模拟电子技术基础课程教学体会PPT课件

学生的困惑学生的困惑 经常出现近似处理情况，很不适应经常出现近似处理情况，很不适应 概念多、电路形式多、需要记忆的内容多概念多、电路形式多、需要记忆的内容多 内容繁杂，不能把握重点内容繁杂，不能把握重点第1页/共29页教学中应关注的几个问题教学中应关注的几个问题一、强化工程实践观点一、强化工程实践观点1 1、检验标准、检验标准实际测试实际测试 通常放大电路指标的理论计算结果与实测结果是不同的。至少有通常放大电路指标的理论计算结果与实测结果是不同的。至少有两个原因导致了这种差别：两个原因导致了这种差别： (1)(1)理论计算所采用的三极管模型本身就是近似模型，模型参数理论计算所采用的三极管模型本身就是近似模型，模型参数估算公式算出的结果与实际工作时的参数存在差别；估算公式算出的结果与实际工作时的参数存在差别； (2)(2)理论计算中的电阻等其它元件参数与实际元件参数也不一致。理论计算中的电阻等其它元件参数与实际元件参数也不一致。 表明很多时候没有必要追求高精确度的理论计算。表明很多时候没有必要追求高精确度的理论计算。 高精度的放大电路是通过实际调试实现的，并不完全取决于精确高精度的放大电路是通过实际调试实现的，并不完全取决于精确的理论计算。的理论计算。第2页/共29页一、强化工程实践观点一、强化工程实践观点2 2、工程实践的重要特色、工程实践的重要特色抓主要矛盾，尽可能采用抓主要矛盾，尽可能采用简单、实用的方法解决问题。简单、实用的方法解决问题。典型的例子：波特图典型的例子：波特图 f/Hz fL 20lg AV /dB fH f/Hz -90 -180 -270 20lg AVM 0 教学中应关注的几个问题教学中应关注的几个问题单级共射放大电路的频率响应单级共射放大电路的频率响应第3页/共29页3 3、加强设计性实验内容、加强设计性实验内容 通过设计性的实验，易于提高对工程实践的认识，能通过设计性的实验，易于提高对工程实践的认识，能使学生较快接受这种处理问题的方法。使学生较快接受这种处理问题的方法。教学中应关注的几个问题教学中应关注的几个问题一、强化工程实践观点一、强化工程实践观点第4页/共29页二、充分用好特性曲线二、充分用好特性曲线 特性曲线全面地反映了三极管电极间电压和电极特性曲线全面地反映了三极管电极间电压和电极电流的实际定量关系。三极管所表现出的各种特性和电流的实际定量关系。三极管所表现出的各种特性和小信号模型中的参数，均可在其特性曲线中找到对应小信号模型中的参数，均可在其特性曲线中找到对应的出处。的出处。 图解方法直观形象，对物理意义的理解有很好的图解方法直观形象，对物理意义的理解有很好的帮助。帮助。教学中应关注的几个问题教学中应关注的几个问题第5页/共29页1 1、理解器件的非线性、理解器件的非线性iBvBEvCEiC教学中应关注的几个问题教学中应关注的几个问题二、充分用好特性曲线二、充分用好特性曲线第6页/共29页iBvBEvCEiCQQ2 2、静态工作点、静态工作点教学中应关注的几个问题教学中应关注的几个问题二、充分用好特性曲线二、充分用好特性曲线第7页/共29页vCEIBQiBvBEiCQQ3 3、H H参数小信号模型参数小信号模型中参数的物理意义中参数的物理意义bcevcerbe ibibicvce-+-+vbe-+rcerbe=1斜率斜率rce=1斜率斜率教学中应关注的几个问题教学中应关注的几个问题二、充分用好特性曲线二、充分用好特性曲线第8页/共29页iBvBEvCEiCbcevcerbe ibibicvce-+-+vbe-+rce iC iBVCEQ vBE vCEIBQ = vBE vCE = iC iB3 3、H H参数小信号模型参数小信号模型中参数的物理意义中参数的物理意义教学中应关注的几个问题教学中应关注的几个问题二、充分用好特性曲线二、充分用好特性曲线第9页/共29页二、充分用好特性曲线二、充分用好特性曲线教学中应关注的几个问题教学中应关注的几个问题4 4、三极管放大和、三极管放大和恒流工作方式恒流工作方式QbiCbvCEbRc2RcVCCVCCvCEiCQICQIBQVCEQQaiCaiBavCEaQbiCbiBbvCEbVCCvCEiCIBQRcVCCQICQVCEQQaiCavCEaRc1VCC IREF VCC IC1 T1 T2 iC R 2IB Rc 第10页/共29页三、处理好与电路理论等课程的关系三、处理好与电路理论等课程的关系1 1、分析设计放大电路的手段、工具、分析设计放大电路的手段、工具 Rb1 + Rb2 Re Rc RL b c e rbe + ib ib ic ie vo vi )|(LcboRRiv ebbebi)1(Ririv ebeLcio)1()|(RrRRvvAv 电压增益：电压增益：教学中应关注的几个问题教学中应关注的几个问题第11页/共29页1 1、分析设计放大电路的手段、工具、分析设计放大电路的手段、工具)1(|ebeb2b1TTiRrRRivR bRTbiii ebbebT)1(Ririv )|(b2b1RTbRRiv 由电路列出方程由电路列出方程TTiivR Rb1 Rb2 Re Rc RL b c e rbe ib ib ic ie + vTiTiRbRi教学中应关注的几个问题教学中应关注的几个问题三、处理好与电路理论等课程的关系三、处理好与电路理论等课程的关系第12页/共29页 借助这一工具，可以解决放大电路的分析设计问题。借助这一工具，可以解决放大电路的分析设计问题。 本课程的教学目标并不停留在此，实际上掌握所获得本课程的教学目标并不停留在此，实际上掌握所获得的结论更为重要。的结论更为重要。1 1、分析设计放大电路的手段、工具、分析设计放大电路的手段、工具教学中应关注的几个问题教学中应关注的几个问题三、处理好与电路理论等课程的关系三、处理好与电路理论等课程的关系第13页/共29页2 2、概念的延伸、概念的延伸网络端口等效电阻网络端口等效电阻网络的传递函数网络的传递函数网络的正弦稳态响应网络的正弦稳态响应放大电路的输入、输出电阻放大电路的输入、输出电阻放大电路增益放大电路增益放大电路的频率响应放大电路的频率响应教学中应关注的几个问题教学中应关注的几个问题三、处理好与电路理论等课程的关系三、处理好与电路理论等课程的关系第14页/共29页教学中应关注的几个问题教学中应关注的几个问题3 3、“虚短虚短”和和“虚断虚断”概念引出的两个途径：概念引出的两个途径： （1 1）理想运放）理想运放 （2 2）深度负反馈）深度负反馈 ri ro 0 Avo vo=Avo(vp-vn)ipinvpvnV+VvoAvo(vp-vn)（vo有限值）有限值）vp= vn（虚短）（虚短）ip=0 in=0 （虚断）（虚断） vf vi + - vid iid xoxidxf+xiAFFA1f 由由iofxxA ofxxF xf xi xid = xi - xf 0以串联负反馈为例以串联负反馈为例0iidid rvi( (虚断虚断) )( (虚短虚短) )vid= vi - vf 0三、处理好与电路理论等课程的关系三、处理好与电路理论等课程的关系第15页/共29页3 3、“虚短虚短”和和“虚断虚断”概念引出的两个途径：概念引出的两个途径： （1 1）理想运放）理想运放 （2 2）深度负反馈）深度负反馈 由深度负反馈引出的由深度负反馈引出的“虚短虚短”和和“虚断虚断”，拓展了，拓展了“两虚两虚”概念的应用范围。表明只要引入了深度负反馈，概念的应用范围。表明只要引入了深度负反馈，一般的放大电路也可以应用一般的放大电路也可以应用“虚短虚短”和和“虚短虚短” 。教学中应关注的几个问题教学中应关注的几个问题三、处理好与电路理论等课程的关系三、处理好与电路理论等课程的关系第16页/共29页4 4、放大与能量守恒、放大与能量守恒 从能量转换角度理解放大的概念，理解工作电源从能量转换角度理解放大的概念，理解工作电源的作用。的作用。信号源信号源负载负载教学中应关注的几个问题教学中应关注的几个问题三、处理好与电路理论等课程的关系三、处理好与电路理论等课程的关系 输出信号中输出信号中增加的能量来自增加的能量来自工作电源工作电源第17页/共29页四、抓住本质，突出各种电路的特点四、抓住本质，突出各种电路的特点1 1、三极管放大作用的本质是其控制关系、三极管放大作用的本质是其控制关系2 2、电源的作用、电源的作用 BJTBJT： iC = iE ， iC = iBMOSFETMOSFET：iD = Kn (vGS - VT )2三极管、放大器是能量转换和控制器件三极管、放大器是能量转换和控制器件教学中应关注的几个问题教学中应关注的几个问题建立满足三极管正常工作（控制关系得以实现）的条件。建立满足三极管正常工作（控制关系得以实现）的条件。提供放大信号所需的能量。这些能量在输入信号控制下转提供放大信号所需的能量。这些能量在输入信号控制下转换为有效的输出能量。换为有效的输出能量。第18页/共29页3 3、静态偏置的核心、静态偏置的核心BJTBJT正常工作的条件：发射结正偏、集电结反偏正常工作的条件：发射结正偏、集电结反偏NPN管管T+VCCCb1RcCb2RbPNP管管T-VCCCb1RcCb2Rb教学中应关注的几个问题教学中应关注的几个问题四、抓住本质，突出各种电路的特点四、抓住本质，突出各种电路的特点第19页/共29页3 3、静态偏置的核心、静态偏置的核心NPN管管T+VCCCb1RcCb2Rb1ReCeRb2PNP管管T-VCCCb1RcCb2Rb1ReCeRb2教学中应关注的几个问题教学中应关注的几个问题四、抓住本质，突出各种电路的特点四、抓住本质，突出各种电路的特点BJTBJT正常工作的条件：发射结正偏、集电结反偏正常工作的条件：发射结正偏、集电结反偏第20页/共29页3 3、静态偏置的核心、静态偏置的核心NPNNPN管能否工作于负电源下？管能否工作于负电源下？T+VCCCb1RcCb2Rb1ReCeRb2教学中应关注的几个问题教学中应关注的几个问题四、抓住本质，突出各种电路的特点四、抓住本质，突出各种电路的特点T-VCCCb1ReCb2Rb2RcCeRb1第21页/共29页3 3、静态偏置的核心、静态偏置的核心PNPPNP管能否工作于正电源下？管能否工作于正电源下？T-VCCCb1RcCb2Rb1ReCeRb2教学中应关注的几个问题教学中应关注的几个问题四、抓住本质，突出各种电路的特点四、抓住本质，突出各种电路的特点T+VCCCb1ReCb2Rb2RcCeRb1第22页/共29页4 4、各种放大电路的特点、各种放大电路的特点 三种基本放大电路共射、共集、共基（共源、共三种基本放大电路共射、共集、共基（共源、共漏、共栅）的动态指标特点漏、共栅）的动态指标特点教学中应关注的几个问题教学中应关注的几个问题四、抓住本质，突出各种电路的特点四、抓住本质，突出各种电路的特点第23页/共29页4 4、各种放大电路的特点、各种放大电路的特点不能放大直流信号不能放大直流信号至少可以放大直流信号，至少可以放大直流信号，但信号源、电源不共但信号源、电源不共“地地”阻容耦合阻容耦合: :直接耦合直接耦合: :T+VCCCb1RcCb2Rb1ReCeRb2+vs-TVCCRcRb+vs-vOVBB教学中应关注的几个问题教学中应关注的几个问题四、抓住本质，突出各种电路的特点四、抓住本质，突出各种电路的特点第24页/共29页4 4、各种放大电路的特点、各种放大电路的特点信号源、电源共信号源、电源共“地地”的直接耦合放大电路的直接耦合放大电路TVCCRcRb+vs-vOVBBTVCCRcRe+vs-vOVBB教学中应关注的几个问题教学中应关注的几个问题四、抓住本质，突出各种电路的特点四、抓住本质，突出各种电路的特点T+VCCRcRb+vs-vO-VEERe第25页/共29页五、具有实际指导意义的两个概念五、具有实际指导意义的两个概念1 1、器件参数确定后，增益、器件参数确定后，增益-带宽积基本为常数带宽积基本为常数减小增益减小增益带宽增加带宽增加放大电路设计的综合指标放大电路设计的综合指标教学中应关注的几个问题教学中应关注的几个问题便于理解共射、共基、共集三种放大电路带宽的差别便于理解共射、共基、共集三种放大电路带宽的差别共射共射iesiebeLvse |RRRrRA ibsibbeLvsb |RRRrRA 共基共基1 |vsc A共集共集由于由于 Rie Rib所以所以 |Avse | |Avsb | 增益关系：增益关系：|Avse | |Avsb | |Avsc | 带宽关系：带宽关系：BWe BWb BWc 增益增益-带宽积基本为常数带宽积基本为常数第26页/共29页2 2、多级放大电路的频带比它的任何一级都窄、多级放大电路的频带比它的任何一级都窄 在设计多级放大电路时，如何考虑对各个单级频带在设计多级放大电路时，如何考虑对各个单级频带的要求。的要求。教学中应关注的几个问题教学中应关注的几个问题五、具有实际指导意义的两个概念五、具有实际指导意义的两个概念第27页/共29页第28页/共29页感谢您的观看。第29页/共29页