绪论
模拟电子技术是研究电子元器件、电子电路及其应用的科学技术。模拟电子技术在国民经济各个部门的应用日益广泛,从尖端科学领域(如导弹、原子能等)到人们日常生活中的家用电器,都离不开电子技术。对于工科电工类各专业的学生来说,模拟电子技术将成为未来所从事工作中必不可少的工具。因此,“模拟电子技术”被列为工科电工类各专业的必修课程。
1.课程的性质和任务
本课程是一门电子技术入门的基础课。它的任务是使学生获得从事与电子技术相关工作的高等专门人才必须具备的基本理论、基本知识、基本技能,并为学习后续有关课程打下一定基础。结合课程的教学,培养学生辩证唯物主义观点、实事求是的科学态度和分析问题、解决问题的能力。本课程的内容在于讲述模拟电子技术中最初步、最根本、最具共性的内容。着重抓适合高职专门人才的“三基”训练,而不是面面俱到地讨论模拟电子技术的各个方面。概括地说,基本理论主要是指在已经学习过电工课程的基础上,进一步掌握电子电路的基本原理;基本知识是指要求熟悉基本电子元器件的外特性,掌握基本电子电路的性能特点和应用;基本技能是指学习电子测试技术、电子电路的近似估算和识图技术。
关于元器件、电路、应用三者的关系,是管、路、用相结合,管为路用,以路为主。就是把课程的重点放在最基本的电路上。对于电子元器件,包括集成组件,则重点在于了解它们的外特性和如何用于电路中,不深入论述内部微观的物理过程及生产工艺等。
就分立电路与集成电路的关系来说,则是以分立电路为基础,集成电路是重点,分立电路为集成电路服务。
2.课程的特点
“模拟电子技术”是一门技术基础课,它有别于专业课。本课程的理论教学强调基本原理和基本分析方法,为将来在各专业中的应用打好基础;它又不同于数、理、化等理论基础课,本课程更为接近实际,强调理论与实际的结合,着眼于解决错综复杂的实际问题。所以常常采用下面一些独特的分析方法。
1)估算的方法。在计算和分析时需从实际情况出发,抓住主要矛盾,忽略次要因素,采用工程的观点进行近似估算。如果不理解这种方法的重大实际意义,不愿做必要的近似忽略,片面追求数学上的精确和严密,那么必然会使问题复杂化,甚至无从解决。实际上一般电阻、电容的误差为±5%~±20%,电解电容误差更大,而且由于电子元器件特性参数的分散性,任何严格的计算也不可能得到与实际完全相符的精确结果,所以过分苛求严密计算是不必要的。
2)等效的方法。由于电子电路中含有非线性的电子元器件,在一定条件下常常需要将非线性电路转化成线性电路,再做进一步的定量估算,所以经常采用等效的方法。
3)图解的方法。为了形象直观地分析全局,确定电子电路的工作状态或研究变化趋势,常在不破坏电子器件非线性特性的基础上,用作图的方法分析放大电路的工作原理和有关性能。
4)实验实训调整的方法。对于实际的电子电路,不能单纯靠理论分析来解决问题,最后解决问题的决定性步骤是实验实训调整。
很显然,“模拟电子技术”课程所采用的“定性分析,定量估算,实验实训调整”相结合的分析方法,对初学者来说是非常陌生的,初学者往往不习惯,不易掌握。
本课程具有不同于“电工基础”等课程的一些特有的概念。例如,在电工基础课中基本上只讨论线性元器件和电路,而“电子技术”则主要与非线性元器件打交道。如果不加分析地套用某些电工原理的分析方法,如欧姆定律,就会犯错误。又如,在电工基础课中对直流电路和交流电路是分开研究的,而模拟电子电路都几乎是交、直流共存于同一电路之中,既有直流通路,又有交流通路,它们既互相联系,又互相区别。这就带来了分析上的复杂性。再如,在电工基础课中对受控源的研究不是很多,而在电子技术中由于输出信号受输入信号的控制通常涉及受控源。电工基础课研究电路输出对于输入的依赖关系,不涉及输出对输入的反作用,而实际的电子电路却几乎都带有这样或那样的反馈,这样就构成了学习上的又一个难点。
“模拟电子技术”是一门实践性很强的课程。实践环节和动手能力的培养在课程中占有重要地位。课程学习成绩优劣的最终检验标准应该是将来在实际工作中能否解决有关电子电路的实际问题。如果只能头头是道地从理论上对各种电子电路的原理进行分析,而一遇到即使是最简单、最基本的具体电路也束手无策,甚至不敢动手,那么就不能认为是符合要求的。因此,要强调实践环节,通过实验课和实践课,提高电子技术方面的动手能力,培养严谨的科学作风。
模拟电子技术是一门发展迅速、不断更新、应用广泛的学科,因而内容庞杂繁多。具体表现在:元器件种类多,电路形式多,概念、方法多。初学者普遍感到内容不够系统,往往心中无数。对此,如果不相应地改进学习方法,就难以掌握要领。
3.怎样学习“模拟电子技术”
1)抓基本概念。弄清基本概念是进行分析计算和实验实训调整的前提,也是学好本课程的关键。首先要学会定性分析,务必防止用所谓的严密数学推导掩盖问题的物理本质。
2)抓规律、抓思路、抓相互联系。电子学内容繁多,总结归纳十分重要。对每个任务,都要抓住几点,即问题是怎么提出的?有什么矛盾?如何解决?又如何进一步改进?从而形成一条清晰的思路。值得注意的是,重要的不是具体的、个别的知识,也不是各种电路的简单罗列,而是解决问题的一般方法和彼此的内在联系。只有如此,才能举一反三,触类旁通,才能在不同的条件下灵活运用所学知识。
3)抓理论联系实际。实验实训研究在本课程中有着特殊、重要的地位,它可以帮助验证、巩固所学的理论,丰富扩展知识,而且可以培养解决实际问题的能力。因此,本书在讲授每个重要内容时都会安排相应的实训与之配合,希望读者认真完成布置的实训任务。
4)抓课后练习。与其他课程一样,本书把做习题作为一个不可缺少的重要环节。做习题对于巩固概念、启发思考、熟练运算、暴露学习中的问题和不足是极其必要的。每做完一道题,都要回头想一想,体会一下这道题的意图,总结在做题中的收获。若是抱着为完成任务而学的态度,为做习题而做习题,则是达不到预期的效果的。
5)要认真刻苦地阅读本书。
①应根据讲课的内容,参照每单元的教学目标,有选择、有重点地阅读本书。作为教材,为了体系的完整,内容通常较多、较全,而且常有一些深入的内容以备读者在学习某些后续课程或参加实际工作时参考。所以,如果在把最基本的内容学到手之前,“眉毛胡子一把抓”,那么结果就会适得其反。
②阅读本书要注意领会其精神实质,理解概念的含义,掌握分析问题的思路,要多问几个“为什么”。切忌死记硬背。
③要充分利用本书,提高听课效率。听课时不要忙于抄黑板上的图、表和公式,这些内容一般在本书中都可以找到。课上只需要记下主要精神,腾出更多的时间听讲和思考,然后在课下充分借助于本书进行消化,也可补充听课笔记。注意,笔记不必、也不应是“书本搬家”。
以上几条,只是原则性地谈了一些学习方法。实际上,每个人应根据各自的特点、基础、条件而有所不同,如何学好电子技术,还需大家共同摸索探讨。总之,没有刻苦的学习态度,没有与课程特点相适应的学习方法,不脚踏实地下一番苦功夫,是学不好模拟电子技术的。