课程大纲

课程大纲

数字系统中的模拟专题

课程编码:080902M06001H 英文名称:Analog Issues in Digital System 课时:30 学分:2.00 课程属性:专业研讨课 主讲教师:李平等

教学目的要求
在信号处理技术全面进入数字化的时代,模拟系统仍然是不可或缺的重要组成部分。相对于数字系统,模拟系统更加千变万化、琢磨不透和难以驾驭,经常成为制约整个系统性能的瓶颈。本课程将聚焦于数字信号处理系统中的模拟前端、后端以及模数转换等环节的深层次细节,通过若干具有代表性的专题,理论联系实际,解决实际应用中可能遇到的高级模拟问题,培养学生具有从系统高度、把握全局、关注细节、综合设计,从而实现高性能模拟系统的能力。本课程适合将要或者感兴趣从事数字系统中模拟硬件电路设计的学生选修。

预修课程
模拟电路、数字电路

大纲内容
第一章 引言# 0.1学时
第1节 背景和意义
第2节 内容和范围
第3节 性质和要求
第4节 参考文献
第二章 运算放大器的历史# 0.4学时
第1节 引言
第2节 有源元件和放大器的诞生
第3节 负反馈放大器
第4节 运算放大器的诞生和演化
第5节 集成运算放大器
第三章 从理想运放到实际运放 1.5学时
第1节 引言
第2节 负反馈放大器
第3节 理想运算放大器
第4节 从理想运放到实际运放
第5节 运放电路分析的一些基本概念
第6节 运放电路的波德图分析方法
第四章 运算放大器的静态特性 4.0学时
第1节 引言
第2节 开环增益
第3节 共模抑制比CMRR
第4节 电源抑制比PSRR
第5节 运放的输入失调及其相关问题
第6节 运算放大器的输入和输出参数
第7节 运算放大器的电源
第8节 运算放大器的最大额定参数
第9节 特殊精密运算放大器#
第五章 运算放大器的动态特性 3.0学时
第1节 引言
第2节 运放开环增益频率响应和带宽
第3节 运算放大器的小信号时域响应——上升时间
第4节 运算放大器的大信号动态特性——摆率和全功率带宽
第5节 运算放大器的建立时间
第6节 运算放大器的失真和噪声
第7节 不同类型运算放大器的动态特性
第8节 特殊的宽带高速运放——电流反馈运放
第9节 运算放大器及其电路动态特性小结
第六章 运算放大器及其电路的稳定性 3.0学时
第1节 引言
第2节 相位裕度和增益裕度
第3节 稳定性的波德图分析
第4节 运算放大器的频率补偿
第5节 运算放大器电路稳定性的影响因素
第6节 运算放大器电路稳定性问题小结
第7节 电流反馈运算放大器的稳定性
第8节 运算放大器电路稳定性与频率补偿分析实例
第七章 运算放大器及其电路的噪声 3.0学时
第1节 引言
第2节 噪声的基本性质及其表述
第3节 运算放大器电路的内部噪声源及其特性
第4节 运算放大器噪声性能参数及其应用
第5节 运算放大器电路噪声的积分带宽
第6节 电路阻抗与主导噪声源
第7节 不同运算放大器的噪声特性
第8节 运算放大器电流的总噪声估计
第9节 噪声指数#
第10节 噪声问题小结
第八章 数据转换器的历史 0.5学时
第1节 最古老的数模转换器
第2节 现代数据转换器的萌芽
第3节 现代数据转换器的历史
第九章 数据转换器基础与技术性能 2.5学时
第1节 数据转换器基础
第2节 数据转换器的性能指标概述
第3节 数据转换器的静态技术性能
第4节 数据转换器的动态技术性能
第5节 其他
第十章 数据转换器的结构类型 3.0学时
第1节 数模转换器的结构类型
第2节 模数转换器的结构类型
第十一章 数据转换系统性能测试 1.5学时
第1节 引言
第2节 ADC静态性能测试
第3节 ADC动态性能测试
第十二章 数据转换器的外围电路 4.5学时
第1节 引言
第2节 ADC输入驱动电路
第3节 DAC输出缓冲电路
第4节 模拟滤波器
第5节 基准电压源
第6节 模数转换器的时钟
第7节 模拟开关#
第8节 数字接口
第十三章 电源、接地、无源元件和PCB 3.0学时
第1节 混合信号系统的电源
第2节 电路中的无源元件
第3节 混合信号系统的接地
第4节 电源和接地设计示例
第5节 PCB设计

参考书
1、 DESIGN WITH OPERATIONAL AMPLIFIERS AND ANALOG INTEGRATED CIRCUITS Sergio Franco 2014年1月 McGraw-Hill Education

课程教师信息
李平,中国科学院声学研究所研究员。1983年毕业于北京大学无线电电子学系,获理学学士学位;1986年毕业于中国科学院声学研究所,获理学硕士学位。
长期从事声学信号处理技术的研究和工程项目。主要工作成果有高速信号处理机、目标探测声纳、海洋水文和水声测量设备、超声医疗和超声检测成像仪器等。在海洋水声、声纳工程和超声成像等领域具有宽广的知识面和扎实的基础,注重理论与应用的结合,尤其擅长电子系统设计,造诣深厚、实践经验丰富。