中北大学模电模拟绪论精讲

0.绪论0.1电子技术的内涵0.2电子技术的分类0.3电子技术的主要研究内容0.4课程的性质和任务0.6如何学习这门课程0.7课程安排与要求0.5课程的特点0.1电子技术的内涵电子技术主要研究与电子有关的理论和技术。1）电子技术是根据电子学的原理，运用电子器件设计和制造某种特定功能的电路,以解决实际问题的科学。2）电子技术是对电子信号进行处理的技术。处理的方式主要有：信号的发生、放大、滤波、转换。0.2电子技术的分类1）模拟电子技术2）数字电子技术3）电力电子技术(1)模拟电子技术研究对模拟信号处理的模拟电路学科。它以半导体二极管、半导体三极管和场效应管为关键电子器件，包括运算放大电路、功率放大电路、反馈放大电路、信号运算与处理电路、信号产生电路、电源稳压电路等研究方向。(2)数字电子技术数字电子技术主要研究处理数字信号的电,包括各种逻辑门电路、集成器件的功能及其应用组合和时序电路的分析和设计、典型集成芯片等.(3)电力电子技术又称“功率电子学”（PowerElectronics），简称PE。是应用于电力领域，使用电力电子元件对电能进行变换和控制的电子技术。电力电子技术分为电力电子元件制造技术和变流技术。电力电子学是由电力学、电子学和控制理论三个学科交叉而行成。这一观点被全世界普遍接受。0.3电子技术的主要研究内容(1)电子元件(2)电子电路(3)应用技术(1)电子器件l电子器件——主要包括（真空、半导体）电子二极管、三极管、半导体集成块等。l电子器件的发展历程：l真空器件——半导体器件——集成电路电子器件(探索）l1895年荷兰物理学家、数学家——洛伦兹“假定电子的存在”洛伦兹，H．A．(HendrikAntoonLorentz,1853～1928)，荷兰物理学家、数学家21897年著名英国物理学家——约瑟夫·约翰·汤拇逊(Thomson，JosephJohn）在实验室找到电子约瑟夫·约翰·汤拇逊(Thomson，JosephJohn。1856——1940)，著名的英国物理学家31904年美国电机工程师——约翰·安布罗斯·弗莱明（JohnAmbroseFleming）发明了简单的真空电子二极管用于检测微弱的无线电信号JohnAmbroseFleming（1864年11月29日~1945年4月18日），英国电机工程师、物理学家。以在发现右手定则、发明二极管、真空管而闻名41906年美国物理学家——德福雷斯特二极管上加栅极,发明了具有放大作用的三极管51906年，美籍加拿大人费森登教授（1866—1932年）在马可尼、波波夫发明无线电报的启发下，发明了调幅波，使高频信号带着声音的振幅发射出去，1910成功地进行了首次无线电广播。6收音机诞生了。由于早期的三极管真空度不高，收音质量不好，直到1914年，高真空管问世，无线电广播方有大规模发展。1911年电子技术实用开始！由电子管到晶体管1912年阿诺德和兰米尔研制出高真空电子管1917年坎贝尔研制成滤波器1922年弗里斯研制成第一台超外差无线电收音机1940年帕全森和洛弗尔研制成电子模拟计算机1947年肖克莱、巴丁和布拉顿发明晶体管1947年贝尔实验室的巴丁、布拉顿和肖克莱研制成第一个点接触型晶体管1948年英国采用EDSAG计算机,这是最早的一种存储程序数字计算机1949年诺伊曼提出自动传输机的概念1950年麻省理工学院的福雷斯特研制成磁心存储器1958年美国得克萨斯仪器公司和仙童公司宣布研制成第一个集成电路半导体器件——集成电路1948年第一只晶体管诞生（半导体器件或固体器件）——1951年有了商品从小规模发展到中规模、大规模、超大规模，集成度越来越高，从而进入微电子时代。小规模100元器件,中规模100-1000,大规模1000-10000,超大规模1000080年代可编程器件发展近20年：生物电子器件、微机电器件（MEMS）等近年：石墨烯发明，电子器件有望出现新的革命！值得纪念的几位科学家！（byJohnBardeen,WilliamSchockleyandWalterBrattaininBellLab）肖克莱、巴丁、布拉顿他们在1947年11月底发明了晶体管，并在12月16日正式宣布“晶体管”诞生。1956年获诺贝尔物理学奖。巴丁所做的超导研究于1972年第二次获得诺贝尔物理学奖。第一个集成电路及其发明者（JackKilbyfromTI）1958年9月12日，在德州仪器公司的实验室里，实现了把电子器件集成在一块半导体材料上的构想。42年以后，2000年获诺贝尔物理学奖“为现代信息技术奠定了基础”。第一片集成电路只有4个晶体管，而1997年一片集成电路中有40亿个晶体管。有科学家预测，集成度还将按10倍/6年的速度增长，到2015或2020年达到饱和。学习电子技术方面的课程需时刻关注电子技术的发展！(2)电子电路电子电路是指含有电子器件（电子管、晶体管等）和电阻、电感、电容等其他元件组成，实现某种特定功能的电路。电子电路的功能：对电子信号进行处理。包括：信号的发生、放大、滤波、转换。电子信息系统的组成信号的提取信号的预处理信号的加工信号的驱动与执行A/D转换计算机或其它数字系统D/A转换信号的提取信号的预处理信号的加工信号的驱动与执行A/D转换计算机或其它数字系统D/A转换传感器接收器隔离、滤波、放大运算、转换、比较功放执行机构模拟电子电(模拟电子系统)模拟电子电路数字电子电路（系统）模拟-数字混合电子电路(2)应用技术——4C电子技术的应用领域归纳为四个方面，或者叫做四个“C”。lCommunication（通讯）lControl（控制）lComputer（计算机）lCulturelife（文化生活）电子技术的发展，推动计算机技术的发展，使之“无孔不入”，应用广泛！广播通信：发射机、接收机、扩音、录音、程控交换机、电话、手机网络：路由器、ATM交换机、收发器、调制解调器工业：钢铁、石油化工、机加工、数控机床交通：飞机、火车、轮船、汽车军事：雷达、电子导航航空航天：卫星定位、监测医学：γ刀、CT、B超、微创手术消费类电子：家电（空调、冰箱、电视、音响、摄像机、照相机、电子表、电子玩具、各类报警器、保安系统0.4课程的性质和任务(1)课程性质技术基础课、专业基础课课程范畴：《模拟电子技术》和《数字电子技术》(2)课程的任务掌握电子电路分析、设计必备的基本理论基本概念基本方法具体内容掌握电子器件的特性、主要参数和选用熟练掌握单元电路的工作原理、组成、分析方法掌握电路的应用了解新器件、新技术——自学能力培养电子技术是信息技术的基础和支撑！信息无处不在，电子技术无所不用！0.5课程的特点（1）理论与实践并重；（２）工程性和实践性；（３）受控源、线性与非线性电路的分析方法。0.6如何学习这门课程1.掌握基本概念、基本电路和基本分析方法基本概念：概念是不变的，应用是灵活的，“万变不离其宗”。基本电路：构成的原则是不变的，具体电路是多种多样的。基本分析方法：不同类型的电路有不同的性能指标和描述方法，因而有不同的分析方法。2.注意定性分析和近似分析的重要性3.学会辩证、全面地分析电子电路中的问题根据需求，最适用的电路才是最好的电路。要研究利弊关系，通常“有一利必有一弊”。4.注意电路中常用定理在电子电路中的应用•学习电子电路方法（归纳）•理论+实践+扩充+创新思考•（1）是什么？•（2）为什么？•（3）做什么？•（4）怎么做？。5.如何听课:听什么?怎样听?如何记笔记6.如何复习:重点讲如何看参考书(1)有的放矢(2)开拓知识面7.教材及参考书介绍(1)毕满清主编模拟电子技术基础(2)毕满清主编模拟电子技术基础学习指导及习题详解(3)毕满清主编电子技术实验与课程设计(第4版)(4)华成英童诗白主编模拟电子技术基础(第四版(5康华光主编电子技术基础(模拟部分)(第五版)8.如何总结:当天小结,单元总结,课程总结9.做作业:做作业也要善于总结.0.7课程安排与要求•1.讲课学时：72学时（独立设课）•2.实验学时：32学时（独立设课）•3.考试：•平时成绩：20%（作业、回答问题、考勤）•期末成绩：80%l概念、基本理论、基本方法40%l计算、分析、设计55%l知识扩展：5%要求:(1)作业按时交,每周一/二(2)课程笔记本(3)写小结:a.本章重点内容b.体会最深内容c.存在问题及建议