高低音音质调节电路设计
实验题目：高低音音质调节电路设计
课程简要信息
课程名称：模拟电子技术实验
课程学时：16学时
项目学时：6学时
适用专业：本科电子类专业
学生年级：二年级上学期
实验内容与任务（限500字，可与“实验过程及要求”合并）
本实验需要学生能够熟练掌握、综合运用集总参数电路中电路的频率响应和集成运放组成的有源滤波相关电子电路知识，设计一款高低音音质调节电路并通过实验来验证方案的可行性。通过改变音频信号中低音频部分和高音频部分的增益，对声音信号的频率响应进行控制，来实现声音播放效果的提升。并且根据电路设计中遇到的工程产品问题设置了扩展优化部分内容供学有余力的同学进行应用工程能力专业提升训练。
-
学生需要熟练掌握常用仪器的基本操作，对给定音频信号的频谱进行分析，确定中心频点，根据分组要求明确低音增益调整频点和高音增益调整频点指标及相关增益指标(±20dB)。
-
学生学习运算放大器LM324做成的对音频信号的低音频部分和高音频部分进行增益调节的有源滤波放大电路的工作原理，通过理论分析计算出相应的低音增益调整频点和高音增益调整频点对应增益时的电阻、电容参数。
-
学生在Multisim软件上按照理论计算出来的参数值搭建相应的电路，使用交流分析功能分别对低音部分和高音部分的幅频特性曲线进行观察，调整相应参数以确定相应的电路增益是否满足设计要求。
-
完成实验内容3）之后，选择合适的电子元器件完成实际电路板搭建和焊接，同时用信号发生器和示波器对电路进行调试；
-
最后将给定声音信号通过调音电路，可以与原信号进行比较，观察声音的变化；
-
查阅相关资料，培养学生通过所学知识分析和解决实际问题的能力，并撰写实验报告。
针对以上实验内容，本实验分为以下不同层次的任务进行验收：
（1）对给定音频信号频谱测量能力的验收。
（2）对调音电路仿真设计的验收。
（3）对调音实际电路板焊接和功能验证的验收。
（4）对扩展部分功能设计的验收：当音源存在较强噪声时，思考如何减小噪声并设计电路进行验证
（5）对扩展部分功能设计的验收：针对可调频点只能粗调问题进行设计验证多频点调节电路。
（6）对扩展部分功能设计的验收：若电路在只有单电源情况下，要求电路正常工作时进行电路由双电源到单电源功能设计验证。
（7）对扩展部分功能设计的验收：在电路噪声比较严重时，需要设计验证电源滤波电路。
相关知识及背景（限150字）
这是一个运用模拟电子技术的知识分析实现理论电路，再对该电路进行深入分析，解决其产品化工程实际问题的典型案例，需要运用有源滤波技术、运算放大器、仿真软件和示波器使用及参数设定等相关知识与技术方法，完成基本电路的理论分析和设计验证，培养学生综合分析设计及动手实践能力。
实验环境条件
项目实施需要用到的硬件资源有：示波器、信号发生器，可调直流电源、集成运放LM324、语音模块，不同参数的电阻、电容等元器件若干；软件资源有Multisim仿真等。
教学目标与目的（限150字）
本实验是基于模拟电子技术的基本理论知识，通过日常生活中的音乐频谱测量，设计一个音乐高低频率响应变化的电路，先分析电路原理并设计相应的参数，再用仿真电路分析验证方案的可行性并进行调整和优化，最后使用硬件元件焊接实物电路，通过输入音频信号验证电路功能是否正常，在功能正常的情况下，引导学生深入分析若将电路产品化时会遇到的问题，针对问题进行分析解决。在这个过程中，促进学生将理论知识与实验知识融会贯通，并加以综合应用，实现电路的原理分析、器件的选择与计算、仿真和分析优化、实物电路的焊接与调试的全过程，全面提高学生实践能力、分析问题、解决问题的能力和实际动手能力。
教学设计与实施进程
1）教学设计：
本实验来源于真实音响产品电路中针对其中滤波放大相关的实践工程部分，学生需要经历原理的学习研究、参数计算、电路系统设计、仿真调试优化、制作验证、设计总结归纳，深入工程扩展等过程。在实验教学中，从以下几个方面进行教学设计与引导：
实验之前的预习工作，可以提高学生在课堂的学习效率，更好吸收老师所讲解的知识点， 因此对学生课前的预习要求与引导为：
-
复习有源滤波器和集成运放的相关电路组成知识，熟悉其工作原理，元件参数选择和计算；
-
复习电路频率响应相关知识点，了解幅频响应、通带、截止频率的概念和计算方法；
-
复习Multisim仿真电路和使用动态分析或波特图分析的方法。
-
熟悉LM324，NE5532等集成芯片各引脚功能及使用方法。
-
熟悉信号发生器和示波器的参数设置、数据测量等其它使用方法。
-
根据以上几个方面对学生预习情况给予相应的评分。
在实验过程中，分别从以下几个方面对学生实验情况进行验收，其中难度逐渐增加，可以 根据不同程度划分等级并评分：
（1）测试任务。使用示波器FFT功能对给定音频信号的频谱进行分析，大致确定其中心频点，及高低音频率范围并进行数据和照片记录
（2）设计任务。根据分组情况确定低音频增益调整点和高音频增益调整点及其增益指标要求。在高低音音质调节电路的原理上计算相应的电阻、电容参数。要求此任务在 Multisim 软件上仿真，并对其进行动态仿真分析或波特图分析优化，使之满足指标要求。
（3）实物焊接和验证要求。按照仿真结果，选择合适的电路元件进行实物焊接和功能验证，验证时可先用信号发生器分别测量低、高频数据的增益是否满足，最后再输入音频信号，去体验原声和调音后的对比验证。
（4）针对工程产品扩展优化部分，设置了扩展分要求，分为音源噪声方向，电源滤波、多频点调节、单电源供电4个方面，这4个方面允许学生进行选择性扩展，不做强制要求。
实验完成后，组织学生以项目演讲、答辩、相互评讲的形式进行交流，了解不同指标情况下电路的特点，拓展知识面。在设计中，要注意学生设计的规范性；如系统结构与模块构成，模块间的接口方式与参数要求；在调试中，要注意工作电源、参考电源品质对系统指标的影响，电路工作的稳定性与可靠性；在测试分析中，要分析系统的误差来源并加以验证。
2）实施进程：
1）音频测量
学生在实验室里先通过扬声器听一段音乐，然后用示波器的FFT功能观察其频谱，大致确定其中心频点和高低音频率范围。然后每组同学领取自己组的低音频增益调整点和高音频增益调整点及其增益指标要求。老师在此部分要进行验收
2）理论讲解
测量完成后，老师讲解高低音音质调节器电路的基本工作原理和设计思路，分析讲解设计过程中容易出现的问题，对重难点做出相关提示。要求学生分析出相应的低频和高频等效电路，然后根据自已的指标参数要求，去计算相应的电路参数。
3）仿真设计
学生计算完成后，先进行仿真的设计和验证。此部分为学生自主设计，需要使用 Multisim 软件进行仿真，根据要求完成相关设计内容，并最终使用动态仿真功能或波特仪对低频和高频信号进行增益调整的功能验证。老师在此部分要进行验收。
4）实物验证
仿真验收通过以后，学生根据设计数据领取相应的电路元件和芯片进行实物焊接，老师需要对元器件领取及使用规则和安全问题可以详细讲解。焊机完成使用仪器仪表进行实物验证。老师在此部分要进行验收。按照各模块完成指标情况进行相应的评分。
5）答辩总结 实验完成后，组织学生以项目演讲、答辩、评讲的形式进行交流，了解不同方案及其特点， 拓展知识面。
6）拓展优化补充，学生可进行拓展功能选择，可以只选一个方向进行研究和设计验证，以解决实际工程问题。
实验原理及方案
图1 实验原理和方案框图
为了让学生能够系统地体验和学习电路设计的完整过程，本实验着力于运放的滤波电路部分做应用开发，通过对日常生活中常见的音频信号做增益处理，主要实现高、低音的提升和衰减，从而在学生听觉上有一个直观的感受。实验原理和方案框图如图1所示。
首先，学生将实验室提供的音频信号接入示波器，使用FFT功能得到相应的频谱图。分析出信号的大致频谱，记录到实验报告表格中。
其次，学习和理解高低音音质调节电路的工作原理，高低音音质调节，是在通频带的两端进行频率特性调节，一般选取在100Hz左右、10kHz左右，并且要求在进行高低音调节时，中心频率（一般指1kHz）附近频率特性应保持基本不变，以保持音量。高低音频的提升或衰减，都是相对于中音而言的，先把中音作一个固定衰减（或加深负反馈）然后让高音或低音衰减小一些（或负反馈轻一些），从而实现调节。
然后学生根据每组的频率指标要求，去分析计算高低音音质调节电路里的元件参数应该怎么选择，基于LM324集成运放设计相关的电路。因为音频信号有低音频部分、中音频部分、高音频部分，高低音音质调节电路就相当于分时工作的有源低通滤波电路、增益为0dB的电路、有源高通滤波电路，所以在分析计算时需要注意三个电路的等效电路及参数值。
（1）集成运放
电路的有源滤波部分主要采用LM324四运算放大器。该运放具有短路保护输出，输入端具有静电保护功能，具有内部补偿的功能，可在3V-32V范围内单电源工作，具有最大100nA的低偏置电流。消除了在许多应用场合中采用外部偏置元件的必要性。
图2 LM324管脚图
LM324运放管脚如图2所示，其中“Input1-Input4”表示信号输入端，每个信号输入端又分为“+”、“-”为两个信号输入端，“VCC”表示正电源、“VEE，Gnd”表示负电源或地端，“Out1-Out4”表示对Input1-Input4输入信号的信号输出端。
（2）高低音音质调节电路原理和分析
高低音音质调节功能是按一定的规律控制放大器输出音频信号的频率响应。其特性曲线如图3所示。
图3 高低音音质调节电路的频率特性曲线
图中所示$f_{0}$是中心频率，一般增益为0dB;其中$f_{L1},f_{L2},f_{H1},f_{H2}$分别为低音到中低音，中低音到中音，中音到中高音，中高音到高音的转折频率，一般取$f_{L1}$为几十Hz，而$f_{L2}$=10$f_{L1}$，$f_{H2}$一般为几十kHz，$f_{H2}$=10$f_{H1}$。音调控制只针对于高、低音的增益进行提升、衰减，而中音的增益基本是保持不变的。因此高低音音质调节电路是由低、高通滤波器组成，原理电路如图4所示。
图4 高低音音质调节电路
A、信号在中频区
由于C1= C2 >>
C3，因此低，中频区的C3可视为开路，中，高音频区C1，C2则可以视为短路。又因为LM324开环增益很高，放大器输出阻抗又很高，所以$V_{E} \approx V_{E'} \approx 0$
（虚地）。因此，R3的影响可以忽略。因此，在中频区可以绘制出音调控制级的等效电路如图6所示，根据假设R1=R2，于是得到该电路的电压增益$\left| A_{Vf} \right| = 0dB$。
B、信号在低频区
因为C3很小，C3、C4支路可视为开路。回馈网络主要由上半边起作用。同样因为LM324开环增益很高，放大器输出阻抗又很高，所以$V_{E} \approx V_{E'} \approx 0$（虚地）。因此，R3的影响可以忽略。
当电位器$R_{w1}$的滑动端移动到A点时，C1被短路。
下面进行电路的幅频特性分析，该电路是一个一阶有源低通滤波电路，其传递函数表达式为：
（式1）
式中：
，（或
）
（或
）
根据前面假设条件：
，
，可得
，
。
当
时，即信号接近中频时，
，
当
时，
，
当
时，
，
当
时，C
2当成是开路，由此电压增益为：
（式2）
综上所述，在
和
时，分别比中频提升了3dB和17dB，我们称
和
为转折频率，在这两个转折频率之间（
），曲线斜率为-20dB/十倍频，即-6dB/倍频。低音最大提升量为20dB。
同样分析方法可知，当电位器RW1的滑动端移动到右端B点时，C2被短路。其中转折频率为
(式3)
最大衰减量为：
（式4）
C、信号在高频区
在高频区间，
和
可视为短路，这是起作用的是
，
支路如下图所示是音调控制电路的等效电路。可以将
,
,
的星型连接转换成
,
,
的三角形连接，这样便于分析，转换后的等效电路如下图5。
图5 高频等效电路
其中：
=3R(
=++
=3R
=++
=3R
由于前级输出电阻小，输入信号$V_{O}$通过$R_{C}$反馈到输入端的信号被输出电阻所旁路，所以的影响可以忽略，视为开路。当滑动变阻器$R_{W2}$滑到C和D点时，$R_{W2}$等效于跨接在输入和输出之间，且数值较大，也可视为开路，可得到滑动变阻器在C点和D点时的等效电路如下图6：
图6 高频提升和衰减时的等效电路
因此可得到：提升电路传输函数为
所以高频最大提升量为：
,
同理，衰减电路传输函数为：
由此可得高频最大衰减量为：
取
,最大提升量约为20dB，最大衰减约为-20dB，因此，当频率在
的区间内，电压增益按6 dB/倍频程的斜率变化。
D、参数确定
根据实验要求，在输入信号频率为100Hz和10kHz时有±12dB
的提升和衰减量。
由实验原理：
，
取
那么
，f
H2=10fH1=25kHz，所以
由于实验材料的限制，经过初步调试，选择RW1=200kΩ，R1=R2=R3=20kΩ，R4=6.7kΩ，C1=C2=22nF，C3=1nF，
（3）仿真验证
图 7 仿真电路
按照原理电路图和元件参数，在Multisim上搭建仿真电路如图7所示，按高低频调节对其进行交流分析。
- 低频提升验证，将R9滑动变阻器滑到最左边（0%），使用电路进入低音提升电路，然后使用交流分析，分析结果如图8所示，从图中可以看到光标1（红色）对应100Hz的低音频率，对应的提升增益为11.70dB（指标要求为12dB）。光标2（蓝色）对应400Hz的中低音到中音的转折频率，对应的增益为2.84dB(理论值是3dB)。
图8 低频提升验证的频率特性
- 低频衰减验证，将R9滑动变阻器滑到最右边（100%），使用电路进入低音衰减电路，然后使用交流分析，分析结果如图9所示，从图中可以看到光标1（红色）对应100Hz的低音频率，对应的衰减增益为-11.71dB（指标要求为-12dB）。光标2（蓝色）对应400Hz的中低音到中音的转折频率，对应的增益为-2.85dB(理论值是-3dB)。
图9 低频衰减验证的频率特性
- 高频提升验证，将R8滑动变阻器滑到最左边（0%），使用电路进入高音提升电路，然后使用交流分析，分析结果如图10所示，从图中可以看到光标1（红色）对应10kHz的高音频率，对应的衰减增益为12.23dB（指标要求为12dB）。光标2（蓝色）对应2.5kHz的中音到中高音的转折频率，对应的增益为3.08dB(理论值是3dB)。
图10 高频提升验证的频率特性
- 高频衰减验证，将R8滑动变阻器滑到最右边（100%），使用电路进入高音衰减电路，然后使用交流分析，分析结果如图11所示，从图中可以看到光标1（红色）对应10kHz的高音频率，对应的衰减增益为-11.98dB（指标要求为-12dB）。光标2（蓝色）对应2.5kHz的中音到中高音的转折频率，对应的增益为-3.07dB(理论值是-3dB)。
图11 高频衰减验证的频率特性
图12 幅频曲线对比图
（4）实物验证
搭建的实物电路和调试场景如图12所示：
图12 实物电路的调试
按指标要求，为便于观察用信号发生器产生100Hz、均方根为200mRms的正弦信号，输入高低音音质调节电路后，测量计算其提升增益，测量结果如图13所示，增益为$A_{V} = 20\lg\frac{765mv}{200mv} = 11.7dB$，测量计算其衰减增益，测量结果如图14所示，增益为$A_{V} = 20\lg\frac{51.26mv}{200mv} = - 11.8dB$。
图12 低频提升增益波形
图13 低频衰减增益波形
按指标要求，为便于观察用信号发生器产生10kHz、均方根为200mRms的正弦信号，输入高低音音质调节电路后，测量计算其提升增益，测量结果如图14所示，增益为$A_{V} = 20\lg\frac{764.2mv}{200mv} = 11.6dB$。测量计算其衰减增益，测量结果如图15所示，增益为$A_{V} = 20\lg\frac{52.06mv}{200mv} = - 11.7dB$。
图14 高频提升增益波形
图15 高频衰减增益波形
（3）工程应用扩展部分
1）4段音频幅值可调电路的原理如图16所示，通过设置不同的电阻、电容值就可以选定可调幅频率。基本原理和常见的音频频率点对应的电阻、电容值如图所示：这里要教给学生，这些值不能随意选，一般先确定电容，再算电阻，或先定电阻，再算电容，尽量选择市场上常见的，二是在设计时要考虑滤波器相应的品质因数和阻抗大小。
图16 多点调音电路原理图
根据原理电路计算相应的电阻、电容值，如图17所示为仿真软件multisim中的电路，其中1号黑色框所选的电路就是频率选择电路，通过设置不同的电阻、电容值就可以选定可调幅频率。2、3、4、5这4个滑动变阻器是对4个频点：150Hz，490Hz, 2.5KHz, 6KHz的信号的幅值进行调节。
图17 4点调音电路仿真图
通过调整2号滑动变阻器，可以调整150Hz频率信号的增益。如下图红色曲线所示，绿色曲线为调整前的幅频特性，四个频点均有20dB左右的幅度。红色曲线为调整2号滑动变阻器后的曲线，由图可见，150Hz处信号增益变为-10dB，其余三个频点幅度变化较小，由于这三个频点位于150Hz滤波器通带边缘，因此也受到一定程度影响，其中490Hz频点距离最近，受影响程度最大。如图18所示。
图18 频点调幅对比图
部分学生在扩展部分使用面包板搭建电路调试如图19所示。
图19面包板搭建电路调试
部分学生在进行焊了单个频点的电路调试，如图20所示。
图20单个频点的电路调试
学生完整电路调试如图21：
图20 完整电路调试
扩展部分作品合集如图21所示：
图21 扩展部分作品合集
实验报告要求
1）实验目的（10分）
明确实验目的，以保证达到课程指定要求。在写实验报告时，要进一步确认是否达到了预期的目的，评分标准如下：
实验目的明确，思路清晰，有创新性的8-10分（其中创新性2分）；
实验目的比较明确，思路比较清晰的5-7分；
实验目的不明确，思路不清晰、无条理的0-4分；
2）实验内容（10分）
在每一个实验题目中，一般都提出一些具体要求，其中有些具体要求是为了达到实验目的而提出的，评分标准如下：
实验内容明确，思路清晰，有创新性的8-10分（其中创新性2分）；
实验内容比较明确，思路比较清晰的5-7分；
实验内容不明确，思路不清晰、无条理的0-4分；
3）实验设备和材料（10分）
参照设计方案，选择具体元器件，以及软硬件平台，评分标准如下：
实验设备材料明确、元器件型号详细，思路清晰，有创新性的8-10分（其中创新性2分）；
实验设备材料比较明确、元器件型号比较详细，思路比较清晰的5-7分；
实验设备材料不明确，元器件型号不详细，思路不清晰的0-4分；
4）实验步骤（30分）
包括画出程序流程图，硬件总体设计图，评分标准如下：
实验步骤明确，步骤全面，有创新性的21-30分（其中创新性5分）；
实验步骤比较明确，步骤比较全面的11-20分；
实验步骤不明确，步骤不全面0-10分；
5）实验结果（30分）
包括仿真执行结果，实验实现功能结果，实验数据的处理等。除文字描述结果外，可加入仿真图，实物效果图，关键代码等描述结果，评分标准如下：
实验结果正确全面，误差在要求范围之内，思路清晰的21-30分（其中创新性5分）；
实验结果基本正确全面，误差在要求范围之外±50%，思路比较清晰的11-20分；
实验结果不正确不全面，误差过大，思路不清晰、无条理的0-10分；
6）实验分析及心得体会（10分）
包括实验过程中的分析方法和从设计实验到完成实验过程中的心得体会，对实验中碰到的问题及解决方法进行总结归纳，如果本次实验失败了，应找出失败的原因及以后实验应注意的事项，评分标准如下：
实验分析准确，心得体会深刻认真的8-10分（其中创新性2分）；
实验分析比较准确，心得体会比较深刻认真的5-7分；
实验分析不明确，心得体会不深刻不认真的0-4分；
考核要求与方法（限300字）
| 序号 | 考核项目 | 要求 | 考核方法 | 满分 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 音频频谱测量 | 仪器使用和频谱基本分析 | 现场调试 | 10 |
| 2 | 高低音音质调节电路仿真 | 能够根据技术指标，计算相关的电路参数并进行仿真验证，能够达到设计效果。 | 查看仿真设计方案，学生讲解设计方案， 老师提出问题 |
30 |
| 3 | 实物焊接验收 | 焊接电路，用仪表仪器和音频信号进行调试，达到设计效果。 | 实物电路实现，并由老师提出问题 | 30 |
| 4 | 成本和安全意识 | 操作规范、安全无误、成本核算合理 | 有无损坏元器件，用材是否经济合理 | 10 |
| 5 | 实验报告 | 格式正确，原理清晰，步骤完整，数据分析准确，结论表述到位。 | 方案对比，数据处理，误差分析 | 20 |
| 备注 | 总分 100 |
|||
项目特色或创新（可空缺，限150字）
本实验案例将产品化的整个开发过程巧妙融入在基本教学过程中，紧贴学生课堂内容，又有一定的要求提升，在听觉上入手，让知识更贴近平常生活，学生做起来更有兴趣。同时在短课时内，让学生在一个小知识点上经历根据技术指标从原理上进行分析到仿真验证，实践验证的过程，这样更加着重培养学生对问题的分析能力、对知识的应用性理解以及工程实践能力。
附件
“模拟电子技术”课程教学大纲
（Analog Electronic Technology）
【课程代码】030045135 【课程类别、属性】学科基础课
【开课学院】电子工程学院
【适用专业】测控、电气工程、电子信息类、自动化、飞控信息、轨道交通、
通信工程、信息工程等（本科）
【总学时/学分】72/4.5 【课外学时】6
【课堂教学形式】线上线下混合式 【考核方式】考试
一、课程性质与课程目标
1.课程性质与任务
模拟电子技术是电类相关专业的一门学科基础课，具有自身的知识体系，是一门理论性、实践性、工程性很强的课程。本课程任务是使学生获得模拟电子技术方面的基本理论、基本知识和基本技能，培养分析问题和解决问题的能力，初步建立系统观念、工程观念、创新观念，为以后深入学习电子技术某些领域的内容，以及为电子技术在专业中的应用打好基础。
将课程思政贯穿教学全过程，注重科学思维方法的训练和科技伦理的教育，以电子技术发展史为主线，培养学生的使命感和责任感，树立社会主义核心价值观和正确的人生观，将价值塑造、知识传播和能力培养三者融为一体。
2.课程目标
通过模拟电子技术课程的学习，达到如下目标：
课程目标1：掌握常用半导体器件的特性及主要参数，基本放大电路的结构组成、工作原理、性能特点及其分析方法，具有查阅文献资料和应用专业知识论证功能电路可行性的能力。（支撑毕业要求1.2）
课程目标2：掌握简单电路系统的分析方法和读图识图方法，准确把握各级电路之间的关联因素和相互制约条件，能够根据实际应用进行电路设计的需求分析。（支撑毕业要求1.3）
课程目标3：掌握典型模拟功能电路的基本分析及设计方法，结合实际需求完成指定功能电路的简易设计，具有简单模拟电路单元的设计能力。（支撑毕业要求4.2）
课程目标4：了解模拟电子技术在实践中的应用及发展中的新技术、新器件，掌握常用电子测试与调试实验仪器的使用，学会使用相关仿真设计与分析工具，能够熟练利用软硬件技术展开模拟电路的系统综合分析，培养学生电子信息系统的整体设计观念和创新意识。（支撑毕业要求5.1）
3. 本课程与其相关课程的联系
本课程先修课程：高等数学、大学物理、电路分析基础。先修课程培养学生建立正确的电路数学物理模型，具有对复杂电路进行功能原理分析，参数求解计算的能力。
后修课程：数字电子技术、传感器原理及应用。本课程要为后续课程打下扎实基础，使学生能够完成相关课程学习。
二、课程目标与毕业要求的对应关系
| 序号 | 课程目标 | 支撑毕业要求指标点 | 毕业要求 |
|---|---|---|---|
| 1 | 课程目标1：掌握常用半导体器件的特性及主要参数，基本放大电路的结构组成、工作原理、性能特点及其分析方法，具有查阅文献资料和应用专业知识论证功能电路可行性的能力。 | 1.2 掌握基本元器件在电子电路中的作用、在电子电路中正确应用基本元器件以及器件选型；具备对常用的功能电路进行定性分析和定量工程估算的能力； | 1. 工程知识：能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决电子电气领域复杂工程问题。 |
| 2 | 课程目标2：掌握简单电路系统的分析方法和读图识图方法，准确把握各级电路之间的关联因素和相互制约条件，能够根据实际应用进行电路设计的需求分析。 | 1.3 能够将电类专业基础知识和数学模型方法用于推演、分析电子领域的工程问题； | 1. 工程知识：能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决电子电气领域复杂工程问题。 |
| 3 | 课程目标3：掌握典型模拟功能电路的基本分析及设计方法，结合实际需求完成指定功能电路的简易设计，具有简单模拟电路单元的设计能力。 | 4.2 能够根据电子电气领域复杂工程问题及相应案例的特征，选择科学合理的研究路线，设计可行的实验解决方案； | 4. 研究：能够基于科学原理并采用科学方法对电子电气领域复杂工程问题进行研究，包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。 |
| 4 | 课程目标4：了解模拟电子技术在实践中的应用及发展中的新技术、新器件，掌握常用电子测试与调试实验仪器的使用，学会使用相关仿真设计与分析工具，能够熟练利用软硬件技术展开模拟电路的系统综合分析，培养学生电子信息系统的整体设计观念和创新意识。 | 5.1 了解电子电气领域常用的测试仪器、信息技术工具、工程工具和模拟软件的使用原理和方法，并理解其局限性； | 5. 使用现代工具：能够针对电路单元、电子系统领域复杂工程问题，开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具，包括对复杂工程问题的预测与模拟，并能够理解其局限性。 |
三、教学内容、时数与课程目标
| 教学内容 | 重点、难点 | 教学方式（环节）及学时 | 课程目标 | 网络学习学时 | |||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 授课 | 实验 | 上机 | 其中：课外 | ||||
| 0、绪论 | 1 | ||||||
一、半导体器件 （1）半导体的特征 （2）半导体的二极管 （3）双极结型三极管 （4）场效应三极管 |
重点：晶体二极管伏安特性和双极结型三极管的输入和输出特性。 难点：双极结型三极管的输出特性。 |
5 | 2 | 课程目标1 | 1 | ||
二、放大电路的基本原理和分析方法 （1）放大的概念 （2）放大电路的主要技术指标 （3）单管共发射极放大电路 （4）放大电路的基本分析方法 （5）静态工作点稳定问题 （6）双极型三极管放大电路的三种基本组态 （7）场效应管放大电路 （8）多级放大电路 |
重点：共射极放大电路和共集电路的静态和动态分析。 难点：基本放大电路的图解分析法和微变等效分析法。 |
8 | 2 | 课程目标1 课程目标2 课程目标3 |
2 | ||
三、放大电路的频率响应 （1）频率响应的一般概念 （2）多级放大电路的频率响应 |
重点：幅频特性，相频特性，上、下截止频率等概念的正确理解和它的应用意义。 难点：波特图及其意义。 |
2 | 课程目标2 | 1 | |||
四、功率放大电路 （1）功率放大电路的主要特点 （2）互补对称式功率放大电路 （3）采用复合管的互补对称式放大电路 |
重点：乙类、甲乙类推挽功率放大电路的定性和定量分析。 难点：电路的定性、定量分析方法。 |
6 | 课程目标2 课程目标3 |
2 | |||
五、集成运算放大电路 （1）集成运算放大电路的特点 （2）集成运放的主要技术指标 （3）集成运放的基本组成部分 （4）集成运算放大电路性能特点 （5）集成运放使用中的几个具体问题 |
重点：差分放大电路基本原理和电路的定性、定量分析。 难点：差分放大电路的定量分析。 |
6 | 课程目标1 | 1 | |||
六、放大电路中的反馈 （1）反馈的基本概念 （2）负反馈的四种组态和反馈的一般表达式 （3）负反馈对放大电路性能的影响 （4）负反馈放大电路的分析计算 |
重点：负反馈放大电路反馈极性和反馈类型的判断方法。 难点：在深度负反馈条件下电路的分析方法。 |
6 | 课程目标2 课程目标3 |
2 | |||
七、模拟信号运算电路 （1）理想运放的概念 （2）比例运算电路 （3）求和电路 （4）积分电路和微分电路 |
重点：集成运放比例运算、求和运算及微积分运算电路的分析和应用。 难点：求和运算及微积分运算电路的分析应用。 |
6 | 课程目标2 课程目标3 |
2 | |||
八、信号处理电路 （1）有源滤波器 （2）电压比较器 |
重点：过零电压比较器的电路分析及应用。 难点：单门限电压比较器电路分析及应用。 |
4 | 课程目标2 课程目标3 |
1 | |||
九、波形发生电路 （1）正弦波振荡电路的分析方法 （2）RC正弦波振荡电路 （3）LC正弦波振荡电路 （4）非正弦发生电路 |
重点：正弦振荡电路的振荡条件，振荡电路和选频特性的定量分析。 难点：振荡电路和选频特性的定量分析。 |
2 | 课程目标2 课程目标3 |
2 | |||
十、直流电源 （1）直流电源的组成 （2）单相整流电路 （3）滤波电路 （4）硅稳压管稳压电路 （5）串联型直流稳压电路 （6）集成稳压器 |
重点：单相桥式整流、滤波电路的工作原理和电路分析；硅稳压管稳压电路的电路分析。 难点：串联型稳压电路的电路分析。 |
6 | 课程目标2 课程目标3 |
2 | |||
| 实验一：单级放大电路 | 重点：正确搭建单级放大电路；基本电子仪器的正确选用和熟练使用。 难点：单级放大电路最佳静态工作点的调试方法及放大电路放大倍数的测量方法。 |
4 | 课程目标3 课程目标4 |
||||
| 实验二：互补对称功率放大电路 | 重点：互补对称功率放大电路的结构。 难点：互补对称功率放大器静态工作点的调试方法和参数测量方法。 |
2 | 课程目标2 课程目标4 |
||||
| 实验三：负反馈放大电路 | 重点：负反馈对放大电路性能指标的影响。 难点：放大电路放大倍数、输入、输出电阻的测量方法。 |
2 | 课程目标2 课程目标4 |
||||
| 实验四：集成运算放大器应用(一) | 重点：集成运算放大器的正确使用方法。 难点：集成运算放大器在模拟运算方面的应用。 |
2 | 课程目标1 课程目标4 |
||||
| 实验五：集成运算放大器应用(二) | 重点：Multisim软件的使用； 难点自主设计集成运放应用电路的功能测试。 |
6 | 课程目标2 课程目标3 课程目标4 |
||||
| 合计 | 50 | 16 | 6 | 16 | |||
四、知识点与课程思政融入点对应关系
| 序号 | 知识点 | 思政融入点 |
|---|---|---|
| 1 | 绪论、电子器件的发展历程 | 感悟：“中兴事件”、“华为事件”，“中国制造2025”，使学生了解我国集成电路芯片的发展现状，认识到掌握核心技术的重要性，鼓励学生勇于自主创新。 |
| 2 | 半导体二极管的等效模型 | 通过蓝光二极管发明者的科研实例，激发情感共鸣，保持好奇心和想象力，体会从量变到质变的过程，形成契而不舍的科学精神；由工程估算法在二极管电路中应用，理解主要矛盾和次要矛盾、矛盾的主要方面和次要方面等唯物辩证法的一些基本规律和范畴在工程问题中的运用。 |
| 3 | 三极管的电流放大作用 | 通过双极型晶体管的电流放大原理，理解事物发展时内因与外因之间的关联；由双极型晶体管放大电路形式的改进，启发创新性思维；从微变等效电路的推导过程，了解知识的迁移；根据改善放大电路性能时不同参数之间的制衡，理解工程实际中的利弊关系。 |
| 4 | 温度对三极管放大电路静态工作点的影响 | 随着温度升高，静态工作点会上移，导致发生饱和失真。引申至“不以恶小而为之，不以善小而不为”的人生哲理，使学生树立正确的人生观和价值观。 |
| 5 | 多级放大电路 | 从构成多级放大电路的各部分之间的关联，养成缜密的思维习惯，能多角度、辩证地分析问题，理解矛盾的对立统一，做出合适的电路形式选择以及电路的增益与稳定性的平衡取舍。 |
| 6 | 场效应晶体管及其放大电路 | 通过我国85后科学家突破半导体工艺制造出世界上最薄的鳍式晶体管的案例，了解现代电子学的发展以及为实现中国梦而不懈奋斗的信念和行动，形成勇于探究的科学精神和团结协作的职业精神。 |
| 7 | 差分放大电路 | 用多一倍元件的代价，换来对零点漂移的抑制能力； 引导学生学会用辩证唯物主义观点理解知识点，同时培养学生透过纷繁复杂的电路，做出正确的决策，在诸多矛盾中把握规律，不断提高自身的决策能力。 |
| 8 | 负反馈对放大电路性能的影响 | 放大电路加入负反馈后，可以改善放大性能，但降低了放大倍数；引导学生学会用辩证唯物主义观点理解知识点，理解主次矛盾的转化，实际中要根据需求，抓住当前的主要任务。 |
| 9 | 集成运算放大器 | 从集成运算放大器内部模块的构成，学会知识的整合，能认识和理解学习的价值，调整学习策略和方法，系统地看待问题，具有全局观。 |
| 10 | 集成运算放大器的线性应用 | 通过华为、中兴被制裁事件，认识芯片自主研发的困境，了解国内芯片制造企业近年的研发动态，提高规则与法治意识；从心电图扫描仪、医用超声成像等实际案例，体会集成运放线性应用的实用价值。 |
| 11 | 正弦波振荡电路 | 正弦波振荡电路由四部分组成,分别完成起振、选频、放大、稳幅输出。这个过程很像大学生的学习经历，由此引导学生应循序渐进做好自己的学习和职业规划，要不断充实自己,用知识强大自己,才能在来拥有竞争力，才能在工作岗位上做出大的贡献。 |
| 12 | 互补对称功率放大电路 | 互补对称功率放大电路，主要原理是通过两种三极管互补应用、互为补充共同完成功率放大的功能。通过该原理，给学生讲授团结协作的重要性。每个人都有自己的优势和不足，只有把自己优势和别人优势结合起来，协同高效，才能更加有效能地完成事情。 |
| 13 | 直流稳压电源 | 通过历史上交直流之争的故事，了解电力能源的产生、传输与变换。从直流稳压电源的设计过程，了解电子系统的自顶向下的设计方法，从系统功能出发，提高大局意识。 |
五、教学方法及手段
本课程以课堂讲授为主，采取线上学习和课堂学习混合式教学，辅以自学。实践教学包括课内实验和现场教学，安排章节作业、综合练习。
1.课堂讲授
- 教学方法
采用多媒体教学与板书教学相结合，以老师讲授为主，并辅以课堂讨论、多媒体演示、教学仿真实现等教学手段，以丰富的课堂教学信息量，帮助学生的学习。
- 教学手段
采用启发式、案例式教学。以不同功能电路的原理、应用、设计为实例，通过提出问题、分析问题、给出解决措施，启发学生思维，激发学生主动学习的兴趣，引导学生独立思考和自主学习，培养学生思考、分析和解决模拟电子技术复杂工程问题的能力。
采用互动式教学，以课堂提问、课内讨论、课堂作业等形式，通过对难点重点内容的讨论，通过同一问题的不同解决方法的对比，使学生加深对基本理论及基本概念的理解并能灵活运用。
2.网络学习
采用混合式教学，选择了国家级精品在线开放课程（https://www.icourse163.org/course/HUST481015?from=searchPage&outVendor=zw_mooc_pcssjg_）
作为网络学习资源，将适于网络学习的内容安排以网络自修和课堂讨论方式完成。启发学生思维，激发学生主动学习的兴趣，引导学生独立思考和自主学习能力。网络学习情况纳入考核要求，占总成绩5%。
3.讨论学习及答疑
以实际综合功能电路分析设计解决方案为例，在有效管控课堂的基础上，通过提出问题、分析问题、给出解决措施，启发学生思维，激发学生主动学习的兴趣，培养学生思考、分析和解决模拟电子技术复杂工程问题的能力。课堂互动及答疑成绩占总成绩10%。
4.课外作业
通过课外作业的练习，引导学生自检学习效果、掌握学生对重点、难点内容的学习效果，促进教与学的持续改进。课外作业成绩占总成绩10%。
本门课程有8次课外作业，要求学生必须独立完成，并按规定规定时间按时提交，之后不再接收作业。课外作业与支撑课程目标如下：
| 序号 | 作业 | 课程目标 | 毕业要求指标点 |
|---|---|---|---|
| 1 | 绪论及半导体器件相关练习 | 课程目标1 | 1.2 |
| 2 | 单极放大电路基本理论、基本概念、电路分析相关练习 | 课程目标1 课程目标2 课程目标3 |
1.2、1.3、4.2 |
| 3 | 频率响应、功率放大电路相关练习 | 课程目标2 课程目标3 |
1.3、4.2 |
| 4 | 集成运算放大电路相关练习 | 课程目标1 | 1.2 |
| 5 | 放大电路中的反馈相关练习 | 课程目标2 课程目标3 |
1.3、4.2 |
| 6 | 模拟信号运算电路相关练习 | 课程目标2 课程目标3 |
1.3、4.2 |
| 7 | 模拟信号处理电路相关练习 | 课程目标2 课程目标3 |
1.3、4.2 |
| 8 | 直流电源相关练习 | 课程目标2 课程目标3 |
1.3、4.2 |
5.实践教学
通过实验和实践教学，使学生学以致用，进一步巩固课堂所讲授的内容，培养学生分析和解决实际问题的能力。学生应能按照实验指导书要求，独立完成实验预习、实验操作、实验报告的撰写。要求态度认真、原理清楚、方法正确、数据准确、实验报告工整。实践教学成绩占总成绩15%。
实验一：单级放大电路（4学时）
实验要求
1）认识模拟电子电路的基本元件，能正确搭建单级放大电路；
2）能依据实验的相关要求正确选择和使用电子仪器和仪表；
3）理解静态工作点对放大器性能的影响；
4）掌握放大电路静态工作点的调试，以及静态工作点和电压放大倍数的测试方法。
实验二：互补对称功率放大电路（2学时）
实验要求
1）了解OTL电路的结构和电路特点；了解自举电路在互补对称放大电路中的作用；
2）理解电路中出现交越失真的原因及消除交越失真的方法；
3）掌握调试静态工作点的方法和功率放大器主要性能参数的测量方法。
实验三：负反馈放大电路（两级阻容耦合电路）（2学时）
实验要求
1）了解两级电路的阻容耦合及特点；
2）理解负反馈对放大电路性能的影响；
3）掌握两级放大电路放大倍数、输入、输出电阻的测量方法。
实验四：集成运算放大器应用（一）（2学时）
实验要求
1）了解集成运算放大器的管脚识别方法；
2）理解集成运算放大器的特点；
3）掌握集成运算放大器在模拟运算方面的应用和集成运算放大器的正确使用方法。
实验五：集成运算放大器应用（二）（6学时）
实验要求
1）了解集成运放的线性和非线性应用；
2）理解集成运放应用电路的基本设计方法；
3）掌握集成运放应用电路的功能测试方法；
实验环节成绩占总成绩的15%。
| 项目 | 类型 | 学时 | 目的 | 要求 |
|---|---|---|---|---|
| 实验一：单级放大电路 | 综合性 | 4 | 进一步熟悉常用电子仪器仪表及使用；掌握放大器静态工作点“Q”点的调试方法，能正确分析静态工作点对放大电路性能的影响，掌握静态工作点、电压放大倍数的测量方法 | 要求学生提前预习，学会仪器仪表的使用，安装并测试电路 |
| 实验二：互补对称功率放大电路 | 验证性 | 2 | 了解互补对称功率放大电路的电路结构及特点；熟悉调试方法；观察交越失真波形，掌握消除的方法；掌握性能指标的测量方法 | 调试并测试功放电路，分析性能指标 |
| 实验三：负反馈放大电路 | 验证性 | 2 | 进一步熟悉静态工作点的调试方法；理解阻容耦合放大电路的特点；掌握负反馈对放大电路性能的影响 | 调试并测试多级放大电路，分析负反馈对放大电路性能指标的影响 |
| 实验四：集成运算放大器应用（一） | 验证性 | 2 | 了解集成运算放大器的管脚识别方法；理解集成运算放大器的特点；掌握集成运算放大器在比例运算和加、减运算方面的应用 | 调试并测试集成运放的线性应用，分析性能指标 |
| 实验五：集成运算放大器应用（二） | 设计性 | 6 | 进一步熟悉集成运算放大电路的应用；理解集成运算非线性应用的条件和实现方法；掌握比较器传输特性曲线的测试方法及在波形变换方面的应用 | 独立设计、安装电路，实现要求功能 |
六、考核与成绩评定
**1.**考核及成绩评定方式
课程考核以课程目标的达成为主要目的，以检查学生对各知识点的掌握程度及能力的培养为主要内容，课程成绩评定为百分制，实行结构评分，包括3部分：过程性学习成绩（25%）、实践学习成绩（15%）、（期末）考试成绩（60%）。试卷考试采取闭卷、笔试方式，考试时间为120分钟。
2.课程目标与课程考核环节的关系
| 课程目标 | 目标1 | 目标2 | 目标3 | 目标4 | 环节占总成绩比例(%) | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 毕业要求指标点 | 1.2 | 1.3 | 4.2 | 5.1 | ||
平时 成绩 |
课堂表现及答疑 | 2 | 4 | 4 | 25 | |
| 课外作业 | 2 | 4 | 4 | |||
| 课外自学 | 1 | 2 | 2 | |||
实验 成绩 |
实验一 | 3.75 | 15 | |||
| 实验二 | 1.875 | |||||
| 实验三 | 1.875 | |||||
| 实验四 | 1.875 | |||||
| 实验五 | 5.625 | |||||
（期末）考试 成绩 |
客观题 | 4.8 | 9.6 | 9.6 | 60 | |
| 主观题 | 7.2 | 14.4 | 14.4 | |||
| 毕业要求指标点所占比例合计(%) | 17 | 34 | 34 | 15 | 100 | |
注：各考核项与总评按比例折算成相应分数。
3.考核与评价标准 {#考核与评价标准 .样式4}
- 课堂表现评价标准
通过课堂提问、课内讨论、课堂作业等形式进行评价，采用智慧树、雨课堂、微助教或者小组讨论形式的方式进行。
| 基本要求 | 课程目标 | |
|---|---|---|
互动案例1： 知识点：至少包含PN结的形成、二极管的伏安特性曲线、二极管构成的电路。 主题：讨论PN结的单向导电性特点、二极管的等效电路的类型及适用范围、二极管构成的电路可以实现的功能有哪些？ |
课程目标1 | |
互动案例2： 知识点：包含放大电路的构成方式、直流和交流分析、带宽增益的概念。 主题：讨论三极管构成放大电路的规则、三极管放大电路的三种连接方式、三极管放大电路在高频、低频信号作用时放大倍数数值下降的原因是什么？ |
课程目标1课程目标2课程目标3 | |
互动案例3： 知识点：包含功率放大电路的类型、对功率放大电路的基本要求。 主题：讨论三极管的甲类、乙类、甲乙类工作状态、按照结构分类，功率放大电路有哪些类型？各有什么特点？ |
课程目标2 课程目标3 |
|
互动案例4： 知识点：包含理想集成运放及其工作区特性、直接耦合放大电路的零点漂移现象、差分放大电路的四种接法。 主题：讨论直接耦合放大电路的特殊问题是什么？如何解决？差分放大电路为什么可以抑制零点漂移？电流源在电路中的作用都有哪些？ |
课程目标1 | |
互动案例5： 知识点：包含深度负反馈的实质、负反馈对放大电路性能的影响、引入负反馈的一般原则。 主题：讨论怎么判断电压反馈和电流反馈？怎么判断串联反馈和并联反馈？负反馈愈深愈好吗?什么是自激振荡？什么样 的负反馈放大电路容易产生自激振荡？如何消除 自激振荡？ |
课程目标2 课程目标3 |
|
互动案例6： 知识点：包含比例、.加减、积分、微分运算电路；各种类型的滤波器。 主题：讨论为什么在运算电路中集成运放必须工作在线性区？滤波电路的功能是什么？什么是有源滤波和无源滤波？有几种滤波电路？它们分别有什么特 点？有源滤波电路有哪些主要性能指标？ |
课程目标2 课程目标3 |
|
互动案例7： 知识点：包含正弦波振荡电路概述、单限比较器、滞回比较器。 主题：讨论在模拟电子电路中需要哪些波形的信号作为测试信号和控制信号？通常用什么方法解决正弦波振荡电路的起振和稳幅问题？集成运放在电压比较器和运算电路中的工作状态一样吗？如何判断电路中集成运放的工作状态？ |
课程目标2 课程目标3 |
|
互动案例8： 知识点：包含整流、滤波、稳压电路；串联型直流稳压电路。 主题：讨论电容滤波电路在电路正常工作、电容开路、负载开路、一只二极管和电容同时开路、一只二极管开路的情况下，输出电压的情况有何变化？ |
课程目标2 课程目标3 |
|
| 评价标准 | 完成情况 | 得分 |
| 积极参与互动，针对话题给出合理回答，或者正确回答问题。 | 80~100 | |
| 积极参与互动，针对话题给出较合理回答，或者基本正确回答问题。 | 65~79 | |
| 较积极参与互动，针对话题给出基本合理回答，或者基本正确回答问题。 | 45~64 | |
| 不能够积极参与互动，针对话题无法给出合理回答，或者错误回答问题。 | 0~44 | |
（2）课外作业评价标准
1）作业内容
作业1：绪论及半导体器件相关练习（对应课程目标1；对应毕业要求指标点1.2）
作业2：单极放大电路基本理论、基本概念、电路分析相关练习（对应课程目标1、2、3；对应毕业要求指标点1.2、1.3、4.2）
作业3：频率响应、功率放大电路相关练习（对应课程目标2、3；对应毕业要求指标点1.3、4.2）
作业4：集成运算放大电路相关练习（对应课程目标1；对应毕业要求指标点1.2）
作业5：放大电路中的反馈相关练习（对应课程目标2、3；对应毕业要求指标点1.3、4.2）
作业6：模拟信号运算电路相关练习（对应课程目标2、3；对应毕业要求指标点1.3、4.2）
作业7：模拟信号处理电路相关练习（对应课程目标2、3；对应毕业要求指标点1.3、4.2）
作业8：直流电源相关练习（对应课程目标2、3；对应毕业要求指标点1.3、4.2）
2）评分标准
作业采集5次以上。评分标准如下：
| 基本要求 | 课程目标 | |
|---|---|---|
作业1：绪论及半导体器件相关练习 知识能力：了解本征半导体、杂质半导体、PN 结；掌握二极管的伏安特性；了解二极管的主要参数；掌握基本应用电路；掌握稳压二极管及其基本应用电路。 素质能力：由工程估算法在二极管电路中应用，理解主要矛盾和次要矛盾、矛盾的主要方面和次要方面等唯物辩证法的一些基本规律和范畴在工程问题中的运用。 |
课程目标1 | |
作业2：单极放大电路基本理论、基本概念、电路分析相关练习 知识能力：了解双极型晶体管的结构及工艺特点；掌握晶体管的外特性和主要参数，理解晶体管放大的基本原理；掌握共射极电路、共集电极电路、共基极电路的电路结构、工作原理和主要性能指标的分析计算方法；掌握微变等效电路分析法；正确理解图解分析法。 素质能力：由双极型晶体管放大电路形式的改进，启发创新性思维；根据改善放大电路性能时不同参数之间的制衡，理解工程实际中的利弊关系。 |
课程目标1 课程目标2 课程目标3 |
|
作业3：频率响应、功率放大电路相关练习 知识能力：掌握双电源互补推挽功率放大器的结构、工作原理及性能指标的分析估算，理解单电源互补推挽功率放大器的结构和工作原理 素质能力：通过效率、输出功率的分析计算；失真问题的分析解决；功放管的安全计算，加强学生的工程意识。 |
课程目标2 课程目标3 |
|
作业4：集成运算放大电路相关练习 知识能力：理解电流源电路的工作原理；掌握差分放大电路的结构、特点、工作原理和性能指标的分析计算。 素质能力：通过对差分放大电路形式的探讨，体会以数量换质量的理念。 |
课程目标1 | |
作业5：放大电路中的反馈相关练习 知识能力：掌握反馈类型的判别方法；理解负反馈对放大电路性能的影响，掌握深度负反馈放大电路的工程估算方法。 素质能力：理解工程估算的意义，根据工程需要选择合适的反馈类型。 |
课程目标2 课程目标3 |
|
作业6：模拟信号运算电路相关练习 知识能力：掌握由集成运算放大器组成的比例、求和、积分、微分电路的工作原理和输入输出关系。 素质能力：通过精密放大器的分析，体会集成运放线性应用的实用价值 |
课程目标2 课程目标3 |
|
作业7：模拟信号处理电路相关练习 知识能力：掌握电压比较器的工作原理。 素质能力：通过实际应用电路的分析，认识电压比较器的实用价值 |
课程目标2 课程目标3 |
|
作业8：直流电源相关练习 知识能力：掌握桥式整流电路和电容滤波电路的工作原理和基本参数的估算；掌握线性稳压电路的工作原理和分析方法。 素质能力：从直流稳压电源的设计过程，了解电子系统的自顶向下的设计方法 |
课程目标2 课程目标3 |
|
| 评价标准 | 完成情况（可根据相应作业及课程目标提出具体要求，不限于以下描述） | 得分 |
| 独立完成、计算正确；计算过程完整、计算结果正确、字迹工整、作业干净。 | 80~100 | |
| 基本独立完成、计算基本正确；计算过程有遗漏、字迹相对潦草、作业相对干净。 | 65~79 | |
| 部分独立完成、计算部分正确；计算过程遗漏多、字迹潦草、作业不干净。 | 45~64 | |
| 部分独立完成、计算部分正确；计算过程遗漏多、字迹潦草、作业不干净。 | 0~44 | |
（3）课外学时评价标准
课外自学内容测试评分标准如下：
| 基本要求 | 课程目标 | |
|---|---|---|
课外自学测试1、2：场效应晶体管及其放大电路 知识能力：了解场效应晶体管的结构、工作原理，掌握场效应晶体管的外特性及主要参数；掌握场效应晶体管的共源、共漏放大电路分析方法。 素质能力：通过辨别三种场效应管基本放大电路，对比、总结三种放大电路的相关参数、性能和用途学习，做出合适的电路形式选择以及电路的增益与稳定性的平衡取舍。 |
课程目标1 | |
课外自学测试3：振荡电路 知识能力：理解振荡电路的原理；掌握正弦波振荡器的振荡条件；掌握RC桥式正弦波振荡器的电路特点与分析计算；理解由集成运放组成的方波、三角波信号发生电路的工作原理。 素质能力：通过设计典型信号发生器，理解波形间的转换，培养工程问题转化为技术问题的能力。 |
课程目标2 课程目标3 |
|
| 评价标准 | 完成情况 | 得分 |
| 独立完成、计算正确；计算过程完整、计算结果正确 | 80~100 | |
| 基本独立完成、计算基本正确；计算过程有遗漏 | 65~79 | |
| 部分独立完成、计算部分正确；计算过程遗漏多 | 45~64 | |
| 部分独立完成、计算部分正确；计算过程遗漏多 | 0~44 | |
（4）实验评价标准
借助模拟实验板上的资源，使用不同的电子仪器仪表和正确的测试方法对典型的模拟电子电路进行分析、设计和测试，学会正确地记录实验数据、处理实验数据、观察实验现象、总结实验结论，提高撰写实验报告的能力。
成绩组成由考勤成绩20%，实验报告30%，操作成绩50%。根据各次实验的实验完成情况和实验报告质量单独评分；取各次实验成绩的平均值作为此环节的最终成绩。
| 实验内容 | 课程目标 | |||
实验一：单级放大电路 实验二：互补对称功率放大电路 实验三：负反馈放大电路 实验四：集成运算放大器应用（一） 实验五：集成运算放大器应用（二） |
课程目标4 | |||
| 评价标准 | 考勤（20%） | 实验操作情况（50%） | 报告撰写情况（30%） | 得分 |
| 根据实际课堂出勤率计算 | 小组独立完成；实验目的、实验设备及过程描述清楚，实验步骤描述正确，实验结果正确，并描述完整。 | 实验报告书整齐、构图大小适中，文字描述清楚，实验结果完整描述，符合学校对实验报告的要求。 | 80~100 | |
| 根据实际课堂出勤率计算 | 小组独立完成；实验目的、实验设备及过程描述相对清楚，实验步骤描述正确，实验结果基本正确，但是描述基本完整。 | 实验报告书整齐、构图大小适中，文字描述基本清楚，实验结果描述基本完整，基本符合学校对实验报告的要求。 | 65~79 | |
| 根据实际课堂出勤率计算 | 小组独立完成；实验目的、实验设备及过程描述基本清楚，实验步骤描述相对正确，实验结果基本正确，但是描述不完整。 | 实验报告书相对整齐、构图大小适中，文字描述基本清楚，实验结果描述相对完整，相对符合学校对实验报告的要求。 | 45~64 | |
| 根据实际课堂出勤率计算 | 非独立完成；实验目的、实验设备及过程描述不清楚，实验步骤描述不正确，实验结果基本不正确。 | 实验报告书不整齐、构图大小不适中，文字描述基本不清楚，实验结果描述不完整，不符合学校对实验报告的要求。 | 0~44 | |
（5）期末考试评价标准
期末考试试卷的评分标准和评价标准的制定见下表，其中评价标准决定评分标准，依据评价标准制定的详细评分标准见考试试卷“标准答案及评分标准”。
| 基本要求 | 课程目标 | 题型 | 评价标准 | |
|---|---|---|---|---|
| 知识掌握情况 | 得分 | |||
| 理解模拟电路常用元器件构成、工作原理；掌握基本单元模型电路结构、工作原理；理解器件选择原则；掌握基本单元电路的简单计算推导，信号转换过程。 | 课程目标1 | 客观题类：（总体比例控制在40%左右），具体可包括填空、选择等题型 | 基础概念：能够正确认知和理解基础知识和概念，在理解基础上进行分析与推理 计算能力：能够正确完成基础知识中的简单计算及推导 |
80~100 |
基础概念：能够基本正确认知和理解基础知识和概念，在理解基础上进行基本分析与推理 计算能力：能够基本正确完成基础知识中的简单计算及推导 |
65~79 | |||
基础概念：仅能够部分正确认知和理解基础知识和概念，部分进行分析与推理 计算能力：仅能够部分正确完成基础知识中的简单计算及推导 |
45~64 | |||
基础概念：不能够正确认知和理解基础知识和概念，很少可以进行分析与推理 计算能力：极少部分正确完成基础知识中的简单计算及推导 |
0~44 | |||
| 掌握综合电路结构、工作原理；能进行电路参数的计算、电路计算结果的分析，能根据电路分析结果进行简单的电路调试分析；能根据要求进行简单功能电路的设计。 | 课程目标1 课程目标2 课程目标3 |
主观题类：（总体比例控制在60%左右），具体可包括简单分析、作图、分析与计算等题型 | 基础概念：能够使用的概念清晰、思路正确 计算能力：正确掌握计算公式、运用公式对问题进行正确分析和计算，得出正确结果 |
80~100 |
基础概念：使用的概念基本清晰、思路基本正确 计算能力：正确掌握计算公式、基本能运用公式对问题进行正确分析和计算，得出结果基本正确。 |
65~79 | |||
基础概念：使用的概念部分清晰、思路部分正确 计算能力：能够理解计算公式、基本能运用公式对问题进行分析和计算，得出结果。 |
45~64 | |||
基础概念：使用的概念不清晰、思路不正确 计算能力：不能够正确使用计算公式、对问题不能进行正确分析和计算，得不出正确地结果 |
0~44 | |||
七、建议教材（指定教材）与教学参考书（学习资源）
1. 建议使用教材
《模拟电子技术基础简明教程》，杨素行主编，高等教育出版社，2022年8月第4版
2. 推荐参考资料
[1] 康华光.电子技术基础（模拟部分）（第6版）[M].北京：高等教育出版社，2013年
[2] 童诗白、华成英.模拟电子技术基础（第5版）[M].北京：高等教育出版社，2015年
[3] 吕波.Multisim 14 电路设计与仿真（第1版）[M].北京：机械工业出版社，2016年
[4] 陈大钦.模拟电子技术基础学习辅导与考研指南（第3版）华中科技大学出版社，2018年
3. 网络学习资源和推荐资源
（1）模拟电子技术基础_华中科技大学_中国大学MOOC（慕课）https://www.icourse163.org/course/HUST-481015
（2）模拟电子技术基础（基础部分）_清华大学_学堂在线（慕课）
http://www.xuetangx.com/courses/coursev1:TsinghuaX+20250064+sp/about
（3）模拟电子技术基础（应用部分）_清华大学_学堂在线（慕课）
http://www.xuetangx.com/courses/coursev1:TsinghuaX+20250064X+sp/about
（4）模拟电路基础_电子科技大学_中国大学MOOC（慕课）https://www.icourse163.org/course/UESTC-234013
[八、]{.mark}课程大纲审核批准 {#八课程大纲审核批准 .样式2}
大纲起草人（签名）：杨梅
专业负责人（签名）：
教研室主任（签名）：
学院教授委员会主任（签名）：
分管院长（签名）：
执行日期：2023年9月