【模擬電子電路】【AnalogElectronicsCircuits】一、基本信息課程代碼：【2080211】課程學分：【4】面向專業：【微電子科學與工程】課程性質：【專業必修課】開課院系：機電學院電子工程系使用教材：教材【模擬電子技術基礎，胡宴如耿蘇燕主編高等教育出版社第二版】參考書目【模擬電子技術基礎》童詩白主編高等教育出版社第四版】、【華成英.模擬電子技術基礎習題解答(第四版).高等教育出版社】、【模擬電子技術基礎》康華光主編高等教育出版社第五版】課程網站網址：/movie/2019/5/G/S/MEEMO40DJ_MEEMOPIGS.html先修課程：【電路分析基礎20822108（3）】二、課程簡介和課程目標模擬電子電路作為電子、電氣類等專業的重要技術基礎課，是整個教學平臺的主干課之一。該課程具有自身的理論體系，需要有一定的基礎理論、知識做鋪墊,且又是學習有關后續專業課程的基礎。課程的實踐應用綜合性較強，實踐環節和動手能力培養在本課程中具有很重要的地位。課程任務是解決電子技術入門問題，主要研究半導體器件、放大電路及信號的產生與處理，學習的重點在于理解模擬電子電路的基本概念和工作原理，掌握基本分析方法、設計方法和操作技能，為深入學習后續課程和從事有關電子技術方面的實際工作打下基礎。本課程所講授的半導體器件、基本反放大電路、功率放大電路、集成運放電路、負反饋、集成運算放大器線性應用和非線性應用、直流穩壓電源等方面的內容是模擬（集成）電路的重要基礎，是集成電路分析、集成電路版圖分析與設計、電子電路綜合實驗等專業及實踐課程的基石。本課程目標如下：目標1（工程知識）：掌握模擬電子電路方面的基本知識和基本理論，能識別模擬電路圖中的元器件和基本電路結構，可對電路進行初步的定性分析。（支撐畢業要求指標點1-3）目標2（設計/開發）：培養學生綜合運用所學知識、正確選用集成器件進行模擬電路設計和解決實際問題的能力。（支撐畢業要求指標點3-2）目標3（研究實踐）：能夠理論聯系實際，通過實驗加強對課程理論知識的理解，培養實際動手能力。（支撐畢業要求指標點4-1）目標4（現代工具）：在實驗的基礎上能夠初步掌握模擬電路仿真軟件的使用方法，了解現代技術工具的先進性和局限性。（支撐畢業要求指標點5-1）目標5（環境/可持續）：能夠理解電子產品在制作、使用、廢棄等過程中對環境的影響，加強環保意識，建立可持續發展的理念。（支撐畢業要求指標點7-1）目標6（溝通）：能夠完整清晰地將作業題目的要求、解題思路和結果表達出來，培養學生口頭表達能力和認真學習的習慣。（支撐畢業要求指標點10-1）三、選課建議本課程面向微電子科學與工程專業的四年級本科生授課。要有相關的大學物理、電路分析相關基礎知識。四、課程目標對畢業要求指標點的支撐畢業要求畢業要求指標點課程目標1.工程知識：能夠將數學、自然科學、工程基礎和專業知識用于解決微電子科學與工程領域的復雜工程問題。指標點1-3能將相關知識和數學模型用于半導體器件設計、電路設計和分析、版圖設計和仿真、系統應用等方面工程問題的推演、分析。13.設計/開發解決方案：針對微電子科學與工程領域的復雜工程問題，能夠設計解決方案和滿足特定需求的集成電路設計、封裝、測試、驗證和應用系統、能夠在設計中體現創新意識，并考慮社會、環境、健康、安全、法律、文化等因素。指標點3-2能夠遵照方案，設計滿足特定需求的單元、組件/模塊、系統并仿真、開發和實現。24.研究：能夠基于科學原理并采用科學方法對微電子科學與工程領域的復雜工程技術問題進行研究，包括設計實驗、分析與解釋數據，并通過信息綜合得到合理有效的結論。指標點4-1能掌握集成電路相關的包括電路單元、組件、成品、系統等的測試方法和手段，掌握實驗基本原理。35.使用現代工具：針對微電子科學與工程領域的復雜工程問題，能夠開發、選擇與使用恰當的技術、資源、現代工程工具和信息技術工具，包括對復雜工程問題的預測與模擬，并能夠理解其局限性。指標點5-1能夠在實踐中初步掌握專業的現代和信息技術工具的使用方法和基本知識。47.環境和可持續發展：能夠理解和評價針對集成電路制造領域的工程實踐對環境、社會可持續發展的影響。指標點7-1能知曉與微電子科學與工程產業相關的環境保護和可持續發展等方面的理念和內涵。510．溝通：能就微電子科學與工程領域的復雜工程問題與業界同行及社會公眾進行有效溝通和交流，包括撰寫報告和設計文稿、陳述發言、清晰表達或回應指令，并具備一定的國際視野，能夠在跨文化背景下進行溝通和交流。指標點10-1：能通過口頭或書面方式表達自己的想法，就本專業領域的工程問題與業界同行及社會公眾進行有效溝通和交流。6備注：表格行數根據課程目標數可添加，一個課程目標可以對應1個指標點，也可以多個課程目標對應1個指標點。五、課程目標/課程預期學習成果（預期學習成果要可測量/能夠證明）序號畢業要求指標點課程目標教與學方式評價方式11.3知識和數學模型用于半導體器件設計、電路設計和分析、版圖設計和仿真、系統應用等方面工程問題的推演、分析；1.掌握模擬電子電路方面的基本知識和基本理論，能識別模擬電路圖中的元器件和基本電路結構，可對電路進行初步的定性分析。1.講授法（授課）2.討論法（主題討論）1.作業（包括課堂小作業）2.期末考試23.2能夠遵照方案，設計滿足特定需求的單元、組件/模塊、系統并仿真、開發和實現。2.培養學生綜合運用所學知識、正確選用集成器件進行模擬電路設計和解決實際問題的能力。1.講授法（授課）2.討論法（主題討論）3.自主學習1.作業（包括課堂小作業）2.課內實驗（包括課內實驗現場評估、實驗報告）3.學生說題4.期末考試34.1能掌握集成電路相關的包括電路單元、組件、成品、系統等的測試方法和手段，掌握實驗基本原理。3.能夠理論聯系實際，通過實驗加強對課程理論知識的理解，培養實際動手能力。1.講授法（授課）2.討論法（主題討論）3.實驗教學法1.作業（包括課堂小作業）2.課內實驗（包括課內實驗現場評估、實驗報告）3.學生說題4.期末考試45.1能夠在實踐中初步掌握專業的現代和信息技術工具的使用方法和基本知識。4.在實驗的基礎上能夠初步掌握模擬電路仿真軟件的使用方法，了解現代技術工具的先進性和局限性。1.講授法（授課）2.討論法（主題討論）3.自主學習（模擬電路設計仿真軟件使用）4.實驗教學法1.課內實驗（包括課內實驗現場評估、實驗報告）2.綜合報告57.1能知曉與微電子科學與工程產業相關的環境保護和可持續發展等方面的理念和內涵。5.能夠理解電子產品在制作、使用、廢棄等過程中對環境的影響，加強環保意識，建立可持續發展的理念。1.任務驅動教學法2.自主學習（檢索模擬電路設計及使用文獻資料）3.討論法1.綜合報告610.1：能通過口頭或書面方式表達自己的想法，就本專業領域的工程問題與業界同行及社會公眾進行有效溝通和交流。6.能夠完整清晰地將作業題目的要求、解題思路和結果表達出來，培養學生口頭表達能力和認真學習的習慣。1.講授法（授課）2.自主學習3.實驗教學法1.學生說題，在規定時間內一對一獨立完成六、課程內容此處分單元列出教學的知識點和能力要求。知識點用布魯姆認知能力的6種層次：(“知道”、“理解”、“運用”、“分析”、“綜合”、“評價”)來表達對學生學習要求上的差異。能力要求必須選用合適的行為動詞來表達。用文字說明教學的難點所在，并標明每個單元的理論課時數和實踐課時數。單元知識點能力要求支持的課程目標教學難點1.半導體二極管（6課時理論）1.知道半導體的導電機理；2.理解PN結及單向導電性；3.知道晶體二極管的工作原理、伏安特性和參數；4.運用二極管的三種模型進行電路分析和計算；5.知道穩壓二極管的符號、特性與主要參數。1.能夠判定電路中二極管的工作狀態2.能夠用不同的電路模型對含有二極管的電路進行分析和計算目標1、4、61.利用什么二極管模型進行電路的分析和計算2.半導體三極管（4課時理論）1.知道晶體管的結構，工作原理，電流放大作用；2.知道場效應管的結構，工作原理和伏安特性；1.能夠根據周邊電路判斷晶體管的工作狀態目標1、4、61.怎么理解電流放大作用3.基本放大電路（18課時理論、10課時實踐）1.理解放大的概念，電路的組成和性能指標；2.理解靜態工作點的作用；3.理解放大電路的動態分析法，會運用小信號模型分析法對放大電路的動態指標進行估算；4.對于失真波形可以分析引起失真的原因；5.知道差分放大電路的組成、工作原理和主要性能指標；6.知道功率放大電路的特點、類型；乙類和甲乙類放大電路的組成、工作原理、功率和效率的計算；7.知道多級放大電路的常用耦合方式及其特點。1.對各類放大電路，能夠進行靜態工作點和動態指標點的估算2.能夠根據失真波形對電路進行調整，改善或消除失真目標1、2、3、61.不同組態典型電路的微變等效電路分析2.差分放大電路的動態分析4.負反饋放大電路（4課時理論）1.理解反饋放大電路的組成；2.根據反饋的概念，會分析電路的反饋類型；3.理解負反饋對放大電路性能的影響。1.能夠判斷電路的反饋類型1.能夠根據電路需求選擇哪種反饋電路目標1、3、61.正負反饋極性的判斷2.正負反饋的作用5.集成運算放大器的線性運用（6課時理論，2課時實驗）1.知道集成運算放大電路的組成及各部分組成的特點；2.理解“虛短”和“虛斷”的概念，并運用該概念對基本運算電路進行分析。1.能夠對比例、加法、減法等運算電路進行放大倍數的計算目標1、2、3、61.基本運算電路的分析方法（深度負反饋、虛短、續斷）6.集成運算放大器的非線性運用（6課時理論，2課時實驗）1.知道正弦波振蕩電路的組成、工作原理和振蕩條件；2.理解電壓比較器的工作原理和傳輸特性；3.知道方波發生電路的組成、工作原理、波形分析和主要參數.能夠分析計算電壓比較器和遲滯比較器的閾值電壓目標1、2、3、61.正弦波振蕩電路相位條件的判斷2.遲滯比較器的工作原理和傳輸特性7.直流穩壓電源（4課時理論，2課時實驗）1.知道直流電源的組成；2.理解單相整流電路的工作原理，理解電容濾波電路的特點；3.會進行單相橋式整流濾波電路的分析和估算；4.知道串聯型穩壓電路的工作原理，知道集成三端穩壓器的型號和典型應用；5.知道開關穩壓電路的基本組成和工作原理。能夠估算單相橋式整流濾波電路的輸出電壓能夠根據設計要求對電路中的器件進行參數選擇目標1、2、31.串聯型穩壓電路的穩壓原理七、課內實驗名稱及基本要求列出課程實驗的名稱、學時數、實驗類型（演示型、驗證型、設計型、綜合型）及每個實驗的內容簡述。序號實驗名稱主要內容實驗時數實驗類型備注1常用儀器使用練習1、熟悉示波器、函數信號發生器、交流毫伏表的性能及正確使用。2、掌握用示波器、信號發生器、毫伏表對電路進行測試。2驗證型2單級晶體管共射放大電路調整與測試1、掌握共射基本放大電路靜態工作點的調整和測試。2、掌握放大器放大倍數的測量方法。3、了解運用示波器測量放大器輸入、輸出波形的方法。4、觀察放大電路中，有關元件參數變化對放大器動態性能的影響。2驗證型3集成運算放大器在信號運算方面的應用1、了解集成運算放大器的特點和性能。2、理解集成運算放大器線性應用的基本條件。3、掌握集成運算放大器在信號放大方面的應用。4、掌握集成運算放大器在模擬信號運算（加、減）方面的應用。2驗證型4集成運算放大器在非線性電路中的應用1、了解集成運算放大器的非線性運用。2、掌握電壓比較器的功能和應用。3、掌握運用集成運放構成方波、三角波發生器的工作原理、參數計算和調試方法。2驗證型5整流、濾波、穩壓電路1、了解二極管的單向導電特性。2、掌握半波整流和單相整流的概念。3、熟悉直流穩壓電源的組成，了解電容濾波的概念和負載特性；了解穩壓管的穩壓特性和應用。2驗證型6Multisim軟件的使用介紹Multisim軟件的使用，并通過放大電路、功率放大等電路的繪制，以及虛擬儀器儀表的使用使學生掌握軟件的應用。6驗證型/設計型八、評價方式與成績1、考核項目與對應的課程目標及計分辦法考核成績由1+X構成即期終閉卷考試，X1：課內實驗，X2：綜合報告，X3：作業，X4：說題；各占50%，20%，10%，15%和15%。分別對應的課程目標如以下表格：總評構成（1+X）評價方式占比1閉卷考試50%X1課內實驗（包括課內實驗現場評估、實驗報告）15%X2綜合報告（內容包括：工程知識、設計/開發、