對 《高頻電子線路》課程教學的思考

楊光義，金偉正 （武漢大學電子信息學院，湖北武漢430079）

《高頻電子線路》是電子、信息、通信類等專業本科生的主干技術基礎課程。通過該課程的學習，讓學生充分了解該課程各單元電路的基本概念、電路組成和工作原理，掌握各種非線性電子線路分析和設計方法，從而為學習后續課程打下堅實基礎。該課程強調理論聯系實際，因而需要注重培養學生將理論和實際相結合的能力。筆者根據教學實踐體會，對 《高頻電子線路》課程建設的思考進行闡述。

1 加強實驗教學環節

實驗教學是理論教學的延伸，但是又不能完全依附于課堂理論教學。實驗教學要有明確的教學目的和鮮明的實踐特色，必須注重對學生實驗技能的培養。要求學生通過實驗課程的學習，能夠比較熟練地掌握 《高頻電子線路》常用測試儀器的使用方法與基本測試技術，同時具有對實驗數據進行初步分析和驗算的實踐能力。

1．1 充分重視基礎實驗

通過對該課程基礎實驗的學習，使學生能夠掌握基礎實驗技能和電路參數估算、調試以及技術指標測試方法，從而為今后工作打下堅實基礎。因此，在實驗教學中應加強基礎功能電路的實驗教學，具體包括以下內容：①晶體管高頻小信號放大實驗。包括晶體管小信號調諧放大器特性實驗、寬帶集成放大電路與選頻放大特性實驗、雙柵場效應管選頻放大與增益控制實驗和晶體管共射-共基級聯選頻放大器實驗。②正弦波振蕩實驗。包括電容三點式振蕩電路特性實驗、并聯型晶體振蕩電路特性實驗、串聯型晶體振蕩電路特性實驗和MC1648集成壓控振蕩電路特性實驗。③振幅調制實驗。包括MC1496模擬乘法器調幅電路特性實驗、二極管環型調幅電路特性實驗和雙柵場效應管調幅電路特性實驗。④調幅波信號的解調實驗。包括二極管大信號檢波和小信號檢波特性實驗、模擬乘法器同步檢波特性實驗和二極管同步檢波特性實驗。⑤頻率調制實驗。包括變容二極管直接調頻電路特性實驗和集成壓控振蕩器調頻電路特性實驗以及調頻信號的解調實驗。⑥相位鑒頻器實驗、相移乘法鑒頻器實驗和雙失諧回路鑒頻器實驗。

1．2 配合使用仿真軟件

在該課程的理論教學中只能進行定性分析，不能讓學生直觀了解電路參數變化對電路影響的實際效果。另外，課堂實驗一般只局限于基礎電路的實驗，要讓學生在課內完成系統電路實驗，實際操作難度很大。隨著現代電子技術和計算機技術的快速發展，以計算機輔助設計為基礎的EDA技術已經滲透到電子系統和集成電路設計的各個環節，利用仿真技術對電路進行設計、分析和調試已經成為電路設計的必要手段。如果在教學中充分利用仿真軟件形象地展示元件參數的變化對電路性能的影響，無疑會豐富教學內容，進而提高學生分析問題、解決問題的能力［1］。

Multisim軟件具有電路設計、分析和測試等仿真功能，同時具有界面直觀、操作方便等特點。另外，該軟件為用戶提供各種虛擬儀器、元件庫、器件庫、模擬電路庫及數字電路庫等［2］。據此學生可以方便地設計出各種實用的模擬電路和數字電路，并且可以利用軟件中提供的虛擬儀器對所設計的電路進行仿真測試，因而Multisim是一款較為實用的電路實驗仿真軟件。如果需要更專業的高頻電路仿真，可使用ADS仿真軟件。

由于仿真實驗畢竟不是真實實驗，因而有關仿真實驗的實驗項目不宜太多，教學學時數也應該有所限制。應當把真實實驗不容易實現和綜合性較強的系統電路實驗用仿真實驗代替，充分發揮仿真實驗的長處，從而達到最佳實驗效果。

2 注重 《高頻電子線路》課程與相關課程的聯系

《低頻電子線路》課程的主要內容包括常用半導體器件、基本放大電路、放大電路的反饋、集成運算放大器及應用、波形發生器和直流穩壓電源等。通過該課程的學習，學生能夠了解各種半導體器件的性能以及半導體器件組成的各種電路及其應用。《高頻電子線路》課程的主要內容包括選頻網絡、高頻小信號放大器、高頻功率放大器、正弦波振蕩器、振幅調制與解調、角度調制與解調、數字調制與解調、反饋控制電路和頻率合成技術等。就實現功能來說，《高頻電子線路》包括3部分，即信號的產生（振蕩器）、信號的放大 （小信號放大、功率放大）和信號的變換 （各種調制和解調電路）。低頻電子線路采用圖解法和小信號等效法等方法，以線性的觀點討論電路的輸入阻抗、輸出阻抗、增益、頻率響應等特性。《高頻電子線路》絕大部分都屬于非線性電路，一般用解析法和折線分析法等非線性電路的分析方法來進行研究。除了需要注意元器件在高頻使用時的高頻特性外，高頻電路中使用的元器件與低頻電路中使用的元器件基本相同。因此，學生只有掌握了 《低頻電子線路》課程知識，才能真正學好 《高頻電子線路》課程。在學習 《高頻電子線路》課程之前，教師注重引導學生復習和鞏固 《低頻電子線路》課程知識是十分必要的。

此外，《信號與系統》、《通信原理》和 《高頻電子線路》都涉及調制解調的知識，但側重點有所不同。《高頻電子線路》課程主要講述調制解調的工作原理和實現電路，《信號與系統》課程主要講述應用傅里葉變換的性質說明搬移信號頻譜的原理，而 《通信原理》則研究不同的調制方式對系統性能的影響。因此，在教學中應根據課程具體內容進行靈活處理。

3 結 語

闡述了 《高頻電子線路》課程的內容和特點，對該課程教學提出了相關建議，即應該加強加強實驗教學環節和注重 《高頻電子線路》課程與相關課程的聯系。由于 《高頻電子線路》是一門教師難教而學生難學的課程，因而需要教師不斷進行探索，尋找具有可行性的教學方法，以便讓學生更好地掌握該課程的相關知識，為學習后續課程打下良好基礎。

［1］于海勛 ．高頻電路實驗與仿真 ［M］．北京：科學出版社，2005．

［2］苗澎．SystemView在 “通信電子線路”課程教學中的應用 ［J］．電氣電子教學學報，2007，29（6）：34-35．