1、現(xiàn)代電子電路設(shè)計(jì)課程教學(xué)大綱一、課程的基本信息適應(yīng)對(duì)象：電子信息工程 課程代碼：22E01126學(xué)時(shí)分配：32=22理論22+10實(shí)驗(yàn)賦予學(xué)分：2先修課程：電路原理、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、單片機(jī)原理與接口技術(shù)后續(xù)課程：嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)、工程實(shí)訓(xùn)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、二、課程性質(zhì)與任務(wù)本課程是面向電子信息工程專業(yè)本科學(xué)生開設(shè)的一門專業(yè)選修課，具有很強(qiáng)的理論性、實(shí)踐性和工程性。其任務(wù)是使學(xué)生掌握基于運(yùn)算放大器的電路設(shè)計(jì)原理與方法，并基于PSpice進(jìn)行設(shè)計(jì)驗(yàn)證，為將來開展畢業(yè)設(shè)計(jì)以及從事電子電路設(shè)計(jì)工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。三、教學(xué)目的與要求通過本課程的教學(xué)，使學(xué)生系統(tǒng)掌握以運(yùn)算放大器為基礎(chǔ)，以信號(hào)鏈設(shè)計(jì)

2、為重點(diǎn)，以系統(tǒng)方法論為指導(dǎo)的基于運(yùn)算放大器的電路設(shè)計(jì)方法，充分培養(yǎng)學(xué)生將電子技術(shù)理論與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合的學(xué)習(xí)能力和解決實(shí)際工程問題的能力。通過本課程教學(xué)，要求學(xué)生：1. 掌握運(yùn)算放大器在信號(hào)鏈路中的作用和地位；2. 掌握運(yùn)算放大器在信號(hào)鏈中各單元電路設(shè)計(jì)原理與方法；3. 學(xué)會(huì)運(yùn)用系統(tǒng)觀分析和解決電子電路設(shè)計(jì)問題。四、教學(xué)內(nèi)容與安排（一）課時(shí)分配根據(jù)本課程的教學(xué)內(nèi)容，分為7個(gè)教學(xué)章節(jié)，各章節(jié)的教學(xué)時(shí)數(shù)如下表所示。章節(jié)學(xué)時(shí)分配小 計(jì)（學(xué)時(shí)）課內(nèi)學(xué)時(shí)課外學(xué)時(shí)講授討論實(shí)踐 1.運(yùn)算放大器基礎(chǔ)22 2.單電源供電運(yùn)放電路設(shè)計(jì)437 3.電壓反饋放大器和電流反饋放大器比較42 4.有源濾波器4375.運(yùn)算放

3、大器關(guān)鍵指標(biāo)分析226.放大器的穩(wěn)定性理論487.運(yùn)放與傳感器和ADC接口設(shè)計(jì)22其他4合 計(jì)221032（二）理論教學(xué)內(nèi)容第1章 運(yùn)算放大器基礎(chǔ)【教學(xué)內(nèi)容】基本電路定理；基本運(yùn)放電路分析；運(yùn)放電路中的反饋；運(yùn)放的供電?！窘虒W(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)】教學(xué)重點(diǎn)：基本運(yùn)放電路分析；運(yùn)放電路中的反饋。教學(xué)難點(diǎn)：運(yùn)放電路中的反饋?！净疽蟆渴炀氄莆諝W姆定律、分壓器規(guī)則、疊加定理；掌握基本運(yùn)放電路結(jié)構(gòu)與分析方法；理解非理想運(yùn)放電路誤差的分析方法；掌握運(yùn)放電路中負(fù)反饋的分析，了解環(huán)路增益等概念；掌握供電電源對(duì)信號(hào)動(dòng)態(tài)輸出范圍的影響?！九囵B(yǎng)能力】掌握電路基本定理與基本運(yùn)放電路的分析能力。第2章 單電源供電運(yùn)放電路設(shè)計(jì)

4、【教學(xué)內(nèi)容】雙電源與單電源供電區(qū)別；單電源供電運(yùn)放電路模型建立；四種單電源供電運(yùn)放電路設(shè)計(jì)；其他情形運(yùn)放電路設(shè)計(jì)?！窘虒W(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)】教學(xué)重點(diǎn)：?jiǎn)坞娫垂╇娺\(yùn)放直流工作點(diǎn)；四種單電源供電運(yùn)放電路的設(shè)計(jì)。教學(xué)難點(diǎn)：?jiǎn)坞娫垂╇娺\(yùn)放直流工作點(diǎn)?！净疽蟆坷斫鈫坞娫垂╇娺\(yùn)放電路的直流工作點(diǎn)作用；掌握單電源供電運(yùn)放電路模型的推導(dǎo)；掌握四種單電源供電運(yùn)放電路設(shè)計(jì)方法；掌握任意增益與偏移量的運(yùn)放電路設(shè)計(jì)?！九囵B(yǎng)能力】掌握單電源供電運(yùn)放電路的設(shè)計(jì)能力。第3章 電壓反饋放大器和電流反饋放大器比較【教學(xué)內(nèi)容】高速放大器關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)；電壓反饋和電流反饋區(qū)別；電流反饋放大器的分析方法；電流反饋放大器與電壓反饋放大器傳遞

5、函數(shù)比較；電流反饋放大器與電壓反饋放大器性能比較；電壓反饋和電流反饋放大器選用原則?！窘虒W(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)】教學(xué)重點(diǎn)：電流反饋放大器分析方法；電流反饋放大器與電壓反饋放大器性能比較。教學(xué)難點(diǎn)：電流反饋放大器分析方法?！净疽蟆坷斫飧咚俜糯笃麝P(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)；理解電壓反饋和電流反饋放大器模型；掌握電流反饋放大器的分析方法；掌握電壓反饋和電流反饋放大器的傳遞函數(shù)表示方法；掌握電壓反饋和電流反饋放大器在帶寬、增益、壓擺率和反饋電阻取值方面的區(qū)別；掌握電壓反饋和電流反饋放大器的選用原則。【培養(yǎng)能力】高速放大器的分析設(shè)計(jì)能力。第4章 有源濾波器【教學(xué)內(nèi)容】低通濾波器基礎(chǔ)；低通濾波器的設(shè)計(jì)；高通濾波器的設(shè)計(jì)；帶通

6、濾波器的設(shè)計(jì)；帶阻濾波器的設(shè)計(jì)；其他濾波器的設(shè)計(jì)；有源濾波器的快速設(shè)計(jì)方法。【教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)】教學(xué)重點(diǎn)：低通濾波器基礎(chǔ)；低通濾波器的設(shè)計(jì)；有源濾波器的快速設(shè)計(jì)。教學(xué)難點(diǎn)：濾波器的傳遞函數(shù)設(shè)計(jì)法?！净疽蟆繒?huì)求取濾波器的傳遞函數(shù)，能根據(jù)傳遞函數(shù)說明濾波器的特性；掌握不同的濾波器原型及其特性；掌握有源濾波器的傳遞函數(shù)設(shè)計(jì)法；掌握有源濾波器的快速設(shè)計(jì)方法；掌握有源濾波器的PSpice設(shè)計(jì)工具?！九囵B(yǎng)能力】有源濾波器的分析與設(shè)計(jì)能力。第5章 運(yùn)算放大器關(guān)鍵指標(biāo)分析【教學(xué)內(nèi)容】運(yùn)算放大器輸入端和輸出端的直流指標(biāo)的概念、意義以及對(duì)電路性能的影響；運(yùn)算放大器的交流參數(shù)指標(biāo)分析?！窘虒W(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)】教學(xué)重點(diǎn)：

7、輸入失調(diào)電壓、電流；最大輸出電壓擺幅；帶寬指標(biāo)；壓擺率。教學(xué)難點(diǎn)：壓擺率；總諧波失真加噪聲?！净疽蟆空莆辗糯笃鬏斎牒洼敵龅南嚓P(guān)直流指標(biāo)概念及其對(duì)電路性能的影響，如輸入偏置電流、輸入失調(diào)電流、輸入失調(diào)電壓、最大輸出擺幅等；掌握放大器的交流參數(shù)指標(biāo)的概念及對(duì)電路性能的影響，如增益帶寬積、壓擺率、建立時(shí)間、總諧波失真加噪聲等；掌握放大器的其他指標(biāo)及對(duì)電路性能的影響，如共模抑制比、電源噪聲抑制比等。【培養(yǎng)能力】根據(jù)給定設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)分析、選擇運(yùn)算放大器的能力，同時(shí)了解運(yùn)算指標(biāo)對(duì)電路性能的影響。第6章 放大器的穩(wěn)定性理論【教學(xué)內(nèi)容】運(yùn)算放大器穩(wěn)定性分析；波特圖分析運(yùn)放電路穩(wěn)定性方法；PSpice工具分

8、析運(yùn)放電路穩(wěn)定性方法；頻率補(bǔ)償方法?！窘虒W(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)】教學(xué)重點(diǎn)：波特圖分析運(yùn)放電路穩(wěn)定性方法。教學(xué)難點(diǎn)：頻率補(bǔ)償方法?！净疽蟆空莆肇?fù)反饋運(yùn)算放大器電路穩(wěn)定性分析方法；熟練掌握反饋放大器電路穩(wěn)定性的波特圖分析法；掌握應(yīng)用PSpice/SPICE判斷運(yùn)放穩(wěn)定性方法；掌握頻率補(bǔ)償方法。【培養(yǎng)能力】運(yùn)算放大器電路穩(wěn)定性分析能力，補(bǔ)償設(shè)計(jì)能力。第7章 運(yùn)放與傳感器和ADC接口設(shè)計(jì)【教學(xué)內(nèi)容】運(yùn)算放大器在信號(hào)鏈中的位置與作用；電子電路的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法；【教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)】教學(xué)重點(diǎn)：運(yùn)放與傳感器的接口；運(yùn)放與ADC的接口。教學(xué)難點(diǎn)：運(yùn)放與傳感器接口?！净緝?nèi)容】掌握根據(jù)傳感器和ADC技術(shù)指標(biāo)選擇運(yùn)算放大器；

9、掌握電子電路的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法?！九囵B(yǎng)能力】運(yùn)算放大器在電子系統(tǒng)中應(yīng)用設(shè)計(jì)能力。（三）實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容以下共列出4個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，其中實(shí)驗(yàn)1、2必做，實(shí)驗(yàn)3、4任選其一。實(shí)驗(yàn)1 單電源供電運(yùn)放電路設(shè)計(jì)（3課時(shí)）【實(shí)驗(yàn)任務(wù)】根據(jù)給定技術(shù)指標(biāo)設(shè)計(jì)、制作一個(gè)單電源運(yùn)放電路，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的放大?！緦?shí)驗(yàn)要求】根據(jù)給定技術(shù)指標(biāo)選擇單電源供電運(yùn)放電路模型；進(jìn)行相關(guān)電阻參數(shù)的計(jì)算，同時(shí)需要考慮、電路的仿真驗(yàn)證、電路的制作與測(cè)試。實(shí)驗(yàn)2 有源濾波器設(shè)計(jì)（3課時(shí)）【實(shí)驗(yàn)任務(wù)】根據(jù)給定技術(shù)指標(biāo)設(shè)計(jì)一個(gè)有源濾波器，并進(jìn)行仿真驗(yàn)證與制作和測(cè)試。【實(shí)驗(yàn)要求】根據(jù)選定濾波器指標(biāo)選擇濾波器原型，在此基礎(chǔ)上采用傳遞函數(shù)法計(jì)算電阻、電容等器件參

10、數(shù)，然后進(jìn)行電路仿真、制作與測(cè)試；采用濾波器快速設(shè)計(jì)法完成上述濾波器設(shè)計(jì)，并和傳遞函數(shù)法進(jìn)行比較實(shí)驗(yàn)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)3交流到直流變換器設(shè)計(jì)（4課時(shí)）【實(shí)驗(yàn)任務(wù)】設(shè)計(jì)一個(gè)交流到直流變換器，實(shí)現(xiàn)將輸入的交流信號(hào)轉(zhuǎn)換為直流信號(hào)?！緦?shí)驗(yàn)要求】掌握全波整流電路、低通濾波器的設(shè)計(jì)以及它們的結(jié)合方法；完成該電路的仿真、制作與測(cè)試。實(shí)驗(yàn)4 信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)（4課時(shí)）【實(shí)驗(yàn)任務(wù)】根據(jù)給定要求，產(chǎn)生多種信號(hào)波形（正弦波、三角波等）【實(shí)驗(yàn)要求】掌握振蕩器原理與波形變換電路設(shè)計(jì)方法；能根據(jù)給定波形的技術(shù)指標(biāo)計(jì)算相關(guān)器件參數(shù)；五、教學(xué)設(shè)備和設(shè)施多媒體教學(xué)，輔以實(shí)驗(yàn)教學(xué)。電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)臺(tái)，包括直流穩(wěn)壓電源、萬(wàn)用表、函數(shù)發(fā)生器、示波器、面包板以及必要的電子元器件。六、課程考核與評(píng)估采用期末學(xué)期論文形式。學(xué)期論文成績(jī)占總成績(jī)的50%，實(shí)驗(yàn)成績(jī)占總成績(jī)的30%，平時(shí)成績(jī)占總成績(jī)的20%。七、附錄1. 必備教材1.美Bruce Carter著，孫宗曉 譯.運(yùn)放放大器權(quán)威指南（第4版），北京：人民郵電出版社，2014.62. 參考資料1. 美Sergio Franco著，劉樹棠，朱茂林，榮玫 譯.基于運(yùn)算放大器和模擬集成