《模擬電子技術實用教程》教材建設與實踐

郭霞，楊拴科，張安莉，郭華

（西安交通大學城市學院電氣與信息工程系，陜西西安，710018）

0 引言

“模擬電子技術”是高等院校電類專業學生十分重要的技術基礎課程，它也是電類專業學生從基礎理論課程走向專業課程的一座橋梁。與“電路基礎”課程相比，這門課程中的電子器件和電子電路的種類很多，也有比較多的新概念、新名詞、新術語，同時具有很強的實踐性，學生普遍感覺入門難、不好學[1]。

西安交通大學城市學院電氣與信息工程系模擬電子課程組參照教育部高等學校電子電氣基礎課程教學指導委員會制定的“模擬電子技術基礎”課程基本要求，根據應用型本科學生自身特點，并總結了多年教學實踐經驗、按照應用型本科人才培養目標，結合電子技術領域的發展，分析當前模擬電子技術課程教學內容存在的缺陷，探討、構建以“基礎夠用、注重實踐、強化能力、提升素質”為目標的理論教學和實踐教學體系。

1 教學內容改革的思路

（1）教學內容的組織仍然要遵循“器件”、“電路”、“應用”相結合，以器件、電路工作原理及分析方法為基礎，集成電路應用為目的之原則，體現“難點分散、引導入門、利于教學”的指導思想[1]。（2）教學內容要以集成電路為主，適當保留作為電子電路基礎的部分分立元件電路的重要內容。重點放在討論各種基本放大電路及其分析方法、放大電路中的反饋、模擬集成電路及其應用等方面。加強集成器件及應用實例的分析，提高讀者工程實際應用等能力。（3）重視電子器件的外特性以及各種集成電路的輸入輸出電路和特性；壓縮電子器件以及各種集成電路內部的工作原理介紹；通過經典的分立元件電路分析介紹電子電路的基本分析方法；注重電子電路的組成及結構設計、分析，減少復雜數學公式，突出定性分析；適當引入系統概念。（4）適當引入新概念、新器件、新技術，便于學生了解電子技術的新發展。（5）在理論教學中，增加電子電路調式、測量方法以及電路故障排查分析相關內容，引導學生重視實驗技術，幫助學生提升實踐動手能力。（6）實驗教學內容組織要注重學生分析問題、解決問題的能力培養，特別是學生技能技術的訓練和創新思維的培養。

2 教學內容改革的具體措施

2.1 擬刪減的內容

（1）弱化雙極性晶體管內部載流子運動的描述，簡化其高頻等效電路以及高頻參數的推導過程。（2）弱化分立元件放大電路頻率特性分析。（3）弱化有源濾波器電路分析過程。（4）刪去集成電路中的直流偏置電路以及運放內部電路的具體分析。（5）刪去分立元件負反饋電路的分析。

2.2 增加實用性、提高實踐能力

（1）為闡述本章內容怎樣在實際系統中應用，在與集成電路應用相關的章最后一節設置“系統應用”內容，使本章內容在系統中應用具體化。（2）教學過程中盡量使用有具體參數的實用電路。（3）增加電路調式、測量方法以及電路故障排查分析相關內容。

2.3 調整章節內容，使理論與實驗教學無縫銜接

（1）將原來直流電源一章的整流、濾波電路和集成三端穩壓器的基本應用移到半導體二極管應用部分，實現一個完整（變壓器、整理、濾波、穩壓）的實用直流穩壓電源實驗；（2）將放大電路頻率特性移到雙極性晶體管以及放大電路基礎一章，采用基本共射極放大電路完成放大電路靜態、交流以及頻率特性測試實驗；（3）將功率放大電路移到集成運算放大器之前，開設集成功率放大電路實驗；（4）刪去分立元件反饋放大電路實驗，改成電壓/電流、電流/電壓變換實用電路實驗；（5）在講授集成運放的基本應用電路之后，開設鉑熱電阻測溫電路實驗；（6）在講授信號檢測電路之后，開設以測量放大器為主的心電信號檢查電路實驗；（7）圍繞集成運放之應用，開設有源濾波器電路性能測試、正弦及非正弦波形發生電路實驗。

3 《模擬電子技術實用教程》教材建設

3.1 《模擬電子技術實用教程》內容簡介

第0章緒論中介紹電子技術的內涵、本課程的性質任務及重點內容、學習方法等。

第1章討論了晶體二極管的單向導電性、伏安特性、主要電參數及簡化模型，重點介紹了二極管整流、電容濾波、硅穩壓管、集成三端穩壓器組成的直流穩壓電源，增加了直流穩壓電源的調試及電路故障分析。

第2章討論了雙極型晶體管、晶體管放大電路的組成原理和分析方法、晶體管三種基本放大電路、放大電路的頻率特性；弱化雙極性晶體管內部載流子運動的描述，簡化其高頻等效電路以及高頻參數的推導過程；引入了晶體管的工作狀態在線檢測、放大電路的測試方法和放大電路幅頻特性測量等問題的討論。

第3章介紹了場效應晶體管及其放大電路工作原理和主要技術指標。

自媒體時代的大學生馬克思主義信仰教育 …………………………………………… 鄭志康，雒新艷（3．109）

第4章介紹了多級放大和功率放大電路，引入集成功率放大器及其應用，討論了功率放大器主要性能指標測試方法。

第5章介紹了差動放大和集成運算放大器，刪去了集成電路中的直流偏置電路以及集成運放內部電路分析，簡要介紹典型結構、簡化模型及主要參數，為集成運放應用打好基礎。

第6章介紹了各類反饋的基本概念及判別方法、負反饋放大電路的分析、負反饋對放大電路性能的影響、負反饋放大電路的自激振蕩及其消除方法，刪去了分立元件負反饋電路的分析，增加了工業檢測與控制系統常用的電壓-電流變換以及電流-電壓變換電路兩類電路的典型應用電路系統分析。

第7章介紹了基本運算電路、模擬乘法器、電壓比較器、運放應用中的實際問題（選型、調零、消振、保護、單電源運放、軌到軌的優勢）；增加了比例運算電路和電壓比較器電路故障分析，也增加了照相機自動曝光控制電路和鉑熱電阻測溫電路系統分析，介紹比例運算電路、積分電路和電壓比較器的實際應用。

第8章介紹了電子系統基本組成、測量放大器、隔離放大器、程控增益放大器、高速電流模運算放大器、有源濾波器、精密整流與峰值檢波電路，增加了精密電阻應變計信號放大電路和心電（人體生物電）信號檢測電路分析，以此展示測量放大器、隔離放大器、恒流源（電壓/電流變換）、有源濾波器、反相輸入加法電路的實際應用。

第9章介紹了正弦波自激振蕩的基本原理、正弦波信號發生器（RC、LC、晶體振蕩）、非正弦波信號發生器（方波、三角波、鋸齒波）、壓控振蕩器，增加了JFET穩幅音頻測試信號源和脈寬調制波發生電路的分析。

第10章介紹了直流穩壓電源類型、線性穩壓電路（串聯穩壓原理、集成穩壓器、低壓差集成穩壓器、精密基準電壓源、應用電路分析）、開關穩壓電路（工作原理、集成穩壓器、應用電路分析）。

附錄：電子電路仿真軟件Multisim14應用入門，引導學生使用仿真工具分析電路系統。

3.2 《模擬電子技術實用教程》的特點

教材內容編排遵循“器件”、“電路”、“應用”相結合，以器件、電路工作原理及分析方法為基礎，以集成電路及系統應用為目的的原則，并努力體現以下幾個特點。

（1）難點分散、利于教學：電子器件的工作原理是本課程的難點之一，晶體二極管、雙極型晶體管、場效應管及其應用分別獨立成章，在介紹一種器件的工作原理和外特性之后，緊接著介紹該器件的基本應用，有利于讀者學習和掌握相關內容。

（2）基礎夠用、注重概念：重視電子器件的外特性以及各種集成電路的輸入輸出電路和特性；壓縮電子器件以及各種集成電路內部的工作原理分析；通過經典的分立元件電路，介紹電子電路的基本分析方法；注重電子電路的組成及結構設計、分析，減少復雜數學公式，突出定性分析；適當引入系統概念。

（3）集成為主、突出實用：第1章引入集成穩壓器、第4章引入集成功率放大器、第5章引入集成運放、第六章反饋電路分析中刪除了分立元件電路分析，之后各章都是集成電路應用，體現了教材內容以集成電路為主的特點。第6章~第10章，設置了“系統應用電路分析”內容，通過應用電路分析不僅可以引導讀者學習分析系統電路的方法，也可揭示本章教學內容在電子系統中的具體應用，增強了教學內容的實用性。

（4）重視實踐、強化能力：第1章引入直流穩壓電源的調試方法，第2章引入了晶體管的工作狀態在線檢測、放大電路的測試方法和放大電路幅頻特性的測量問題討論，第4章引入了功率放大器主要性能指標測試方法，引導讀者重視實驗、掌握相關調試方法和技能。第1章引入直流穩壓電源電路故障分析方法、第7章介紹了比例運算電路以及電壓比較器電路的故障分析，通過“設置故障、分析故障結果、解決故障”的過程演示，引導讀者學習故障分析的方法、提升排除電子電路故障的能力。

（5）適當引入新概念、新器件、新技術：如電流模運放、軌對軌運放、開關電容濾波器、低壓差線性集成穩壓器、精密基準電壓源、Multisim仿真軟件應用等等，便于學生了解電子技術的新發展。

（6）增加可讀性、激發學習興趣：在教學內容介紹以及問題討論中注意名詞、概念、專業術語出現的先后次序，做到了先回避而后詳盡敘述的規則，盡量做到難點分散；簡化文字敘述，增加圖、表、波形的表述，盡量做到圖文并茂；適當增加例題，幫助學生理解相關內容；每章增加“基本概念自檢題”欄目，引導學生回顧、總結本章主要內容及相關基本概念，鞏固所學內容，增強自信心、激發學習興趣。

4 結論

本文主要從教材內容改革的思路，具體實施的措施以及教材建設三個方面來闡述我院對于應用型本科學生“模擬電子技術”這門課程改革的研究與實踐。通過兩屆學生的實踐，說明了此次教學內容的改革在學生的反應中收效很好，真切體現出學生是為了探索和解惑而學習，充分發揮了學生的主觀能動性，提高了學生學習的自主性