理想运放分析方法。

6.3 交流负反馈对放大电路性能的影响

6.3.1 提高放大倍数的稳定性

6.3.2 改变输入电阻和输出电阻

6.3.3 展宽频带

6.3.4 减小非线性失真

6.3.5 引入负反馈的一般原则

本节知识点要求：掌握交流负反馈对放大电路性能的影响（稳定性、输入/输出电阻、通频带、非线性失真）；了解引入负反馈的一般原则。

6.4 负反馈放大电路的稳定性

6.4.1自激振荡产生的原因和条件

6.4.2放大电路稳定性的定性分析

6.4.3放大电路稳定性的判断方法

6.4.4 自激振荡的消除方法

本节知识点要求：了解负反馈放大电路的稳定性问题。

6.5 反馈放大电路性能的其它问题

6.5.1 放大电路中的正反馈

6.5.2 电流反馈型集成运放

本节知识点要求：了解反馈放大电路性能的其它问题。

第7章 信号的运算和处理 (建议讲授4学时)

7.1 集成运放组成的运算电路

7.1.1 概述

7.1.2 比例运算电路

7.1.3 加减运算电路

7.1.4 积分运算电路和微分运算电路

7.1.5 对数运算电路、指数运算电路及其应用（理解）

本节知识点要求：掌握基于集成运放的比例（含加减）运算电路；理解积分运算电路和微分运算电路原理；了解对数运算电路、指数运算电路原理。

7.2 模拟乘法器及其在运算电路中的应用

7.2.1 模拟乘法器简介

7.2.2 在运算电路中的应用

本节知识点要求：理解模拟乘法器工作原理；了解模拟乘法器在运放运算电路中的应用。

7.3 有源滤波电路

7.3.1 概述

7.3.2 低通滤波电路

7.3.3 其它类型滤波电路

7.3.4 状态变量型有源滤波电路

本节知识点要求：初步建立滤波器的概念；理解有源低通滤波电路的工作原理；了解其它类型滤波电路。

第8章 波形的发生和信号的转换 (建议讲授3学时)

8.1 正弦波振荡电路

8.1.1 正弦振荡的条件和电路的组成

8.1.2 RC 正弦波振荡电路

8.1.3 LC 正弦波振荡电路

8.1.4 石英晶体正弦波振荡电路

本节知识点要求：掌握产生振荡的原因与条件；了解RC 正弦波振荡电路工作原理；初步掌握LC 正弦波振荡电路工作原理；了解石英晶体正弦波振荡电路。

8.2 电压比较器

8.2.1 概述

8.2.2 单限比较器

8.2.3 滞回比较器

8.2.4 窗口比较器

8.2.5 集成电压比较器

本节知识点要求：自学，了解。

8.3 非正弦波发生电路

8.3.1 常见非正弦波

8.3.2 矩形波发生电路

8.3.3 三角波发生电路

8.3.4 锯齿波发生电路

8.3.5 波形变换电路

本节知识点要求：自学，了解。

8.4 信号转换电路

8.4.1 概述

8.4.2 电压-电流变换电路

8.4.3 精密整流电路

8.4.4 电压-频率转换电路

本节知识点要求：自学，了解。

第9章 功率放大电路 (建议讲授3学时)

9.1概述

9.1.1 功率放大电路研究的问题

9.1.2 对功率放大电路的基本要求

9.1.3 晶体管的工作方式

9.1.4 功率放大电路的种类

本节知识点要求：理解功率放大电路与其它放大电路的区别；掌握推挽线性功率放大电路的基本工作模式（四种）以及特点。

9.2 互补输出级的分析计算

9.2.1 输出功率

9.2.2 效率

9.2.3 晶体管的极限参数

本节知识点要求：理解功率互补输出级的基本分析方法；了解极限参数判决原则。

第10章 直流电源(建议讲授5学时)

10.1 直流电源的组成

本节知识点要求：了解由交流供电转换到直流电源电路的基本组成与要求。 10.2 单相整流电路

10.2.1 整流电路要研究的问题

10.2.3 单相半波整流电路

10.2.3 单相桥式整流电路

本节知识点要求：理解并掌握半波/全波整流电路的工作原理、基本分析方法以及对整流二极管的选择条件。

10.3 滤波电路

10.3.1 电容滤波电路

10.3.2 电感滤波电路

10.3.3 倍压整流滤波电路

本节知识点要求：理解并掌握电容/电感滤波电路的工作原理、基本分析方法；了解倍压整流滤波电路的工作原理。

10.4 稳压二极管稳压电路

10.4.1 稳压电路的性能指标

10.4.2 稳压管稳压电路

本节知识点要求：了解稳压电路的主要性能指标；理解并掌握稳压二极管稳压电路的工作原理、基本分析方法以及对稳压二极管的选择条件。

10.5 串联型稳压电路

10.5.1 基本调整管电路

10.5.2 具有放大环节的串联型稳压电路

10.5.3 集成（三端）稳压器

本节知识点要求：理解串联型稳压电路的基本工作原理；掌握基于三端稳压器件的稳压电路的分析方法以及基本选择条件。

10.6 开关型稳压电路

10.6.1 开关型稳压电路的特点和基本原理

10.6.2 串联开关型稳压电路

10.6.3 并联开关型稳压电路

本节知识点要求：自学，了解开关型稳压电路的特点与基本工作原理。

（二）自学内容和要求

教材中本大纲明细未列出的部分即学生自学内容，要求为“了解”。

（三）实践性教学环节和要求（用小四号黑体字）

同时还应选修《模拟电路实验》课，共16学时。

三、考核方式（用小四号黑体字）

本课程的考核方式：

平时考核，考勤+作业，占总成绩20%

中期考核（开卷），占总成绩20%

期末考核（开卷），占总成绩60%

试卷出题原则：要求掌握的内容占试卷总分不低于80%，了解内容不低于5%

四、建议教材及参考资料（用小四号黑体字）

（1）教 材：

● 华成英，童诗白，《模拟电子技术基础》第四版，高等教育出版社. ，2006

（2）参考文献：

●华成英，《模拟电子技术基础（第四版）习题解答》，高等教育出版社. ，2007

● Thomas L.Floyd，David Buchla，《Fundamentals of Analog Circuits》（2nd Edition），《模拟电子技术基础》（第2版），高等教育出版社影印本，2004

● Donald.A.Neamen ，《Electronic Circuit Analysis & Design》（2nd Edition）, 《电子电路分析与设计》（第3版），清华大学出版社影印本，2007