《电子技术基础》-教学课件

《电子技术基础》课程介绍欢迎来到《电子技术基础》课程！本课程旨在为学生系统地介绍电子技术的基本概念、原理和应用通过本课程的学习，学生将掌握半导体器件、基本放大电路、集成运算放大电路、反馈放大电路、信号处理电路、数字电路基础、数模转换和模数转换以及电源电路等方面的知识，为后续的专业课程学习和实践应用打下坚实的基础课程目标和学习要求课程目标学习要求本课程旨在使学生掌握电子技术的基本概念和原理，具备分析和学生应认真完成课前预习、课堂听讲、课后作业和实验等环节设计简单电子电路的能力通过本课程的学习，学生应能够理解在学习过程中，应注重理论联系实际，积极参与讨论和提问，努半导体器件的工作原理，掌握基本放大电路、集成运算放大电路力提高分析问题和解决问题的能力同时，学生还应注重自主学、反馈放大电路和信号处理电路的分析方法，了解数字电路的基习，查阅相关资料，扩展知识面，为未来的学习和工作做好准备本概念和设计方法，以及掌握数模转换、模数转换和电源电路的要求学生按时完成各项任务，认真参加考试，取得合格的成绩基本原理第一章半导体基础半导体材料能带理论12介绍半导体材料的种类，如硅讲解能带理论，解释半导体、、锗等，以及它们的物理特性导体和绝缘体的区别载流子3讨论半导体中的载流子，包括电子和空穴，以及它们的运动规律半导体的基本概念原子结构介绍半导体材料的原子结构，以及共价键的形成能级与能带讲解能级和能带的概念，以及它们在半导体中的分布导电机制讨论半导体的导电机制，包括电子导电和空穴导电本征半导体和杂质半导体本征半导体杂质半导体介绍本征半导体的概念和特性，如硅和锗等解释本征半导体的介绍型和型杂质半导体的概念和特性讲解掺杂过程，以及掺N P导电能力较弱的原因，以及其电子和空穴的浓度关系本征半导杂对半导体导电能力的影响型半导体通过掺杂五价元素增加N体在实际应用中较少使用，因为其导电性能受温度影响较大自由电子浓度，型半导体通过掺杂三价元素增加空穴浓度杂质P半导体是现代电子技术中应用最广泛的半导体类型结的形成及特性PN扩散运动1讲解结形成过程中的扩散运动，以及电子和空穴的扩散方向PN漂移运动2介绍结形成过程中的漂移运动，以及电场对载流子的作用PN耗尽层3讨论结中的耗尽层，以及其宽度和电场分布PN半导体二极管的结构和工作原理结构正向导通介绍半导体二极管的结构，包括讲解二极管正向偏置时的工作原结、电极和封装理，以及电流的流动方向PN反向截止介绍二极管反向偏置时的工作原理，以及电流的截止特性半导体二极管的伏安特性曲线电压电流介绍二极管的伏安特性曲线，包括正向导通区、反向截止区和击穿区讲解曲线的特点，以及其在电路设计中的应用伏安特性曲线是分析和设计二极管电路的重要工具，可以帮助工程师选择合适的二极管型号和参数半导体三极管的结构和工作原理型型工作状态NPN PNP介绍型三极管的结构，包括发射极、介绍型三极管的结构，以及与型讲解三极管的放大区、饱和区和截止区，NPN PNPNPN基极和集电极的区别以及它们的工作条件半导体三极管的基本放大原理信号放大1电流控制2输入输出3介绍三极管的电流放大作用，以及基极电流对集电极电流的控制作用讲解三极管的输入和输出特性，以及其在放大电路中的应用三极管的放大作用是其最重要的特性之一，也是其在电子电路中得到广泛应用的基础场效应管的结构和工作原理JFET MOSFETCMOS介绍结型场效应管（）的结构，包括介绍金属氧化物半导体场效应管（介绍互补金属氧化物半导体（）的JFET CMOS栅极、源极和漏极）的结构，以及其与的区别工作原理，以及其在数字电路中的应用MOSFET JFET其他常用半导体器件介绍可控硅介绍可控硅（）的结构和工作原理，以及其在电力电子中SCR的应用光敏器件介绍光敏电阻、光敏二极管和光敏三极管的工作原理，以及它们在光电检测中的应用霍尔元件介绍霍尔元件的工作原理，以及其在磁场测量中的应用第二章基本放大电路放大电路类型静态工作点12介绍共射极、共集电极和共基讲解静态工作点的概念，以及极放大电路的特点和应用场合其对放大电路性能的影响动态分析3介绍放大电路的动态分析方法，包括小信号模型和频率响应分析放大电路的基本概念电流放大21电压放大功率放大3介绍放大电路的定义和分类，包括电压放大、电流放大和功率放大讲解放大电路的性能指标，如放大倍数、输入电阻、输出电阻和频率响应放大电路是电子技术中最重要的基本电路之一，广泛应用于各种电子设备中共射放大电路的工作原理电路结构工作原理性能特点介绍共射放大电路的结构，包括三极管、讲解共射放大电路的工作原理，以及输入介绍共射放大电路的性能特点，包括放大电阻和电容等元件信号如何通过三极管放大倍数、输入电阻和输出电阻共射放大电路的静态工作点直流分析1偏置电路2稳定工作3讲解如何确定共射放大电路的静态工作点，以及静态工作点对放大电路性能的影响介绍常用的偏置电路，如分压偏置和电流源偏置，以及如何选择合适的偏置电阻静态工作点的选择是放大电路设计的重要环节，直接影响放大电路的性能和稳定性共射放大电路的动态分析小信号模型放大倍数介绍三极管的小信号模型，包括讲解如何计算共射放大电路的电r参数模型和参数模型压放大倍数、电流放大倍数和功h率放大倍数频率响应介绍共射放大电路的频率响应，以及高频和低频特性共集放大电路的特点和应用特点应用介绍共集放大电路的特点，包括高输入电阻、低输出电阻和接近讲解共集放大电路的应用，如阻抗匹配和电压跟随器1的电压放大倍数共基放大电路的特点和应用特点1介绍共基放大电路的特点，包括低输入电阻、高输出电阻和高频特性好应用2讲解共基放大电路的应用，如高频放大和电流放大场效应管放大电路放大电路放大电路JFET MOSFET介绍放大电路的结构和工作原理，以及其与三极管放大电路介绍放大电路的结构和工作原理，以及其在集成电路中JFET MOSFET的区别的应用多级放大电路的基本原理级联耦合噪声讲解多级放大电路的级联方式，以及如介绍多级放大电路的耦合方式，包括直讨论多级放大电路的噪声问题，以及如何提高放大倍数和带宽接耦合、阻容耦合和变压器耦合何降低噪声第三章集成运算放大电路集成电路电路结构性能指标123介绍集成运算放大器的发展历程，讲解集成运算放大器的基本结构，介绍集成运算放大器的性能指标，以及其在现代电子技术中的地位包括差分放大器、电流源和输出级如开环放大倍数、共模抑制比和转换速率集成运算放大器的基本概念高输入阻抗21高增益低输出阻抗3介绍集成运算放大器的定义和特点，包括高增益、高输入阻抗和低输出阻抗讲解集成运算放大器的符号和引脚，以及其在电路中的连接方式集成运算放大器是一种高性能的放大器，广泛应用于各种模拟电路中理想运算放大器的特性无限大的开环增益无限大的输入阻抗零输出阻抗无限大的共模抑制比零噪声运算放大器的基本应用电路反相放大器1同相放大器2电压跟随器3介绍运算放大器的基本应用电路，包括反相放大器、同相放大器和电压跟随器讲解这些电路的工作原理，以及如何计算其放大倍数和输入输出阻抗这些基本电路是构建更复杂模拟电路的基础，也是学习运算放大器的重要内容加法器和减法器电路加法器介绍基于运算放大器的加法器电路，以及如何实现多个输入信号的加法运算减法器介绍基于运算放大器的减法器电路，以及如何实现两个输入信号的减法运算积分和微分电路积分电路1介绍基于运算放大器的积分电路，以及如何实现输入信号的积分运算微分电路2介绍基于运算放大器的微分电路，以及如何实现输入信号的微分运算比较器电路基本原理应用介绍比较器电路的基本原理，以及如何将输入信号与参考电压进讲解比较器电路的应用，如过压保护和电平检测行比较第四章反馈放大电路反馈类型反馈拓扑12介绍正反馈和负反馈的概念，讲解串联反馈和并联反馈的概以及它们对放大电路性能的影念，以及它们在放大电路中的响应用稳定性3讨论反馈放大电路的稳定性问题，以及如何保证电路的稳定工作反馈的基本概念比较21采样反馈3介绍反馈的定义和组成部分，包括采样网络、比较器和反馈网络讲解反馈信号的极性和大小对电路性能的影响反馈是自动控制理论中的重要概念，也是提高放大电路性能的重要手段负反馈放大电路的工作原理稳定增益扩展带宽讲解负反馈如何稳定放大电路的增益，降低非线性失真介绍负反馈如何扩展放大电路的带宽，提高电路的频率响应负反馈对放大电路性能的影响降低增益1稳定增益2改善性能3讨论负反馈对放大电路增益、输入电阻、输出电阻、带宽和失真的影响讲解负反馈如何提高放大电路的稳定性和可靠性负反馈是改善放大电路性能的有效手段，但也会降低放大电路的增益串联负反馈放大电路电压串联介绍电压串联负反馈放大电路的结构和工作原理，以及其对输入输出阻抗的影响电流串联介绍电流串联负反馈放大电路的结构和工作原理，以及其对输入输出阻抗的影响并联负反馈放大电路电压并联1介绍电压并联负反馈放大电路的结构和工作原理，以及其对输入输出阻抗的影响电流并联2介绍电流并联负反馈放大电路的结构和工作原理，以及其对输入输出阻抗的影响正反馈和振荡电路正反馈振荡电路介绍正反馈的概念，以及其对放大电路性能的影响讲解正反馈介绍常用的振荡电路，如振荡器、振荡器和晶体振荡器，RC LC如何导致电路振荡，以及振荡的条件以及它们的工作原理和特点第五章信号处理电路波形产生信号转换12介绍常用的波形发生电路，如讲解信号处理电路的基本原理正弦波、方波和三角波发生器，包括滤波、放大、调制和解调等应用电路3介绍信号处理电路的应用，如通信、控制和测量等波形发生电路概述方波21正弦波三角波3介绍常用的波形发生电路的类型，包括正弦波、方波和三角波发生器讲解这些电路的基本原理，以及如何调整其频率和幅度波形发生电路是信号处理电路的重要组成部分，广泛应用于各种电子设备中正弦波振荡电路振荡器振荡器晶体振荡器RC LC介绍振荡器的结构和工作原理，包括介绍振荡器的结构和工作原理，包括介绍晶体振荡器的结构和工作原理，以及RC LC文氏电桥振荡器和相移振荡器考毕兹振荡器和哈特莱振荡器其高稳定性和高精度的特点方波和三角波发生电路方波1三角波2介绍基于运算放大器的方波和三角波发生电路，以及它们的工作原理和特点讲解如何调整电路的参数，以获得所需的频率和幅度这些电路常用于数字电路和控制系统中，提供各种时钟信号和参考信号单稳态触发器基本原理介绍单稳态触发器的基本原理，以及其在触发信号作用下产生一个固定宽度的脉冲信号的特性应用讲解单稳态触发器的应用，如延时电路和脉冲整形电路多谐振荡器基本原理1介绍多谐振荡器的基本原理，以及其无需外部触发信号即可产生连续的方波信号的特性应用2讲解多谐振荡器的应用，如时钟信号发生器和方波信号源施密特触发器基本原理应用介绍施密特触发器的基本原理，以及其具有两个不同的触发电平讲解施密特触发器的应用，如波形整形和噪声抑制的特性第六章数字电路基础数字信号逻辑运算12介绍数字电路的基本概念，包讲解数字电路的基本逻辑运算括数字信号、逻辑电平和逻辑，包括与、或、非、异或等门电路电路设计3介绍数字电路的设计方法，包括组合逻辑电路和时序逻辑电路的设计数字电路的基本概念逻辑门21逻辑电平数字信号3介绍数字电路的定义和特点，包括离散信号、逻辑电平和逻辑运算讲解数字电路与模拟电路的区别，以及数字电路在现代电子技术中的重要性数字电路是计算机和各种数字设备的基础，也是现代电子技术的重要组成部分数制和码制二进制编码介绍常用的数制，包括二进制、十进制、八进制和十六进制，以介绍常用的码制，包括码、格雷码和码，以及它们的BCD ASCII及它们之间的转换关系讲解二进制数的算术运算和逻辑运算应用场合逻辑代数基础基本运算1逻辑函数2介绍逻辑代数的基本概念和运算规则，包括与、或、非、与非、或非、异或等讲解逻辑代数的常用公式和定理，以及如何化简逻辑函数逻辑代数是数字电路设计的重要工具，可以帮助工程师简化电路设计，提高电路性能基本逻辑门电路与门或门介绍常用的逻辑门电路，包括与介绍常用的逻辑门电路，包括与门、或门、非门、与非门、或非门、或门、非门、与非门、或非门和异或门，以及它们的功能和门和异或门，以及它们的功能和符号符号非门介绍常用的逻辑门电路，包括与门、或门、非门、与非门、或非门和异或门，以及它们的功能和符号组合逻辑电路分析与设计分析1讲解组合逻辑电路的分析方法，包括真值表法、逻辑表达式法和波形图法设计2介绍组合逻辑电路的设计方法，包括卡诺图法和Quine-法McCluskey时序逻辑电路基础基本概念分析与设计介绍时序逻辑电路的基本概念，包括触发器、时钟信号和状态转讲解时序逻辑电路的分析与设计方法，包括状态图法和状态表法换触发器的类型和工作原理触发器触发器1RS2D介绍触发器、触发器、介绍触发器、触发器、RS D JK RS DJK触发器和触发器的工作原理触发器和触发器的工作原理T T和特点和特点触发器3JK介绍触发器、触发器、触发器和触发器的工作原理和特点RSDJK T计数器电路1同步计数器异步计数器2介绍常用的计数器电路，包括同步计数器和异步计数器，以及它们的工作原理和特点讲解计数器的应用，如分频器和定时器计数器是一种常用的时序逻辑电路，广泛应用于各种数字系统中寄存器电路移位寄存器并行寄存器介绍寄存器电路的类型，包括移位寄存器和并行寄存器，以及它介绍寄存器电路的类型，包括移位寄存器和并行寄存器，以及它们的工作原理和特点们的工作原理和特点第七章数模转换和模数转换应用1DAC2ADC3介绍数模转换（）和模数转换讲解数模转换和模数转换的转换精介绍数模转换和模数转换的应用，DAC（）的基本概念，以及它们在度、转换速度和分辨率等性能指标如数据采集、音频处理和图像处理ADC现代电子技术中的应用等数模转换的基本原理权电阻网络1网络R-2R2介绍常用的数模转换电路，包括权电阻网络和网络，以及它们的工作原理和特点讲解如何选择合适的，以及其在DAC R-2R DACDAC电路设计中的应用是将数字信号转换为模拟信号的电路，广泛应用于各种电子设备中DAC常见的数模转换电路权电阻网络DAC介绍权电阻网络的结构和工作原理，以及其精度和速度的限制DAC网络R-2R DAC介绍网络的结构和工作原理，以及其高精度和低成本的特点R-2R DAC模数转换的基本原理采样1量化2编码3介绍模数转换的基本原理，包括采样、量化和编码讲解采样定理，以及如何选择合适的采样频率模数转换是将模拟信号转换为数字信号的过程，是数据采集和数字信号处理的基础常见的模数转换电路逐次逼近型双积分型ADC ADCFlash ADC介绍常用的模数转换电路，包括逐次逼近介绍常用的模数转换电路，包括逐次逼近介绍常用的模数转换电路，包括逐次逼近型、双积分型和，型、双积分型和，型、双积分型和，ADC ADCFlash ADC ADC ADCFlash ADCADCADCFlash ADC以及它们的工作原理和特点以及它们的工作原理和特点以及它们的工作原理和特点第八章电源电路转换电路设计1AC/DC2介绍电源电路的基本概念，包讲解电源电路的设计方法，包括交流直流转换、稳压和保护括整流电路、滤波电路和稳压/等电路的设计应用3介绍电源电路的应用，如电子设备、计算机和通信设备等整流电路和滤波电路全波整流21半波整流滤波3介绍常用的整流电路，包括半波整流、全波整流和桥式整流，以及它们的工作原理和特点讲解滤波电路的作用，以及常用的滤波电路，如电容滤波和电感滤波整流和滤波是将交流电转换为直流电的过程，是电源电路的重要组成部分稳压电路的工作原理和应用线性稳压器1开关稳压器2介绍常用的稳压电路，包括线性稳压器和开关稳压器，以及它们的工作原理和特点讲解稳压电路的应用，如电子设备和计算机稳压电路是保证电子设备正常工作的重要组成部分，可以提供稳定的直流电压。