《高频电子线路》教学大纲

《高频电子线路》教学大纲

课程编号：IB3123006

课程名称：高频电子线路英文名称：Radio Frequency Circuit

学时：60 学分：4

课程类型：必修课程性质：专业基础课

适用专业：通信工程、电子信息工程、空间信息与数字技术

先修课程：电路分析基础、信号与系统、模拟电子线路基础

开课学期：第五学期开课院系：通信工程学院、电子工程学院

一、课程的教学目标与任务

本课程是通信工程、电子信息工程、空间信息与数字技术等专业必修的一门学科基础课。

本课程的目标与任务是使学生通过本课程的学习，熟悉本课程所述各类部件的组成、特点、性能指标，以及在通信系统中的地位与作用；掌握高频电路中的基本概念、基本原理和基本方法（包括仿真方法）以及典型电路，看懂一般的实际电路；通过课程内容的学习，能较深刻地理解非线性电路的分析方法及特点；初步建立起信息传输系统的整体概念；了解重要新技术的发展趋势。为后续的专业课的学习打好基础。

二、本课程与其它课程的联系和分工

本课程为学科基础课，在基础课和专业课之间起承上启下作用。本课程需要在电路分析基础、信号与系统、模拟电子线路基础等课程学过以后开设。其后续课程是专业课，如通信原理、无线通信、移动通信等。

三、课程内容及基本要求

(一) 绪论（2学时）

通信系统的组成、频段和波段的划分、高频信号的特性、本课程所述各部件在通信系统中的地位与作用、本课程的特点与研究方法。

1.基本要求

（1）了解通信系统的历史与发展和本课程的特点；

（2）掌握通信系统的组成、调制的作用及其方法、高频信号的特性；

（3）熟练掌握无线电波频段或波段的划分及各段特点。

2.重点、难点

重点：通信系统的组成、调制的作用及其方法、无线电波频段或波段的划分及各段特点。

难点：高频信号的传播特性。

（二）高频电路基础（6学时）

高频电路中常用的元器件和基本电路及其特性；阻抗匹配与阻抗变换；噪声的来源与特性、噪声系数与噪声温度；接收机的灵敏度。

1.基本要求

（1）了解常用的元器件的高频特性及其等效电路、各种滤波器和高频组件、噪声的来源；

（2）掌握阻抗匹配与阻抗变换的方法，热噪声的特性、噪声系数与噪声温度的计算方法，

接收机的灵敏度的概念；

（3）熟练掌握谐振回路的特性和用法。

2.重点、难点

重点：谐振回路的特性、阻抗匹配与阻抗变换的方法、热噪声特性及噪声系数的计算方法。

难点：阻抗变换、等效噪声带宽、噪声系数与噪声温度的概念。

（三）高频放大器（7学时）

高频小信号放大器的工作原理和稳定方法；高频功率放大器的工作原理、外部特性和实际线路。

1.基本要求

（1）掌握高频小信号放大器的工作原理、实际电路和稳定方法、高频功率放大器的工作原理、外部特性；

（2）熟练掌握高频功率放大器的简单计算和实际线路。

（3）了解高频功放的高频效应、高效功放和功率合成的方法与RF模块。

2.重点、难点

重点：高频小信号放大器的工作原理和稳定方法、高频功率放大器的工作原理、外部特性和实际线路。

难点：高频小信号放大器的稳定方法、高频功率放大器的外部特性。

（四）正弦波振荡器（7学时）

反馈振荡器的基本原理；变压器反馈振荡器和LC振荡器的线路与分析；振荡器的稳定性；晶体振荡器。

1.基本要求

（1）掌握反馈振荡器的基本理论，振荡器的稳定理论，变压器反馈振荡器、LC振荡器和晶体振荡器的线路；

（2）熟练掌握三端式振荡器的电路与分析；

（3）了解VCO、高稳定度晶振电路与特性，振荡器中的几种特殊现象。

2.重点、难点

重点：振荡条件、振荡电路和稳定原理。

难点：振荡条件和稳定方法分析。

（五）频谱的线性搬移电路（6学时）

频谱线性搬移的分析方法；二极管、三极管、差分对和其它频谱线性搬移电路及其原理。

1.基本要求

（1）掌握频谱线性搬移的分析方法和各种频谱线性搬移电路及其原理；

（2）熟练掌握二极管、三极管频谱线性搬移电路及其分析方法。

2.重点、难点

重点：频谱线性搬移的分析方法，二极管、三极管和差分对频谱线性搬移电路及其原理。

难点：器件非线性分析，平衡对消原理，负载和输出电压反作用分析，差分对分析。

（六）调幅、检波与混频（10学时）

AM、DSB、SSB信号分析；振幅调制及解调电路；混频原理与电路；混频器中的干扰。

1.基本要求

（1）掌握AM、DSB、SSB信号分析，；振幅调制及解调电路，混频原理与电路，混频器中的干扰；

（2）熟练掌握AM信号和DSB信号的特点及产生方法，二极管峰值包络检波器的电路与性能分析，寄生通道干扰和交调与互调干扰分析。

2.重点、难点

重点：AM信号和DSB信号的特点及产生方法，二极管峰值包络检波器的电路与性能分析，混频的原理与电路分析，寄生通道干扰和交调与互调干扰分析。

难点：DSB与SSB信号波形，同步检波，干扰分析。

（七）角度调制和解调电路（8学时）

角度调制信号分析；调频原理与调频电路；鉴频与鉴相的原理与方法；鉴频电路；调频收发信机和附属电路；新型调频系统。

1.基本要求

（1）掌握角度调制信号分析，调频原理与变容二极管直接调频电路，鉴频与鉴相方法与相位鉴频电路、比例鉴频电路和正交鉴频原理；

（2）熟练掌握FM信号特性，变容二极管直接调频原理与电路，鉴频与鉴相方法，相位鉴频电路、比例鉴频电路和正交鉴频原理。

（3）了解调相原理与方法，间接调频方法与电路，调频收发信机和附属电路；新型调频系统。

2.重点、难点

重点：FM信号特性，变容二极管直接调频原理与电路，鉴频与鉴相方法，相位鉴频电路、比例鉴频电路和正交鉴频原理。

难点：调频的频谱分析，间接调频原理，鉴频与鉴相方法，比例鉴频电路和正交鉴频原理。

（八）反馈控制电路（8学时）

AGC、AFC电路；PLL的基本原理、组成、性能分析和应用；频率合成的概念、方法和频率合成器电路。

1.基本要求

（1）掌握AGC和AFC的原理与电路，PLL的组成原理、简单性能分析和应用，频率合成的概念、方法和锁相频率合成器电路；

（2）熟练掌握AGC和AFC的概念与原理，PLL的组成原理、简单性能分析，锁相频率合成的概念与方法，DDS原理与应用。

2.重点、难点

重点：AGC和AFC的原理与电路，PLL的组成原理、简单性能分析和应用，频率合成的概念、方法和锁相频率合成器电路。

难点：动态范围的概念，AFC的原理，PLL的基本方程与捕获分析，DDS的概念与原理。

（九）高频电路新技术（4学时）

高频电路集成化；高频集成电路；高频电路EDA；软件无线电。

1.基本要求

（1）了解高频集成电路的类型、集成化技术和高频集成电路的发展趋势；

（2）熟悉几种高频集成电路的组成原理和简单应用方法；

（3）了解高频电路EDA的方法和过程，掌握一种高频电路的EDA工具；

（4）了解软件无线电的基本结构，熟悉软件无线电的应用。

2.重点、难点

重点：高频集成电路，软件无线电原理与电路。

难点：高频电路的EDA方法，软件无线电中的有关算法。

（十）整机线路与系统设计（2学时）

短波与超短波电台线路分析；无线通信系统设计、链路预算和无线收发信机系统设计。

1.基本要求

（1）巩固无线通信系统的组成，掌握无线电台整机线路的关键技术指标和电路分析方法；

（2）熟悉无线通信系统的设计方法和无线收发信机的设计方法，掌握链路预算与指标分配。

2.重点、难点

重点：短波与超短波电台整机线路分析，无线通信系统设计、链路预算。

难点：整机线路与单元电路的关系，实际线路与原理线路的不同；系统指标的分析与分解，链路预算与指标分配，收发信机指标与结构的关系。

四、教学安排及方式

说明：1）基本要求中的下划线部分对于46学时的课程（大纲B）不作要求；

2）教学安排中的小括号内的学时数对应于46学时的课程（大纲B）。

五、考核方式

笔试（闭卷）＋平时成绩。

各教学环节占总分的比例: 平时成绩：30%，期末考试：70%

六、推荐教材与参考资料

教材：曾兴雯、刘乃安、陈健、付卫红编，《高频电子线路》（第二版），北京：高等教育出版社，2009年。

参考书：谢嘉奎等编，《电子线路（非线性）》（第三版），北京：高等教育出版社，1998年。

（执笔人：刘乃安审核人：曾兴雯）

《电子线路实验》教学大纲

课程编号：TE2121006

课程名称：电子线路实验英文名称：Experiments of Electronics Circuits 学时：92（90）学分：3

课程类型：必修课程性质：公共基础课

适用专业：通院、电院、机电院各专业先修课程：模拟、数字、高频电路

开课学期：第四和第五学期开课院系：电工电子教学基地、通信工程、电子工程学院

一、课程的教学目标与任务

通过电子线路实验，培养学生的基本实验技能，加深对低频、高频和数字电路理论的理解，学会常用仪器仪表的原理和使用。使学生掌握常用电子线路的设计、组装、调整和测试技能，并初步具备工程实践能力，以及应用计算机仿真软件分析与设计实验电路的能力。

二、本课程与其它课程的联系和分工

本课程是通信工程学院、电子工程学院、机电工程学院各专业共同必修的技术基础实践教学课。是模拟电子线路、数字电路、高频电子线路理论课教学的延伸，是培养学生实际工作能力，启发创新意识的重要环节。

三、课程内容及基本要求

(一)、低频电子线路实验 (44（30）学时)

实验一：仪器使用及元器件知识（基本）（4（8）学时）

1)了解双踪示波器、低频信号发生器、毫伏表和晶体管特性参数测量仪的工作原理；（基

本）

2)学会使用低频常用仪器仪表；（基本）

3)了解电阻、电容和半导体元件的分类，用途、以及参数和命名的方法；

4)学会用仪器去测量常用电阻、电容和二、三极管等元器件的基本参数。

实验二：R-C耦合单管放大器（基本）（4学时）

1)掌握晶体管静态工作点的调整和测试方法；

2)掌握交流放大倍数、；输入电阻、输出电阻的方法；

3)加深理解放大器静态工作点的意义和电路主要元件对放大器性能的影响。

实验三：提高放大器输入阻抗和增强负载能力的研究（扩展）（4学时）

1)学会共源放大器的设计、调整和测试；

2)研究共集放大器在增强隔离（缓冲）或负载驱动能力方面的应用。

实验四：负反馈放大器（基本）（4学时）

1)掌握放大器频率特性的测量方法；

2)加深理解不同反馈形式对放大器放大倍数、输入阻抗、输出阻抗和频率特性的影响。

实验五：集成功率放大器实验（4学时）

1)了解集成功率放大器与分立器件功率放大器的区别；

2)了解集成功率放大器的组成及特点；

3)掌握功率放大器主要性能指标的测试方法。

实验六：差动放大器实验（基本）（4学时）

1)熟悉差动放大器的性能指标的测试方法（基本）；

2)探讨差分放大器传输特性及其应用（如乘法、增益控制、函数发生器等）（扩展）。

实验七：集成运算放大器的应用（基本）（4（8）学时）

1)加深对集成运算放大器的基本组态、性能参数的理解；

2)了解集成运算放大器的特点，掌握集成运算放大器的正确使用方法和选择原则；

3)掌握集成运算放大器的基本应用。研究运放相加、相减、比例放大、积分微分等运

算功能（基本），进一步掌握运放在多个领域中的应用（扩展）。

实验八：集成稳压电源实验（4学时）

1)掌握稳压电源各项指标的物理意义和它的测量方法；

2)了解稳压电源各部分作用及其工作原理；

3)掌握三端稳压器的原理及应用电路。

实验九、新型器件的应用（4学时）

学习新型器件的应用。随着微电子技术、专用集成电路技术的发展，各种新型器件将不断出现，目前先进行集成模拟开关应用方面实验。并不断充实这方面的内容。

实验十、综合实验（8学时）

教师根据情况，在下列综合实验题目中选作一个或两个：

a)集成电路扩音机；

b)晶体管输出特性描绘仪；

c)声控台灯实验；

d)程控放大器设计；

e)可变状态带通滤波器和双T带阻滤波器设计；

f)温度测量、超温报警及控制系统设计等；

g)稳压电源；

h)心电或脉博信号的的放大与滤波。

说明：以上实验除基本内容外，其余实验各实验室可根据不同专业课程的要求在此基础上选择4--7个实验。

（二）、数字电路实验（20（30）学时）

实验一：基本门测试及振荡器研究实验（4学时）

熟悉基本门电路的工作原理；学会基本门的测试；熟悉用基本门构成振荡电路；掌握用示波器观察和测量振荡器各级的波形及其参数的方法；学会频率计的正确使用。

实验二：组合逻辑电路设计（基本）（4学时）

1)掌握组合逻辑电路的设计方法。

2)进一步熟悉和掌握集成电路功能测试方法。

3)学习组合逻辑电路中故障的查找、排除方法及整个电路的调试。

实验三：编码器与译码器（4学时）

1)学习中规模集成编码器和译码器的工作原理、器件结构和使用方法；

2)掌握编码器和译码器的工作原理和设计方法。

实验三：时序逻辑电路实验（基本）（4学时）

1)熟悉常用触发器、计数器、移位寄存器的工作原理、逻辑功能和译码显示原理。

2)学会用现有集成计数器组成Ｎ进制计数器。

实验四：综合实验I（基本）（4（8）学时）

实验五：综合实验II（8学时）

教师根据情况在下列题目中任选二题，分别作为综合实验I和综合实验II：

a)时钟控制器设计；

b)DAC及ADC实验；

c)十字路口交通灯自动控制器设计；

d)八路彩灯控制器设计；

e)序列码发生器及序列码检测器的设计等。

实验六：操作考试(基本)（2学时）

说明：以上实验除基本内容外，其余实验各实验室可根据不同专业课程的要求在此基础上选择2-4个实验。

（三）、高频电子线路实验（28（30）学时）

实验一：仪器使用（4学时）

1)了解双踪示波器、高频信号发生器、超高频毫伏表、数字频率计和频率特性测量仪

的工作原理；

2)学会使用高频常用仪器仪表。

实验二：高频谐振功率放大器（4学时）

1)进一步熟悉谐振功率放大器的工作原理，了解负载阻抗、输入激励电压和集电极电

源电压对工作状态的影响。

2)掌握谐振功率放大器的调谐、调整和测量方法。

实验三、小信号调谐放大器（4学时）

通过试验进一步熟悉小信号谐振放大器的基本工作原理；掌握测量谐振放大器幅频特性的方法；了解回路元件对谐振曲线的影响情况；学会主要的高频仪器的使用方法。实验四：高频LC、压控及晶体振荡器（4学时）

1)正确地使用数字频率计测试频率。

2)了解电源电压、负载及温度等对振荡频率的影响，从而加深理解为提高频率稳定度

应采取的措施。

实验五：包络检波器（4学时）

1）掌握大信号检波器的工作原理和电路组成；

2）通过观测波形弄清大信号检波器的失真原因及改善方法；了解元件选择原则及对其性能的影响；

3）学会检波器的传输特性及输入阻抗的测量方法。

实验六：模拟乘法器实验（基本）（4（8）学时）

1)加深理解模拟乘法器的工作原理及其特点；

2)掌握模拟乘法器在通信电路中的部分应用。

实验七：锁相环的应用（4学时）

1）了解锁相环的工作原理，电路组成及性能特点；

2）掌握锁相环路及其部件性能指标的测试方法；掌握其基本应用。

实验八：相位鉴频器实验（4学时）

1)通过实验进一步了解相位鉴频器的工作原理；

2)研究电容耦合相位鉴频器鉴频特性，掌握鉴频器的调整与测量方法。

实验九：综合实验（16学时）

小功率调幅制高频发射机的设计与实验，或小功率调频制发射机的设计与实验。给出具体技术指标见教材。

实验十：操作考试（4学时）

说明：以上实验除基本内容外，其余实验各实验室可根据不同专业课程的要求在此基础上选择2-4个实验。

四、教学安排及方式

五、考核方式

基于强化基础，重视平常每一个实验的出发点，本课程的考核细节如下：

1．平时总成绩占到课程成绩的70％，考试占30％。考试形式为操作考试和笔试（闭卷）。

2．平时成绩分为两个部分：一个为当场实验验收成绩，另一部分为报告成绩。

3．操作考试为单人单桌考试。根据学生完成实验的时间，熟练程度和正确性给分。

4．课程成绩为课程三部分的总合，按百分制给出成绩。

六、推荐教材与参考资料

1．孙肖子等编《现代电子线路及技术实验简明教程》（第一版），北京，高等教育出版社2003。

2．陈南等编《电子线路实验》第一版，西安，西安电子科技大学出版社2012。

（执笔人：陈南审核人：曾兴雯）