《通信电子线路》课程教学大纲 课程名称:通信电子线路 课程代码:ELIE2010 英文名称:Communication Electronic Circuits 课程性质:专业必修课程/选修课程 学分/学时:3/54 开课学期:第4学期 适用专业:专业必修课程:信息工程、电子信息工程、通信工程、 电子科学与技术、集成电路设计与集成系统 选修课程: 微电子科学与工程 先修课程:模拟电路 后续课程:电子线路实验 开课单位:电子信息学院 课程负责人:周鸣籁 大纲执笔人:周鸣籁 大纲审核人:吴红卫 一、 课程性质和教学目标 课程性质:通信电子线路是信息工程、电子信息工程、通信工程、电子科学与技术专业一门 专业必修课和微电子专业的一门专业选修课。课程旨在让学生掌握复杂电子系统中通信电路 知识的运用能力。 教学目标:本课程以研究通信电路的分析方法和设计方法为目标,培养学生发现、分析 和解决通信电路问题的能力,了解通信系统硬件的历史和现状,激发学生的责任感和使命感。 具体教学目标如下: 1.掌握通信系统的基本概念,掌握通信系统的结构和电路组成,了解通信系统硬件的 历史和现状。 2.掌握通信电路基本单元电路的电路组成、工作原理、性能指标和特点。具备通信电路 读图分析能力,能识别复杂电子系统中的通信电路,分析其功能和原理,估算其性能指标。 具备通信电路选型设计的能力,能根据复杂电子系统功能要求选择合适的通信电路,并设计 电路参数。 二、 课程目标与毕业要求的对应关系 课程 毕业要求 指标点 教学目标 1工程知识: 1.4理解系统的概念及其在电 具有一定的工程知识,能够将数学、自然科 子、通信相关领域的体现,能 学、工程基础和专业知识用于解决通信领域 教学目标1 将专业知识用于描述和分析通 的复杂工程问题。 信复杂工程问题的解决方案。 2.问题分析: 2.1能运用数理和工程知识识 具有分析问题的能力,能够应用数学、自 然科学和工程科学的基本原理,识别、表 别和判断电子信息相关领域复 教学目标2 达、并通过文献研究分析通信领域的复杂 杂工程问题中的关键环节和参 工程问题,以获得有效的结论。 数
1 《通信电子线路》课程教学大纲 课程名称:通信电子线路 课程代码:ELIE2010 英文名称:Communication Electronic Circuits 课程性质:专业必修课程/选修课程 学分/学时:3/54 开课学期:第 4 学期 适用专业:专业必修课程:信息工程、电子信息工程、通信工程、 电子科学与技术、集成电路设计与集成系统 选修课程: 微电子科学与工程 先修课程:模拟电路 后续课程:电子线路实验 开课单位:电子信息学院 课程负责人:周鸣籁 大纲执笔人:周鸣籁 大纲审核人:吴红卫 一、 课程性质和教学目标 课程性质:通信电子线路是信息工程、电子信息工程、通信工程、电子科学与技术专业一门 专业必修课和微电子专业的一门专业选修课。课程旨在让学生掌握复杂电子系统中通信电路 知识的运用能力。 教学目标:本课程以研究通信电路的分析方法和设计方法为目标,培养学生发现、分析 和解决通信电路问题的能力,了解通信系统硬件的历史和现状,激发学生的责任感和使命感。 具体教学目标如下: 1. 掌握通信系统的基本概念,掌握通信系统的结构和电路组成,了解通信系统硬件的 历史和现状。 2. 掌握通信电路基本单元电路的电路组成、工作原理、性能指标和特点。具备通信电路 读图分析能力,能识别复杂电子系统中的通信电路,分析其功能和原理,估算其性能指标。 具备通信电路选型设计的能力,能根据复杂电子系统功能要求选择合适的通信电路,并设计 电路参数。 二、 课程目标与毕业要求的对应关系 毕业要求 指标点 课程 教学目标 1.工程知识: 具有一定的工程知识,能够将数学、自然科 学、工程基础和专业知识用于解决通信领域 的复杂工程问题。 1.4 理解系统的概念及其在电 子、通信相关领域的体现,能 将专业知识用于描述和分析通 信复杂工程问题的解决方案。 教学目标 1 2. 问题分析: 具有分析问题的能力,能够应用数学、自 然科学和工程科学的基本原理,识别、表 达、并通过文献研究分析通信领域的复杂 工程问题,以获得有效的结论。 2.1 能运用数理和工程知识识 别和判断电子信息相关领域复 杂工程问题中的关键环节和参 数。 教学目标 2
三、课程知识图谱 选频网络 单元电路 反馈控制电路 锁相 自动频 自动增益 环路 率微调 控制 高频小信号 变频 高频功率 振幅调制 振幅解调 频率合成 放大器 器 放大器 角度调制 角度解调 技术 调制 +调制混频功放 发射 接收 高频 信号 →混频中放解调 天线 天线 放大 载波 本振 本振 无线电发射机 无线电接收机 四、课程教学内容及学时分配 1.绪论(3学时)(支撑教学目标1) 教学内容: 第1章 1.1无线电通信发展简史 1.2无线电信号传输原理 1.3通信的传输媒质 目标及要求: 1.能复述无线电通信发展的几个阶段及标志。 2.能复述信号传输的流程图,识别基带传输和带通传输系统。 3.能复述无线电发射机和接收机的方框图。(重点) 4.能解释调制的目的、调制的三要素,复述各种模拟和数字调制方式、应用。 5.能解释直接放大式和超外差式接收机的优缺点。 6.能复述常用传输媒质的种类和特性。 7.能了解通信系统硬件的历史和现状。 作业内容: 1.列举一些通信发展史上重要的技术、人物、事件,包括国际、国内(如新中国通信 史、解放军通信史等)。 2.画出一种常用无线收发设备的框图,说明各模块的功能,画出各模块的输出波形
2 三、 课程知识图谱 四、 课程教学内容及学时分配 1. 绪论(3 学时)(支撑教学目标 1) 教学内容: 第 1 章 1.1 无线电通信发展简史 1.2 无线电信号传输原理 1.3 通信的传输媒质 目标及要求: 1. 能复述无线电通信发展的几个阶段及标志。 2. 能复述信号传输的流程图,识别基带传输和带通传输系统。 3. 能复述无线电发射机和接收机的方框图。(重点) 4. 能解释调制的目的、调制的三要素,复述各种模拟和数字调制方式、应用。 5. 能解释直接放大式和超外差式接收机的优缺点。 6. 能复述常用传输媒质的种类和特性。 7. 能了解通信系统硬件的历史和现状。 作业内容: 1. 列举一些通信发展史上重要的技术、人物、事件,包括国际、国内(如新中国通信 史、解放军通信史等)。 2. 画出一种常用无线收发设备的框图,说明各模块的功能,画出各模块的输出波形。 高频小信号 放大器 变频 器 振幅调制 角度调制 振幅解调 角度解调 调制 信号 调制 载波 无线电发射机 混频 本振 功放 发射 天线 接收 天线 混频 本振 中放 高频 放大 解调 选频网络 高频功率 放大器 无线电接收机 反馈控制电路 频率合成 技术 自动增益 控制 锁相 环路 自动频 率微调 单元电路
讨论内容: 1.通信电子线路在复杂电子系统中的应用。 形成性评价观测点: 1.完成通信发展史的作业,了解国内通信系统硬件的发展历程: 2.完成常用无线收发设备框图的作业,具备初步的通信电路结构读图分析能力,掌 握主流通信设备无线发射机和接收机的结构,了解各单元电路与课程各章对应关系。 自学拓展: 1.了解常用通信电路仿真设计软件。 2.了解日常生活中常用通信设备的工作频段。 2.选颜网络(6学时)(支撑教学目标2) 教学内容: 第2章 2.1串联谐振回路 2.2并联谐振回路 2.3串、并联阻抗的等效互换与回路抽头时的阻抗变换 2.5耦合回路 2.6滤波器的其他形式 目标及要求: 1.能计算串联和并联谐振回路的谐振频率、品质因数和通频带。(重点) 2.能解释串联和并联谐振回路的特性,计算谐振时电流电压。(重点) 3.能推导串联和并联谐振回路的谐振曲线方程。(重点) 4.能推导串联和并联谐振回路的相位特性曲线。 5.能解释电源内阻、负载电阻对串联和并联谐振回路的影响。 6.能复述低Q值并联谐振回路的特点。 7.能运用串并联电路的等效互换。 8.能运用抽头电路的阻抗变换。 9.能解释耦合回路的阻抗变换特性。 10.能推导耦合回路频率特性方程,复述不同耦合因数下频率特性曲线的特点。(重点、 难点) 11.能复述LC集中选择性、石英晶体、陶瓷和表面声波滤波器特性和应用。 12.能了解选频网络的新器件和新应用场景,以及国内外器件的差距。 作业内容: 1.分析和计算串联谐振回路。 2.分析和计算并联谐振回路。 3.运用串并联电路等效互换和抽头电路的阻抗变换分析谐振回路。 讨论内容: 1.利用串联和并联电路对偶特性分析、讨论谐振回路。 形成性评价观测点: 1.完成串并联谐振回路的作业,掌握串并联谐振回路的基本特性,能运用电路分析 理论对串并联谐振回路进行分析。 2.完成复杂谐振回路的作业,能运用串并联电路和抽头电路的等效变换,将复杂谐 振回路转换为基本的并联或串联谐振回路: 自学拓展:
3 讨论内容: 1. 通信电子线路在复杂电子系统中的应用。 形成性评价观测点: 1. 完成通信发展史的作业,了解国内通信系统硬件的发展历程。 2. 完成常用无线收发设备框图的作业,具备初步的通信电路结构读图分析能力,掌 握主流通信设备无线发射机和接收机的结构,了解各单元电路与课程各章对应关系。 自学拓展: 1. 了解常用通信电路仿真设计软件。 2. 了解日常生活中常用通信设备的工作频段。 2. 选频网络(6 学时)(支撑教学目标 2) 教学内容: 第 2 章 2.1 串联谐振回路 2.2 并联谐振回路 2.3 串、并联阻抗的等效互换与回路抽头时的阻抗变换 2.5 耦合回路 2.6 滤波器的其他形式 目标及要求: 1. 能计算串联和并联谐振回路的谐振频率、品质因数和通频带。(重点) 2. 能解释串联和并联谐振回路的特性,计算谐振时电流电压。(重点) 3. 能推导串联和并联谐振回路的谐振曲线方程。(重点) 4. 能推导串联和并联谐振回路的相位特性曲线。 5. 能解释电源内阻、负载电阻对串联和并联谐振回路的影响。 6. 能复述低 Q 值并联谐振回路的特点。 7. 能运用串并联电路的等效互换。 8. 能运用抽头电路的阻抗变换。 9. 能解释耦合回路的阻抗变换特性。 10.能推导耦合回路频率特性方程,复述不同耦合因数下频率特性曲线的特点。(重点、 难点) 11.能复述 LC 集中选择性、石英晶体、陶瓷和表面声波滤波器特性和应用。 12.能了解选频网络的新器件和新应用场景,以及国内外器件的差距。 作业内容: 1. 分析和计算串联谐振回路。 2. 分析和计算并联谐振回路。 3. 运用串并联电路等效互换和抽头电路的阻抗变换分析谐振回路。 讨论内容: 1. 利用串联和并联电路对偶特性分析、讨论谐振回路。 形成性评价观测点: 1. 完成串并联谐振回路的作业,掌握串并联谐振回路的基本特性,能运用电路分析 理论对串并联谐振回路进行分析。 2. 完成复杂谐振回路的作业,能运用串并联电路和抽头电路的等效变换,将复杂谐 振回路转换为基本的并联或串联谐振回路。 自学拓展:
1.了解谐振回路在无线电能传输技术中的应用。 2.查找课本内容以外的其他类型滤波器资料,说明其工作原理、特点和应用。 3.高频小信号放大器(3学时)(支撑教学目标2) 教学内容: 第3章 3.1概述 3.2晶体管高频小信号等效电路与参数 3.3单调谐回路谐振放大器 3.4多级单调谐回路谐振放大器 3.5双调谐回路谐振放大器 3.6谐振放大器的稳定性与稳定措施 3.7谐振放大器的常用电路和集成电路谐振放大器 目标及要求: 1.能复述高频小信号放大器的主要性能指标。 2.能画出晶体管y参数等效电路。(重点) 3.能解释晶体管y参数等效电路y参数的含义。 4.能复述晶体管的高频特性参数。 5.能画出单调谐放大器的小信号等效电路,计算电压增益、功率增益、通频带和矩形 系数。(重点、难点) 6.能复述级间耦合网络的形式,说明多级谐振放大器特性的计算方法。 7.能画出双调谐放大器的小信号等效电路,计算电压增益、功率增益、通频带和矩形 系数。(重点、难点) 8.能解释yc对谐振放大器稳定性的影响,能说明谐振放大器单向化的方法。 9.能说明分立元件和集成电路谐振放大器的应用。 10.能了解高频小信号放大器的新器件和应用场景,以及国内外器件的差距。 作业内容: 1.用y参数等效电路分析单调谐回路谐振放大器的性能指标。 2.用y参数等效电路分析双调谐回路谐振放大器的性能指标。 讨论内容: 1.晶体管各种小信号等效电路的特点和应用。 形成性评价观测点: 1.完成单调谐和双调谐回路谐振放大器的作业,能运用晶体管y参数模型、串并联 电路和抽头电路的等效变换,画出小信号等效电路,并运用电路分析理论,按照定义计算谐 振放大器的主要性能指标。 2.能识别通信系统中的高频小信号放大器,分析其类型、功能和原理,估算其性能指 标,并具备高频小信号放大器选型设计的能力。 自学拓展: 1.查找课本内容以外的高频小信号放大器性能指标。 2.了解S参数。 3.在半导体厂商官网查找一款高频低噪声放大器(LNA)芯片的数据手册,说明其 型号和3个交流性能参数。 4.深入了解高频小信号放大器的稳定性分析方法和解决途径。 4.非线性电路、时变参量电路和变频器(6学时)(支撑教学目标2)
4 1. 了解谐振回路在无线电能传输技术中的应用。 2. 查找课本内容以外的其他类型滤波器资料,说明其工作原理、特点和应用。 3. 高频小信号放大器(3 学时)(支撑教学目标 2) 教学内容: 第 3 章 3.1 概述 3.2 晶体管高频小信号等效电路与参数 3.3 单调谐回路谐振放大器 3.4 多级单调谐回路谐振放大器 3.5 双调谐回路谐振放大器 3.6 谐振放大器的稳定性与稳定措施 3.7 谐振放大器的常用电路和集成电路谐振放大器 目标及要求: 1. 能复述高频小信号放大器的主要性能指标。 2. 能画出晶体管 y 参数等效电路。(重点) 3. 能解释晶体管 y 参数等效电路 y 参数的含义。 4. 能复述晶体管的高频特性参数。 5. 能画出单调谐放大器的小信号等效电路,计算电压增益、功率增益、通频带和矩形 系数。(重点、难点) 6. 能复述级间耦合网络的形式,说明多级谐振放大器特性的计算方法。 7. 能画出双调谐放大器的小信号等效电路,计算电压增益、功率增益、通频带和矩形 系数。(重点、难点) 8. 能解释 yre对谐振放大器稳定性的影响,能说明谐振放大器单向化的方法。 9. 能说明分立元件和集成电路谐振放大器的应用。 10.能了解高频小信号放大器的新器件和应用场景,以及国内外器件的差距。 作业内容: 1. 用 y 参数等效电路分析单调谐回路谐振放大器的性能指标。 2. 用 y 参数等效电路分析双调谐回路谐振放大器的性能指标。 讨论内容: 1. 晶体管各种小信号等效电路的特点和应用。 形成性评价观测点: 1. 完成单调谐和双调谐回路谐振放大器的作业,能运用晶体管 y 参数模型、串并联 电路和抽头电路的等效变换,画出小信号等效电路,并运用电路分析理论,按照定义计算谐 振放大器的主要性能指标。 2. 能识别通信系统中的高频小信号放大器,分析其类型、功能和原理,估算其性能指 标,并具备高频小信号放大器选型设计的能力。 自学拓展: 1. 查找课本内容以外的高频小信号放大器性能指标。 2. 了解 S 参数。 3. 在半导体厂商官网查找一款高频低噪声放大器(LNA)芯片的数据手册,说明其 型号和 3 个交流性能参数。 4. 深入了解高频小信号放大器的稳定性分析方法和解决途径。 4. 非线性电路、时变参量电路和变频器(6 学时)(支撑教学目标 2)
教学内容: 第4章 4.1概述 4.2非线性元件的特性 4.3非线性电路分析法 4.4线性时变参量电路分析法 4.5变频器的工作原理 4.6晶体管混频器 4.7二极管混频器 4.8差分对模拟乘法器混频电路 4.9混频器中的干扰 4.10外部千扰 目标及要求: 1.能复述非线性电路、时变参量电路的概念。 2.能说明非线性元件的特性和频率变换作用。 3.能运用幂级数分析法和折线分析法计算非线性电路。(重点) 4.能说明时变跨导电路、模拟乘法器电路、开关电路的分析法。 5.能复述变频器主要性能指标的定义。 6.能画出晶体管混频器小信号等效电路,计算变频电压增益、变频功率增益(重点、 难点) 7.能复述二极管混频器的种类,计算二极管混频器电路的变频增益。(重点) 8.能计算模拟乘法器混频电路的变频增益。 9.能复述混频器干扰的种类和克服干扰的方法。 10.能复述外部干扰的种类。 11.能了解变频器的新器件、新技术和应用场景,以及国内外器件的差距。 作业内容: 1.用非线性电路分析方法分析晶体管混频器。 2.用非线性电路分析方法分析二极管混频器。 3.分析混频器的干扰。 讨论内容: 1.晶体管小信号放大电路和晶体管混频器分析方法的比较。 形成性评价观测点: 1.完成晶体管混频器的作业,能运用时变跨导分析法,画出小信号等效电路,并运用 电路分析理论,按照定义计算晶体管混频器的主要性能指标。 2.完成二极管混频器的作业,能运用开关函数分析法,并运用电路分析理论,按照定 义计算二极管混频器的主要性能指标。 3能识别通信系统中的混频器,分析其类型、功能和原理,估算其性能指标,并具备 混频器选型设计的能力。 自学拓展: 1.查找课本内容以外的混频器性能指标。 2.在半导体厂商官网查找一款模拟乘法器混频器或双平衡混频器芯片或组件,说明 其型号和主要参数。 3.了解二极管混频器变频电压增益的分析计算。 4.了解直接变频(零中频)技术。 5.了解镜像抑制混频器
5 教学内容: 第 4 章 4.1 概述 4.2 非线性元件的特性 4.3 非线性电路分析法 4.4 线性时变参量电路分析法 4.5 变频器的工作原理 4.6 晶体管混频器 4.7 二极管混频器 4.8 差分对模拟乘法器混频电路 4.9 混频器中的干扰 4.10 外部干扰 目标及要求: 1. 能复述非线性电路、时变参量电路的概念。 2. 能说明非线性元件的特性和频率变换作用。 3. 能运用幂级数分析法和折线分析法计算非线性电路。(重点) 4. 能说明时变跨导电路、模拟乘法器电路、开关电路的分析法。 5. 能复述变频器主要性能指标的定义。 6. 能画出晶体管混频器小信号等效电路,计算变频电压增益、变频功率增益(重点 。 、 难点) 7. 能复述二极管混频器的种类,计算二极管混频器电路的变频增益。(重点) 8. 能计算模拟乘法器混频电路的变频增益。 9. 能复述混频器干扰的种类和克服干扰的方法。 10.能复述外部干扰的种类。 11.能了解变频器的新器件、新技术和应用场景,以及国内外器件的差距。 作业内容: 1. 用非线性电路分析方法分析晶体管混频器。 2. 用非线性电路分析方法分析二极管混频器。 3. 分析混频器的干扰。 讨论内容: 1. 晶体管小信号放大电路和晶体管混频器分析方法的比较。 形成性评价观测点: 1. 完成晶体管混频器的作业,能运用时变跨导分析法,画出小信号等效电路,并运用 电路分析理论,按照定义计算晶体管混频器的主要性能指标。 2. 完成二极管混频器的作业,能运用开关函数分析法,并运用电路分析理论,按照定 义计算二极管混频器的主要性能指标。 3 能识别通信系统中的混频器,分析其类型、功能和原理,估算其性能指标,并具备 混频器选型设计的能力。 自学拓展: 1. 查找课本内容以外的混频器性能指标。 2. 在半导体厂商官网查找一款模拟乘法器混频器或双平衡混频器芯片或组件,说明 其型号和主要参数。 3.了解二极管混频器变频电压增益的分析计算。 4.了解直接变频(零中频)技术。 5.了解镜像抑制混频器