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模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)筆記
根據(jù)十年來電子技術(shù)的新發(fā)展和豐富的教學(xué)實(shí)踐，新版對第二版進(jìn)行了全面修訂。在基本保留第二版理論體系的基礎(chǔ)上，精煉了基礎(chǔ)部分，適當(dāng)拓寬了知識面，新增了自測題，并力圖在文字?jǐn)⑹龇矫娓邌l(fā)性，有利于學(xué)生創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。下面是小編精心整理的模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)筆記，歡迎閱讀與收藏。
模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)筆記
一、模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)- -模擬信號與模擬電路
1、模擬信號
我們將連續(xù)性的信號稱為模擬信號，而將離散型的信號稱為數(shù)字信號。
2、模擬電路
模擬電路是對模擬信號進(jìn)行處理的電路，其最基本的處理是對信號的放大，含有功能和性能各異的放大電路。
二、模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)- -電子信息系統(tǒng)的組成
電子信息系統(tǒng)由信號的提取、信號的預(yù)處理、信號的加工和信號的驅(qū)動與執(zhí)行四部分構(gòu)成。
三、模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)- -半導(dǎo)體
1、基本概念
導(dǎo)體：極易導(dǎo)電的物體；
絕緣體：幾乎不導(dǎo)電的物體；
半導(dǎo)體：導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間的物質(zhì)；
2、本征半導(dǎo)體
共價(jià)鍵：在硅和鍺的結(jié)構(gòu)中，每個(gè)原子與其相鄰的原子之間形成共價(jià)鍵，共用一對價(jià)電子；
自由電子：由于熱運(yùn)動，具有足夠能量而掙脫共價(jià)鍵束縛的價(jià)電子；
空穴：由于自由電子的產(chǎn)生，使得共價(jià)鍵中產(chǎn)生的空位置；
復(fù)合：自由電子與空穴相碰同時(shí)消失的現(xiàn)象；
載流子：運(yùn)載電荷的粒子；
導(dǎo)電機(jī)理：在本征半導(dǎo)體中，電流包括兩部分，一部分是自由電子移動產(chǎn)生的電流，另一部分是由空穴移動產(chǎn)生的電流，因此，本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力取決于載流子的濃度。溫度越高，載流子濃度越高，本征半導(dǎo)體導(dǎo)電能力越強(qiáng)。
3、本征半導(dǎo)體
共價(jià)鍵：在硅和鍺的結(jié)構(gòu)中，每個(gè)原子與其相鄰的原子之間形成共價(jià)鍵，共用一對價(jià)電子；
自由電子：由于熱運(yùn)動，具有足夠能量而掙脫共價(jià)鍵束縛的價(jià)電子；
空穴：由于自由電子的產(chǎn)生，使得共價(jià)鍵中產(chǎn)生的空位置；
復(fù)合：自由電子與空穴相碰同時(shí)消失的現(xiàn)象；
載流子：運(yùn)載電荷的粒子；
導(dǎo)電機(jī)理：在本征半導(dǎo)體中，電流包括兩部分，一部分是自由電子移動產(chǎn)生的電流，另一部分是由空穴移動產(chǎn)生的電流，因此，本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力取決于載流子的濃度。溫度越高，載流子濃度越高，本征半導(dǎo)體導(dǎo)電能力越強(qiáng)。
四、模擬電子技術(shù)問答題
1、空穴是一種載流子嗎？空穴導(dǎo)電時(shí)電子運(yùn)動嗎？
答：不是，但是在它的運(yùn)動中可以將其等效為載流子�？昭▽�(dǎo)電時(shí)等電量的電子會沿其反方向運(yùn)動。
2、制備雜質(zhì)半導(dǎo)體時(shí)一般按什么比例在本征半導(dǎo)體中摻雜？
答：按百萬分之一數(shù)量級的比例摻入。
3、什么是N型半導(dǎo)體？什么是P型半導(dǎo)體？當(dāng)兩種半導(dǎo)體制作在一起時(shí)會產(chǎn)生什么現(xiàn)象？
答：多數(shù)載子為自由電子的半導(dǎo)體叫N型半導(dǎo)體。反之，多數(shù)載子為空穴的半導(dǎo)體叫P型半導(dǎo)體。P型半導(dǎo)體與N型半導(dǎo)體接合后 便會形成P-N結(jié)。
4、PN結(jié)最主要的物理特性是什么？
答：單向?qū)щ娔芰洼^為敏感的溫度特性。
5、半導(dǎo)體材料制作電子器件與傳統(tǒng)的真空電子器件相比有什么特點(diǎn)？
答：頻率特性好、體積小、功耗小，便于電路的集成化產(chǎn)品的袖珍化，此外在堅(jiān)固抗震可靠等方面也特別突出；但是在失真度和穩(wěn)定性等方面不及真空器件。
6、什么是本征半導(dǎo)體和雜質(zhì)半導(dǎo)體？
答：純凈的半導(dǎo)體就是本征半導(dǎo)體，在元素周期表中它們一般都是中價(jià)元素。在本征半導(dǎo)體中按極小的比例摻入高一價(jià)或低一價(jià)的雜質(zhì)元素之后便獲得雜質(zhì)半導(dǎo)體。
7、PN結(jié)還有那些名稱？
答：空間電荷區(qū)、阻擋層、耗盡層等。
8、PN結(jié)上所加端電壓與電流是線性的嗎？它為什么具有單向?qū)щ娦裕?/p>
答：不是線性的，加上正向電壓時(shí)，P區(qū)的空穴與N區(qū)的電子在正向電壓所建立的電場下相互吸引產(chǎn)生復(fù)合現(xiàn)象，導(dǎo)致阻擋層變薄，正向電流隨電壓的增長按指數(shù)規(guī)律增長，宏觀上呈現(xiàn)導(dǎo)通狀態(tài)，而加上反向電壓時(shí)，情況與前述正好相反，阻擋層變厚，電流幾乎完全為零，宏觀上呈現(xiàn)截止?fàn)顟B(tài)。這就是PN結(jié)的單向?qū)щ娞匦浴?/p>
9、在PN結(jié)加反向電壓時(shí)果真沒有電流嗎？
答：并不是完全沒有電流，少數(shù)載流子在反向電壓的作用下產(chǎn)生極小的反向漏電流。
10、二極管最基本的技術(shù)參數(shù)是什么？
答：最大整流電流
11、二極管主要用途有哪些？
答：整流、檢波、穩(wěn)壓等。
12、晶體管是通過什么方式來控制集電極電流的？
答：通過電流分配關(guān)系。
13、能否用兩只二極管相互反接來組成三極管？為什么？
答：否；兩只二極管相互反接是通過金屬電極相接，并沒有形成三極管所需要的基區(qū)。
14、什么是三極管的穿透電流？它對放大器有什么影響？
答：當(dāng)基極開路時(shí)，集電極和發(fā)射極之間的電流就是穿透電流： ，其中 是集電極-基極反向漏電流， 和 都是由少數(shù)載流子的運(yùn)動產(chǎn)生的，所以對溫度非常敏感，當(dāng)溫度升高時(shí)二者都將急劇增大。從而對放大器產(chǎn)生不利影響。因此在實(shí)際工作中要求它們越小越好。
15、三極管的門電壓一般是多少？
答：硅管一般為0.5伏。鍺管約為0.2伏。
16、放大電路放大電信號與放大鏡放大物體的意義相同嗎？
答：不相同。
17、在三極管組成的放大器中，基本偏置條件是什么？
答：發(fā)射結(jié)正偏；集電結(jié)反偏。
18、三極管輸入輸出特性曲線一般分為幾個(gè)什么區(qū)域？
答：一般分為放大區(qū)、飽和區(qū)和截止區(qū)。
19、放大電路的基本組態(tài)有幾種？它們分別是什么？
答：三種，分別是共發(fā)射極、共基極和共集電極。
20、在共發(fā)射極放大電路中，一般有那幾種偏置電路？
答：有上基偏、分壓式和集-基反饋式。
21、靜態(tài)工作點(diǎn)的確定對放大器有什么意義？
答：正確地確定靜態(tài)工作點(diǎn)能夠使放大器有最小的截止失真和飽和失真，同時(shí)還可以獲得最大的動態(tài)范圍，提高三極管的使用效率。
22、放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)一般應(yīng)該處于三極管輸入輸出特性曲線的什么區(qū)域？
答：通常應(yīng)該處于三極管輸入輸出特性曲線的放大區(qū)中央。
23、在繪制放大器的直流通路時(shí)對電源和電容器應(yīng)該任何對待？
答：電容器應(yīng)該視為開路，電源視為理想電源。
24、放大器的圖解法適合哪些放大器？
答：一般適合共射式上基偏單管放大器和推挽式功率放大器。
25、放大器的圖解法中的直流負(fù)載線和交流負(fù)載線各有什么意義？
答：直流負(fù)載線確定靜態(tài)時(shí)的直流通路參數(shù)。交流負(fù)載線的意義在于有交流信號時(shí)分析放大器輸出的最大有效幅值及波形失真等問題。
26、如何評價(jià)放大電路的性能？有哪些主要指標(biāo)？
答：放大電路的性能好壞一般由如下幾項(xiàng)指標(biāo)確定：增益、輸入輸出電阻、通頻帶、失真度、信噪比。
27、為什么放大器的電壓增益的單位常常使用分貝？它和倍數(shù)之間有什么關(guān)系？
答：放大器的電壓增益的單位常常使用分貝的原因：
�。�1）數(shù)值變小，讀寫方便。
�。�2）運(yùn)算方便。
�。�3）符合聽感，估算方便。二者之間的關(guān)系是：
28、放大器的通頻帶是否越寬越好？為什么？
答：不！放大器通頻帶的寬度并不是越寬越好，關(guān)鍵是應(yīng)該看放大器對所處理的信號頻率有無特別的要求！例如選頻放大器要求通頻帶就應(yīng)該很窄，而一般的音頻放大器的通頻帶則比較寬。
29、放大器的輸入輸出電阻對放大器有什么影響？
答：放大器的輸入電阻應(yīng)該越高越好，這樣可以提高輸入信號源的有效輸出，將信號源的內(nèi)阻上所消耗的有效信號降低到最小的范圍。而輸出電阻則應(yīng)該越低越好，這樣可以提高負(fù)載上的有效輸出信號比例。
30、設(shè)計(jì)放大器時(shí)，對輸入輸出電阻來說，其取值原則是什么？
答：高入低出。
31、放大器的失真一般分為幾類？
答：單管交流小信號放大器一般有飽和失真、截止失真和非線性失真三類、推挽功率放大器還可能存在交越失真。
32、放大器的工作點(diǎn)過高會引起什么樣的失真？工作點(diǎn)過低呢？
答：飽和失真、截止失真
33、放大器的非線性失真一般是哪些原因引起的？
答：工作點(diǎn)落在輸入特性曲線的非線性區(qū)、而輸入信號的極小值還沒有為零時(shí)會導(dǎo)致非線性失真。
34、微變等效電路分析法與圖解法在放大器的分析方面有什么區(qū)別？
答：可以比較方便準(zhǔn)確地計(jì)算出放大器的輸入輸出電阻、電壓增益等。而圖解法則可以比較直觀地分析出放大器的工作點(diǎn)是否設(shè)置得適當(dāng)，是否會產(chǎn)生什么樣的失真以及動態(tài)范圍等。
35、用微變等效電路分析法分析放大電路的一般步驟是什么？
答：
1）計(jì)算出Q點(diǎn)中的 ；
2）根據(jù)公式 計(jì)算出三極管的 。
3）用微變等效電路繪出放大器的交流通路。
4）根據(jù)和相應(yīng)的公式分別計(jì)算放大器的輸入輸出電阻、電壓增益等。
36、微變等效電路分析法的適用范圍是什么？
答：適合于分析任何簡單或復(fù)雜的電路。只要其中的放大器件基本工作在線性范圍內(nèi)。
37、微變等效電路分析法有什么局限性？
答：只能解決交流分量的計(jì)算問題，不能用來確定Q點(diǎn)，也不能用以分析非線性失真及最大輸出幅度等問題。
38、影響放大器的工作點(diǎn)的穩(wěn)定性的主要因素有哪些？
答：元器件參數(shù)的溫度漂移、電源的波動等。
39、在共發(fā)射極放大電路中一般采用什么方法穩(wěn)定工作點(diǎn)？
答：引入電流串聯(lián)式負(fù)反饋。
40、單管放大電路為什么不能滿足多方面性能的要求？
答：放大能力有限；在輸入輸出電阻方面不能同時(shí)兼顧放大器與外界的良好匹配。
41、耦合電路的基本目的是什么？
答：讓有用的交流信號順利地在前后兩級放大器之間通過，同時(shí)在靜態(tài)方面起到良好地隔離。
42、多級放大電路的級間耦合一般有幾種方式？
答：一般有阻容耦合、變壓器耦合、直接耦合幾種方式
43、多級放大電路的總電壓增益等于什么？
答：等于各級增益之乘積。
44、多級放大電路輸入輸出電阻等于什么？
答：分別等于第一級的輸入電阻和末級的輸出電阻。
45、直接耦合放大電路的特殊問題是什么？如何解決？
答：零點(diǎn)漂移是直接耦合放大電路最大的問題。最根本的解決方法是用差分放大器。
46、為什么放大電路以三級為最常見？
答：級數(shù)太少放大能力不足，太多又難以解決零點(diǎn)漂移等問題。
47、什么是零點(diǎn)漂移？引起它的主要原因有那些因素？其中最根本的是什么？
答：放大器的輸入信號為零時(shí)其輸出端仍舊有變化緩慢且無規(guī)律的輸出信號的現(xiàn)象。生產(chǎn)這種現(xiàn)象的主要原因是因?yàn)殡娐吩骷䥇?shù)受溫度影響而發(fā)生波動從而導(dǎo)致Q點(diǎn)的不穩(wěn)定，在多級放大器中由于采用直接耦合方式，會使Q點(diǎn)的波動逐級傳遞和放大。
48、什么是反饋？什么是直流反饋和交流反饋？什么是正反饋和負(fù)反饋？
答：輸出信號通過一定的途徑又送回到輸入端被放大器重新處理的現(xiàn)象叫反饋。如果信號是直流則稱為直流反饋；是交流則稱為交流反饋，經(jīng)過再次處理之后使放大器的最后輸出比引入反饋之前更大則稱為正反饋，反之，如果放大器的最后輸出比引入反饋之前更小，則稱為負(fù)反饋。
49、為什么要引入反饋？
答：總的說來是為了改善放大器的性能，引入正反饋是為了增強(qiáng)放大器對微弱信號的靈敏度或增加增益；而引入負(fù)反饋則是為了提高放大器的增益穩(wěn)定性及工作點(diǎn)的穩(wěn)定性、減小失真、改善輸入輸出電阻、拓寬通頻帶等等。
50、交流負(fù)反饋有哪四種組態(tài)？
答：分別是電流串聯(lián)、電流并聯(lián)、電壓串聯(lián)、電壓并聯(lián)四種組態(tài)。
模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)
一、“模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程概述
“模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)”是理工科自動化、電氣工程及其自動化、電子信息、通信工程等電類專業(yè)必修的專業(yè)基礎(chǔ)課，該課程不僅具有自身的理論體系，而且還是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，該課程和“數(shù)字電路”合稱為“電子技術(shù)基礎(chǔ)”�！澳M電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程的主要任務(wù)是解決電子技術(shù)入門的問題，該課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握模擬電子電路的基本工作原理、分析方法和設(shè)計(jì)思路，為深入學(xué)習(xí)數(shù)字電路、微機(jī)原理及應(yīng)用、單片機(jī)原理與應(yīng)用、自動控制原理等后續(xù)課程和從事有關(guān)電子技術(shù)方面的實(shí)際工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。同時(shí)由于全國大學(xué)生電子競賽和各省組織的省級電子競賽的深入開展，以此為契機(jī)，“模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)”成為各大院校重中之重。模擬電子技術(shù)簡稱“模電”，很多學(xué)過該課程的學(xué)生稱其為“魔電”。面對學(xué)生口中所說的“魔電”，筆者在長期的教學(xué)中，根據(jù)理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果和多年指導(dǎo)大學(xué)生進(jìn)行電子競賽的經(jīng)驗(yàn)，對該課程的教學(xué)質(zhì)量問題進(jìn)行了一定的探討，從中得出幾個(gè)方面的問題所在，其中最重要的有以下幾點(diǎn)：
1.教材選用問題
一般的高等院校選用兩個(gè)教材，其中一個(gè)是《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》，清華大學(xué)出版社出版，由童詩白、華成英主編；另一個(gè)是《電子技術(shù)基礎(chǔ)（模擬部分）》，高等教育出版社出版，由康華光主編。這兩套教材的側(cè)重點(diǎn)有所不同，但是課程內(nèi)容大同小異。
2.課程的授課學(xué)時(shí)問題
一般院校的總學(xué)時(shí)為80學(xué)時(shí)，其中理論學(xué)時(shí)為64，實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)為16，從近年的課堂理論教學(xué)情況來看，需要增加相應(yīng)的理論學(xué)時(shí)以提高理論學(xué)習(xí)的深度和應(yīng)用型知識的廣度，同時(shí)實(shí)驗(yàn)課時(shí)也需要增加。但是在整體消減學(xué)時(shí)的大背景下，增加課時(shí)還是有難度的。
3.理論教學(xué)內(nèi)容方面的問題
整個(gè)課程理論教學(xué)的內(nèi)容安排還是偏重于理論性的知識，通常向?qū)W生講授的是“是什么”的問題，而本科教育的目標(biāo)是培養(yǎng)應(yīng)用型的人才，主要掌握的應(yīng)該是“怎么用”的問題，因此需要從中選用一套適合本校實(shí)情的教材，同時(shí)還要對教材內(nèi)容進(jìn)行一定的取舍和重新組織，盡量多安排一些與實(shí)際應(yīng)用相關(guān)的知識點(diǎn)。
4.實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容方面的問題
以往的模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)多為驗(yàn)證性的內(nèi)容，引不起學(xué)生的興趣，因而要增加一些應(yīng)用性和設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容來培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)也可以增加一些與實(shí)際工程聯(lián)系緊密的實(shí)驗(yàn)。
對于傳統(tǒng)黑板板書教學(xué)方式，畫電路和波形比較慢，而且比較抽象，學(xué)生難以理解；而通過采用多媒體技術(shù)和板書結(jié)合的方式就能達(dá)到很好的教學(xué)效果。
從筆者多年指導(dǎo)電子競賽的經(jīng)驗(yàn)看出，學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力較差，因此需要加強(qiáng)這方面的練習(xí)。
二、理論教學(xué)內(nèi)容探討
本科院校尤其是工科院校是培養(yǎng)應(yīng)用型創(chuàng)新人才的搖籃，它的教育目標(biāo)是順應(yīng)社會尤其是時(shí)代需求培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力。在這個(gè)大政方針的指引下，電氣類學(xué)科中的“模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)”的教學(xué)目的是主要培養(yǎng)學(xué)生能夠正確選擇合適的電路元器件和設(shè)計(jì)具有某種特定功能的電路的能力，理論知識以夠用為基本原則，不需要面面俱到，更不需要鉆牛角尖，要盡可能地避免煩瑣的公式推導(dǎo)和大篇幅的理論分析。一些基本原理和電路的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可不作詳細(xì)地分析，在介紹基本原理后直接使用。例如，三極管放大狀態(tài)下內(nèi)部載流子的傳輸過程，各種場效應(yīng)管的內(nèi)部工作原理的講解等一直是理論教學(xué)的難點(diǎn)，但是實(shí)際應(yīng)用中學(xué)生只要會分析三極管和場效應(yīng)管組成的六種放大電路即可，因此就可以大膽地刪除這些內(nèi)部工作原理的講解，把教學(xué)重點(diǎn)放在這兩種放大器件組成的放大電路的應(yīng)用場合和分析思路的講解中，就可以達(dá)到偏重應(yīng)用型教學(xué)的目的。從整體上看，模擬電子技術(shù)的重要內(nèi)容是放大電路。而放大電路包括分立元件，三極管和場效應(yīng)管組成的放大電路，集成電路組成的放大電路。其中分立元件組成的放大電路是基礎(chǔ)，而集成電路的內(nèi)部是由分立元件組成的功能更強(qiáng)的放大電路，而且集成電路體現(xiàn)的是現(xiàn)代電子技術(shù)發(fā)展的趨勢。因此理論教學(xué)要“以分立電路為基礎(chǔ)，集成電路為重點(diǎn)”來進(jìn)行，適當(dāng)加強(qiáng)大規(guī)模集成電路的內(nèi)容。在集成電路教學(xué)中，要適當(dāng)縮減內(nèi)部電路的分析，加強(qiáng)集成電路的電路及實(shí)際應(yīng)用方面的內(nèi)容，適當(dāng)向?qū)W生介紹一些在工程實(shí)踐和電子競賽中使用的新器件，如開關(guān)電源，各種濾波器，高速放大器等，培養(yǎng)學(xué)生分析電路和解決實(shí)際問題的能力，同時(shí)也能使學(xué)生了解現(xiàn)代電子技術(shù)發(fā)展的前沿和動態(tài)。此外，最為關(guān)鍵的是在講授的同時(shí)給學(xué)生貫穿實(shí)際電路設(shè)計(jì)的知識，使學(xué)生認(rèn)識到理論分析和實(shí)際設(shè)計(jì)的差距，從而能夠理論聯(lián)系實(shí)際，更大程度地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)“模擬電子技術(shù)”的興趣。當(dāng)然，在教學(xué)中應(yīng)適當(dāng)注重課程內(nèi)容與其他專業(yè)課程的聯(lián)系與銜接，注重課程內(nèi)容的工程應(yīng)用背景，提高學(xué)生對課程內(nèi)容的興趣。
三、實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容探討
除了理論教學(xué)外，“模擬電子技術(shù)”這門課程非常注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)，這也是學(xué)生獲得知識以及激發(fā)其學(xué)習(xí)理論知識的主要途徑之一。事實(shí)上，既然是培養(yǎng)應(yīng)用型的人才，實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)該是重中之重，但是通過多年的教學(xué)發(fā)現(xiàn)，大部分學(xué)生對于這個(gè)重中之重的課程并不“感冒”，學(xué)生經(jīng)常忽視這個(gè)問題，當(dāng)然最主要的原因不能怪學(xué)生，而主要在于實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上。由于大部分的實(shí)驗(yàn)屬于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，而且傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)往往是以教師為主，實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師從實(shí)驗(yàn)?zāi)康�、�?shí)驗(yàn)步驟到實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)逐步講解，而學(xué)生按照教師的講解進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的具體操作，按部就班地將教師講授的內(nèi)容依葫蘆畫瓢地加以練習(xí)。如果最后的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和教師講的不一樣或者得不出結(jié)果，學(xué)生的第一反映是找老師幫忙。顯然這種教學(xué)方式不利于學(xué)生分析問題、解決問題能力的培養(yǎng)，極大地限制了學(xué)生的主觀能動性和創(chuàng)造性�？梢钥鋸埖刂v，學(xué)生即使不懂實(shí)驗(yàn)原理，只要懂得中文，按照實(shí)驗(yàn)步驟去做，一般都能做好實(shí)驗(yàn)，這也是學(xué)生提不起實(shí)驗(yàn)興趣的主要原因。如何解決這個(gè)問題呢？首先對于各類實(shí)驗(yàn)尤其是驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)，必須要求學(xué)生做好實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作，弄清楚實(shí)驗(yàn)所涉及的原理，不能不懂裝懂，要做預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，這時(shí)需要教師在實(shí)驗(yàn)課前進(jìn)行嚴(yán)格地檢查，督促學(xué)生養(yǎng)成預(yù)習(xí)的好習(xí)慣；其次，實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書的編排上盡量將實(shí)驗(yàn)步驟不要寫得太詳細(xì)，甚至可以不寫，給學(xué)生獨(dú)立思考的空間；第三，實(shí)驗(yàn)課堂上要以學(xué)生為主，教師為輔，盡可能地將教師的講課內(nèi)容壓縮在15分鐘之內(nèi)，給學(xué)生充分的時(shí)間去做實(shí)驗(yàn)，即使學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候出現(xiàn)一定的問題，也要學(xué)生盡可能自己獨(dú)立解決；第四，除驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)外，盡可能多地安排一些設(shè)計(jì)性和綜合性的實(shí)驗(yàn)，對于這類實(shí)驗(yàn)，可以不限定時(shí)間由學(xué)生獨(dú)立完成，他們可以隨時(shí)到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的調(diào)試和設(shè)計(jì)，當(dāng)然這就需要很多配套的硬件設(shè)施和開放更多的實(shí)驗(yàn)室。同時(shí)改革實(shí)驗(yàn)考核辦法，在要求完成的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容之外，另選一個(gè)實(shí)驗(yàn)作為實(shí)驗(yàn)考試內(nèi)容，由操作、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、考試三部分的成績綜合得到實(shí)驗(yàn)總評成績，以此來督促學(xué)生，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量。
四、教學(xué)方式的探討
傳統(tǒng)的教學(xué)方式主要是板書，作為學(xué)生口中的“魔電”，學(xué)生普遍反映“模擬電子技術(shù)”這門課程難學(xué)，主要難在課程的基本原理、概念比較多而且抽象，尤其是放大電路的兩大分析方法之一的圖解分析法，如果單純地用黑板加上粉筆的這種傳統(tǒng)教學(xué)方法去講解，曲線圖的繪制不但慢而且效果不太好。此時(shí)如果加入多媒體課件，就能很形象生動地向?qū)W生展示模擬電子技術(shù)的魅力，多媒體教學(xué)的優(yōu)點(diǎn)還有信息量大。當(dāng)然這并不是說板書不好，相反，通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，學(xué)生更愿意接受板書的教學(xué)方式，主要原因是多媒體教學(xué)速度太快，學(xué)生的思維跟不上，而板書速度較慢，學(xué)生更容易理解。在教學(xué)過程中，盡量多媒體和板書相結(jié)合，從而在一定程度上提高教學(xué)質(zhì)量。
五、電子競賽的契機(jī)
全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽是教育部和前電子工業(yè)部于1994年共同倡導(dǎo)主辦的，全國先后舉辦了九屆競賽；它是四大學(xué)科（電子設(shè)計(jì)、數(shù)學(xué)建模、機(jī)械設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)）競賽之一，面向全國大學(xué)生的群眾性科技活動；它和全國大賽相對應(yīng)，各個(gè)省份的電子競賽也如火如荼地進(jìn)行，競賽內(nèi)容緊扣當(dāng)前教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)環(huán)節(jié)，注重理論聯(lián)系實(shí)際、傳統(tǒng)器件與新型器件應(yīng)用的結(jié)合，也特別注重在新技術(shù)、新器件、新儀器上的應(yīng)用。電子競賽對高校教育思想和教育觀念的轉(zhuǎn)變、教育教學(xué)改革特別是模擬電子技術(shù)課程教學(xué)改革起積極的推進(jìn)作用。競賽逐漸成為教學(xué)改革實(shí)踐的載體，從而越來越被高校所重視，得到廣大師生的認(rèn)可和積極參與，且參與人數(shù)逐年增加。
通過武漢工業(yè)學(xué)院多年的電子競賽經(jīng)驗(yàn)可以看出，電子競賽更注重學(xué)生實(shí)際動手能力的培養(yǎng)，這種競賽與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果相比，更能激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新精神。但是最初參加競賽的學(xué)生實(shí)際動手能力并不好，比如有的學(xué)生拿到幾個(gè)發(fā)光二極管，什么實(shí)驗(yàn)還沒做就燒壞了，主要原因是相關(guān)元器件的使用說明書他們沒有認(rèn)真看，直接加電壓結(jié)果是電流過大二極管都燒毀了。當(dāng)然這些注意事項(xiàng)課堂上都講過，但是學(xué)生的理論聯(lián)系實(shí)際的能力欠缺，最有效的方法是在實(shí)踐中學(xué)習(xí)模擬電子電路。實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)，通過設(shè)計(jì)實(shí)際的電路，學(xué)生能夠認(rèn)識到知識的重要性。所以說，全國電子競賽和各省組織的省級電子競賽是學(xué)好“模擬電子技術(shù)”基礎(chǔ)的契機(jī)，也是高校教師教好“模擬電子技術(shù)”的契機(jī)。
借鑒電子競賽的實(shí)施方法，通過一系列的實(shí)際訓(xùn)練，學(xué)生普遍較好地掌握簡單電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)基本方法的同時(shí)，了解元器件的基本知識，并進(jìn)一步熟練各種基本儀器的使用，而且動手能力和相應(yīng)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力得到明顯提高。這種方法的實(shí)施效果明顯，學(xué)生在訓(xùn)練中非常認(rèn)真，而且特別投入，有一部分學(xué)生整天在實(shí)驗(yàn)室工作，幾乎達(dá)到了廢寢忘食的程度；更重要的是通過這一環(huán)節(jié)，學(xué)生真切地體會到電子技術(shù)的魅力，對電子技術(shù)課程的興趣普遍增大，能夠在課外主動思考用所學(xué)知識解決身邊一些問題的方法，能夠主動去做一些感興趣的簡單設(shè)計(jì)，能夠積極地參加各類相關(guān)科技競賽，同時(shí)又通過電子競賽和參賽同學(xué)的積極反饋?zhàn)饔�，更有效地提高了教學(xué)質(zhì)量。在競賽中，以學(xué)生為主，教師指導(dǎo)為輔，從而為培養(yǎng)創(chuàng)新型應(yīng)用人才打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
六、結(jié)語
本文通過對“模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)”理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、教學(xué)方式的分析和探討，又根據(jù)電子競賽的影響力和契機(jī)，提出了以學(xué)生為主，教師為輔的培養(yǎng)方式和教學(xué)改革方式。但是這樣的教學(xué)改革并不是一朝一夕能夠完成的，需要廣大高校師生的全力配合。只有這樣，才能在提高“模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)”教學(xué)質(zhì)量的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)創(chuàng)新型應(yīng)用人才的目標(biāo)。
模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)
1、主講教材的選取
經(jīng)過多年的課程教學(xué)和對各大高校該門課程的調(diào)研，從中發(fā)現(xiàn)主要有兩種教材使用率很高。其中一個(gè)是高等教育出版社出版由康華光主編的教材，另一本是是清華出版社出版的由童詩白主編的教材�？等A光版的教材思路清晰，知識點(diǎn)的編排邏輯性強(qiáng)，課程內(nèi)容易學(xué)易懂，而童詩白版的教材更側(cè)重于基本概念的講解，邏輯性強(qiáng)，知識點(diǎn)豐富，學(xué)生需要掌握的內(nèi)容多，學(xué)生學(xué)起來較為吃力，所以一般選用康華光主編的教材。本校采用的也是這本教材，而將童詩白版的教材作為主要的參考資料，以增加學(xué)生的知識面。
2、主講內(nèi)容的取舍
所謂的模擬電路就是處理模擬電壓和電流的電路，而由于現(xiàn)實(shí)生活中大多信號較為微弱，所以要進(jìn)行信號的放大，這也是模擬電子技術(shù)課程的核心部分，同時(shí)放大電路的設(shè)計(jì)也是歷年全國電子設(shè)計(jì)大賽必選題目之一，因此本課程的主講內(nèi)容自然非放大電路莫屬。
放大電路主要有兩種類型的電路構(gòu)成，其一是由三極管、場效應(yīng)管等分立元件組成的放大電路，主要分布在教材的第三和第四章；其二是由集成運(yùn)算放大器所形成的放大電路，主要分布在第二和第七章。
除放大電路外，還有一個(gè)重要內(nèi)容是直流穩(wěn)壓電源。因?yàn)榧热环Q之為電路，必然有供電電源且大多數(shù)電源為直流電源，但是現(xiàn)實(shí)生活中由于發(fā)電廠的原因大多為交流電源，所以必然需要一種交流轉(zhuǎn)為直流的電路，此電路就是直流穩(wěn)壓電源，主要分布在第三和第十章。
由此可知，主講內(nèi)容就是放大電路和直流穩(wěn)壓電源，且主要分布在第二、三、四、五、七和第十章。
3、教學(xué)方法的改進(jìn)
確定好主講內(nèi)容，教學(xué)方法自然也要改進(jìn)，不能從頭講到尾、面面俱到，而應(yīng)該講重點(diǎn)內(nèi)容，從簡單內(nèi)容開始，減少復(fù)雜原理的講解，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，總而言之是避難就易，使學(xué)生擺脫“魔電”的困擾。
這里主要提一下放大電路內(nèi)容的教學(xué)方式。先介紹分立元件組成的放大電路，該部分由三個(gè)方面組成：三極管、場效應(yīng)管的放大原理，兩者組成的放大電路類型和放大電路的分析方法。其中三極管、場效應(yīng)管的放大原理是難點(diǎn)，教師可以少講，只需讓學(xué)生知道只有這兩種器件可以用于放大即可，避開難點(diǎn)，而放大類型是簡單內(nèi)容，學(xué)生易于掌握且為主要內(nèi)容，最后一個(gè)是放大電路的分析方法，這也是學(xué)生學(xué)習(xí)模擬電子技術(shù)必須掌握的核心內(nèi)容，同樣采用避難就易的方式，重點(diǎn)講解分析的步驟和技巧，而分析的步驟主要分為兩大步，其一是直流狀態(tài)下的靜態(tài)分析，其二是交流狀態(tài)下的動態(tài)分析過程。
至于集成運(yùn)算放大器組成的放大電路更為重要，但其實(shí)它的分析非常簡單，只需掌握虛短、虛斷的分析方法即可。
所以，通過“避難就易”的教學(xué)方式，學(xué)生一般能克服對于“模電”的恐懼心理。
4、結(jié)束語
本文通過對于模擬電子技術(shù)課程主講教材的選用、主講內(nèi)容的取舍和教學(xué)方法的改進(jìn)等方面進(jìn)行一定的分析和探索，找出了一條適合教學(xué)、學(xué)生易懂的教學(xué)方式，經(jīng)過多年的實(shí)際應(yīng)用，學(xué)生反映非常好，各位專家也是大為贊賞，值得各院校推廣。
模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)
模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)總結(jié)，模擬電子技術(shù)是電氣工程及其自動化等專業(yè)的學(xué)生必須掌握的一門技術(shù)，此課程在專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃中具有舉足輕重的的地位，少年子弟江湖老，如今，走上工作崗位的我們在工作中也許會接觸到這些知識，下面就模擬電子技術(shù)中的重難點(diǎn)做一些說明。
一、放大電路基礎(chǔ)作為本課程的基礎(chǔ)，由于課程剛?cè)腴T，概念較多，又要初步培養(yǎng)分析、計(jì)算能力，因此，必須放慢進(jìn)度，保證足夠的學(xué)時(shí)。
關(guān)于半導(dǎo)體的物理基礎(chǔ)部分，因“物理”和“化學(xué)”兩課中一般都已講過，本課程不必重復(fù)，可從晶體的共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)講起。
PN結(jié)是重點(diǎn)內(nèi)容，要求用物理概念講清PN結(jié)的單向?qū)щ娦裕龢O管的電流分配及放大原理。
重點(diǎn)掌握二極管與三極管的特性和主要參數(shù)。
1、在放大器的三種基本組態(tài)(共射、共基、共集)中，應(yīng)重點(diǎn)掌握共射和共集電路的組成和工作原理。
2、放大器的圖解分析法，主要用來確定靜態(tài)工作點(diǎn)和分析動態(tài)工作過程，不要求用它來計(jì)算放大倍數(shù)。
3、微變等效電路分析法是分析放大器的一個(gè)重要工具。
H參數(shù)的導(dǎo)出，等效電路的建立，受控電源的概念等要讓學(xué)生牢固地掌握。
要使學(xué)生能用h參數(shù)等效路計(jì)算放在器的電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻。
要通過各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，把上述分析工具應(yīng)用達(dá)到熟練掌握的程度。
4、在放大器的工作點(diǎn)穩(wěn)定電路的特性分析中，以射極偏置電路為主。
但對集電極——基極偏置電路，可以簡單地介紹其穩(wěn)定工作點(diǎn)的物理過程，也可以組織學(xué)生自學(xué)。
至于用密勒定理來分析此電路，可在習(xí)題課中介紹，或指導(dǎo)學(xué)生閱讀。
密勒定理在電子電路的近似分析中有一定的實(shí)用價(jià)值，不僅在這里應(yīng)用在 高頻特性分析中，由于密勒效應(yīng)而引出密勒電容一詞。
在由集成運(yùn)放組成的積分與微分電路中，也可用密勒定理來解釋電路時(shí)間常數(shù)的擴(kuò)大與縮小。
5、在介紹射極偏置電路之后，可以順便引出恒流源，它作為一種電路組成單元，不僅在分立元件電路中常見，在模擬集成電路中使用更為普遍。
6、對于共集電極電路，除講基本電路外，最好能介紹一下復(fù)合自舉跟隨器，復(fù)合管的概念，在功放及電源中要用到；自舉的概念也常用于許多實(shí)際的電路。
二、場效應(yīng)管放大器場效應(yīng)管是一種單極型器件。
這部分內(nèi)容可以重上討話結(jié)型場效應(yīng)管及其放大電路，絕緣柵型管及其放大電路可與型場效應(yīng)管及其放大電路類比研究。
結(jié)型場效應(yīng)管是以PN結(jié)為基礎(chǔ)的場效應(yīng)器件。
要熟悉它的簡單結(jié)構(gòu)和工作原理、特性曲線、主要參數(shù)和使用注意點(diǎn)。
對于場效應(yīng)管放大器，主要講清偏壓電路及其交流放大實(shí)質(zhì)(輸入電壓對輸出電流的控制)。
由于器件特性的分散性，在分析表態(tài)工作點(diǎn)時(shí)，可偏重于公式 計(jì)算法。
在分析它的放大倍數(shù)等指標(biāo)時(shí)，則用微變等效電路法。
三、頻率特性與多級放大器
1、這部分內(nèi)容，首先要明確研究放大器頻率特性的實(shí)際背景，目的、意義，并講清基本概念，使學(xué)生從物理概念理解隔直電容和射極旁路電容對電路低頻特 性的影響，結(jié)電容(擴(kuò)散電容和勢壘電容的總稱)和接線電容對電路高頻特性的影響。
2、為了簡明起見，可以通過RC高通和RC低通電路，討論頻率特性的近似分析方法——波特圖法。
然后，把阻容耦合放大器簡化為高通電路和低通電路來分析。
3、當(dāng)討論共射電路低頻特性時(shí)，對低頻特性的影響可由輸出(發(fā)射極旁路電容在輸出回路基本上不存在折算的問題、且發(fā)射極旁路電容一般遠(yuǎn)大于輸出耦合電容，故發(fā)射極旁路電容在輸出回路對低頻特性的影響可忽略)、輸入回路的時(shí)間常數(shù)確定(至于發(fā)射極旁路電容對低頻特性的影響，可把發(fā)射極旁路電容折合到基極電路來處理，由輸入回路的時(shí)間常數(shù)確定)，若輸入回路與輸出回路決定的下限截止彼此相差在四倍以上，則將其中較大者作為放大器的下限頻率。
4、討論電路高頻特性時(shí)，重點(diǎn)討論混合∏型等效電路和三極管的高頻參數(shù)。
5、單級放大器的瞬態(tài)特性可以不作要求。
6、RC耦合多級放大器主要計(jì)算其電壓放大倍數(shù)，在計(jì)算過程中，要注意級間的相互影響，要讓學(xué)生掌握一種重要關(guān)系，即前級的輸出電阻就是后級信號源的內(nèi)阻，而后級的輸入電阻就是前級的負(fù)載。
對多級放大器的頻率響應(yīng)，能定性地了解級數(shù)愈多頻帶愈窄即可。
模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)的知識
模擬電子技術(shù)以晶體管、場效應(yīng)管等電子器件為基礎(chǔ)，以單元電路、集成電路的分析和設(shè)計(jì)為主導(dǎo)，研究各種不同電路的結(jié)構(gòu)、工作原理、參數(shù)分析及應(yīng)用。
一、模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)
1、模擬信號
我們將連續(xù)性的信號稱為模擬信號，而將離散型的信號稱為數(shù)字信號。
2、模擬電路
模擬電路是對模擬信號進(jìn)行處理的電路，其最基本的處理是對信號的放大，含有功能和性能各異的放大電路。
二、模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)- -電子信息系統(tǒng)的組成
電子信息系統(tǒng)由信號的提取、信號的預(yù)處理、信號的加工和信號的驅(qū)動與執(zhí)行四部分構(gòu)成，如下圖所示。
三、模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)
1、基本概念
導(dǎo)體：極易導(dǎo)電的物體;
絕緣體：幾乎不導(dǎo)電的物體;
半導(dǎo)體：導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間的物質(zhì);
2、本征半導(dǎo)體
共價(jià)鍵：在硅和鍺的結(jié)構(gòu)中，每個(gè)原子與其相鄰的原子之間形成共價(jià)鍵，共用一對價(jià)電子;
自由電子：由于熱運(yùn)動，具有足夠能量而掙脫共價(jià)鍵束縛的價(jià)電子;
空穴：由于自由電子的產(chǎn)生，使得共價(jià)鍵中產(chǎn)生的空位置;
復(fù)合：自由電子與空穴相碰同時(shí)消失的現(xiàn)象;
載流子：運(yùn)載電荷的粒子;
導(dǎo)電機(jī)理：在本征半導(dǎo)體中，電流包括兩部分，一部分是自由電子移動產(chǎn)生的電流，另一部分是由空穴移動產(chǎn)生的電流，因此，本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力取決于載流子的濃度。溫度越高，載流子濃度越高，本征半導(dǎo)體導(dǎo)電能力越強(qiáng)。
3、本征半導(dǎo)體
共價(jià)鍵：在硅和鍺的結(jié)構(gòu)中，每個(gè)原子與其相鄰的原子之間形成共價(jià)鍵，共用一對價(jià)電子;
自由電子：由于熱運(yùn)動，具有足夠能量而掙脫共價(jià)鍵束縛的價(jià)電子;
空穴：由于自由電子的產(chǎn)生，使得共價(jià)鍵中產(chǎn)生的空位置;
復(fù)合：自由電子與空穴相碰同時(shí)消失的現(xiàn)象;
載流子：運(yùn)載電荷的粒子;
導(dǎo)電機(jī)理：在本征半導(dǎo)體中，電流包括兩部分，一部分是自由電子移動產(chǎn)生的電流，另一部分是由空穴移動產(chǎn)生的電流，因此，本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力取決于載流子的濃度。溫度越高，載流子濃度越高，本征半導(dǎo)體導(dǎo)電能力越強(qiáng)。
四、課程特色：
以實(shí)際材料為例，迅速講解相關(guān)知識，舉例大量的實(shí)際電路知識，圖示性強(qiáng)。能使人很清晰的看懂知識點(diǎn)。
第一章：直流穩(wěn)壓電源的制作與調(diào)試(第1-12課時(shí))
第二章：分立元件放大電路分析與調(diào)試(第12-30課時(shí))
第三章：集成運(yùn)算放大器基礎(chǔ)及負(fù)反饋電路(第31-37課時(shí))
第四章：集成運(yùn)算放大器的應(yīng)用(第38-49課時(shí))
第五章：功率放大電路(第50-58課時(shí))
第六章：正弦波振蕩電路(第59-63課時(shí))
第七章：光電子器件及其應(yīng)用(第64-68課時(shí))
第八章：晶閘管及其應(yīng)用電路(第69-76課時(shí))
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