模拟电子技术是电气工程及其自动化等的学生必须掌握的一门技术,此课程在培养计划中具有举足轻重的的地位,少年子弟江湖老,如今,走上工作岗位的我们在工作中也许会接触到这些知识,下面就模拟电子技术中的重难点做一些说明。
    一、放大电路基础
    作为本课程的基础,由于课程刚入门,概念较多,又要初步培养分析、计算能力,因此,必须放慢进度,保证足够的学时。
    关于半导体的物理基础部分,因“物理”和“化学”两课中一般都已讲过,本课程不必重复,可从晶体的共价键结构讲起。PN结是重点内容,要求用物理概念讲清PN结的单向导电性,三极管的电流分配及放大原理。重点掌握二极管与三极管的特性和主要参数。
    1、在放大器的三种基本组态(共射、共基、共集)中,应重点掌握共射和共集电路的组成和工作原理。
    2、放大器的图解分析法,主要用来确定静态工作点和分析动态工作过程,不要求用它来计算放大倍数。
    3、微变等效电路分析法是分析放大器的一个重要工具。H参数的导出,等效电路的建立,受控电源的概念等要让学生牢固地掌握。要使学生能用h参数等效路计算放在器的电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。要通过各个教学环节,把上述分析工具应用达到熟练掌握的程度。
    4、在放大器的工作点稳定电路的特性分析中,以射极偏置电路为主。但对集电极——基极偏置电路,可以简单地介绍其稳定工作点的物理过程,也可以组织学生自学。至于用密勒定理来分析此电路,可在习题课中介绍,或指导学生阅读。密勒定理在电子电路的近似分析中有一定的实用价值,不仅在这里应用在
    高频特性分析中,由于密勒效应而引出密勒电容一词。在由集成运放组成的积分与微分电路中,也可用密勒定理来解释电路时间常数的扩大与缩小。
    5、在介绍射极偏置电路之后,可以顺便引出恒流源,它作为一种电路组成单元,不仅在分立元件电路中常见,在模拟集成电路中使用更为普遍。
    6、对于共集电极电路,除讲基本电路外,能介绍一下复合自举跟随器,复合管的概念,在功放及电源中要用到;自举的概念也常用于许多实际的电路。
    二、场效应管放大器
    场效应管是一种单极型器件。这部分内容可以重上讨话结型场效应管及其放大电路,绝缘栅型管及其放大电路可与型场效应管及其放大电路类比研究。
    结型场效应管是以PN结为基础的场效应器件。要熟悉它的简单结构和工作原理、特性曲线、主要参数和使用注意点。
    对于场效应管放大器,主要讲清偏压电路及其交流放大实质(输入电压对输出电流的控制)。由于器件特性的分散性,在分析表态工作点时,可偏重于公式
    计算法。在分析它的放大倍数等指标时,则用微变等效电路法。
    三、频率特性与多级放大器
    1、这部分内容,首先要明确研究放大器频率特性的实际背景,目的、意义,并讲清基本概念,使学生从物理概念理解隔直电容和射极旁路电容对电路低频特
    性的影响,结电容(扩散电容和势垒电容的总称)和接线电容对电路高频特性的影响。
    2、为了简明起见,可以通过RC高通和RC低通电路,讨论频率特性的近似分析方法——波特图法。然后,把阻容耦合放大器简化为高通电路和低通电路来分析。
    3、当讨论共射电路低频特性时,对低频特性的影响可由输出(发射极旁路电容在输出回路基本上不存在折算的问题、且发射极旁路电容一般远大于输出耦合电容,故发射极旁路电容在输出回路对低频特性的影响可忽略)、输入回路的时间常数确定(至于发射极旁路电容对低频特性的影响,可把发射极旁路电容折合到基极电路来处理,由输入回路的时间常数确定),若输入回路与输出回路决定的下限截止彼此相差在四倍以上,则将其中较大者作为放大器的下限频率。
    4、讨论电路高频特性时,重点讨论混合∏型等效电路和三极管的高频参数。
    5、单级放大器的瞬态特性可以不作要求。
    6、RC耦合多级放大器主要计算其电压放大倍数,在计算过程中,要注意级间的相互影响,要让学生掌握一种重要关系,即前级的输出电阻就是后级信号源的内阻,而后级的输入电阻就是前级的负载。对多级放大器的频率响应,能定性地了解级数愈多频带愈窄即可。
    四、反馈放大器与正弦波振荡器
    反馈是电子技术中的重点和难点内容。
    1、首先,通过射极偏置放大电路建立反馈的概念(实际上,在章讨论工作点稳定时,即开始引入反馈的概念),然后从这个特例抽象为一般方框图,
    从而导出放大倍数的一般表达式。能利用瞬时极性法判别正、负反馈及四种类型的反馈电路及其特点,能解释负反馈对放大器性能的影响。
    2、由于工程实际中,负反馈放大器通常满足深度负反馈条件,故关于负反馈放大器放大倍数的定量分析,以在深度负反馈条件下,进行近似估算为主。
    3、负反馈放大器的方框图分析法,一般作为加深加宽的内容,这部分内容可以不讲。
    4、关于负反馈放大器的稳定问题,首先可介绍产生自激的原因,自激振荡的条件,然后用定性的概念介绍消除自激振荡的方法。如在放大器的级间基极到地或在三极管的集电极——基极间接入小电容C或接入RC串联电路,主要从破坏振荡条件来解释。这部分内容也可作为自学处理。
    5、正弦波振荡器以阐明产生振荡的原理为主,重点掌握振荡器的相位平衡和振幅平衡条件。对于RC和LC振荡器,可选一种(如RC桥式电路)为重点,其他类型可略作介绍。这部分主要要求学生弄清电路的组成,掌握正确判断正反馈的方法及振荡频率的计算。
    五、功率放大器
    本章的主线是功率、效率和非线性失真三方面的问题。三者之间是有矛盾的,要通过具体电路来阐明解决矛盾的思路与措施。要熟悉放大器的三种工作状态——甲类、乙类和甲乙类的工作特点。互补对称功率放大电路是本章的重点内容,在射极输出器的基础上进行与定量的分析。复合互补对称功率放大电路作为加深加宽的内容(复合管的概念在复合射极输出器中介绍,不能两处落空)。
    六、集成运算放大器及其应用
    本章是模拟电子技术的重点内容和发展方向。
    1、首先,通过理想运算放大器来建立基本概念。要从工程实际出发,提出多级直接耦合放大器输出电压的随机波动性,由此引出零点漂移的概念,以及抑制零点漂浮移的措施。
    2、差动式放大器是多级直接耦合放大器的重要组成单元,除了应掌握其工作原理外,还应注意计算各项指标。
    3、集成运算放大器以一种典型电路(如741)为例分析即可,分析时要了解各组成部分的工作原理,对于新型电路的内部单元,可以有重点地予以介绍,指明发展方向。重点放在各主要技术指标的含义和使用注意事项,以便于在设计电路时,正确选择型号。由于工艺水平的提高,实际的集成运放我与理想运放接近,故在分析运算电路时,常把实际运放看作理想运放,这样能使分析过程简便有效。同时,也应指出,非理想参数将使运算结果带来误差。
    4、在分析集成运放的线性应用电路时,应抓住“虚短”,“虚断”这两个基本概念。只要集成运放在线性范围内工作,下列两条重要结论具有普遍的意义。
    a、因为输出电压有限,而开环差模放大倍数可视为无穷大,所以输入电压约为零或两输入端视为“虚短”。
    b、因为集成运放输入电阻可视为无穷大的,而输入电压有限,所以,两端输入端之间不取用电流,即输入端视为“虚断”。抓住这两条结论,对分析各种线性应用电路将十分灵活、简便,要求学生熟练掌握。
    5、对于集成运放的线性应用电路,要求重点掌握比例器、加法器、积分器、有源滤波器等。
    6、直流稳压电源
    单相桥式整流电容滤波稳压电路是本章所要讨论的典型电路。稳压部分以带放大器的串联反馈式稳压电路为重点,介绍其稳压原理,并计论有关参数的选择计算。关于稳压性能的进一步改善措施,可留给学生自己阅读。