《电子技术基础》课程教学大纲.docx
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《电子技术基础》课程教学大纲
课程编号:
《电子技术基础》课程教学大纲
ElectronicsTechnologyBasics
总学时:
56+22 学分:
3.5
一、课程简介
1、课程性质:
学科基础类必修课
2、开课学期:
第三学期
3、适应专业:
(数计学院)软件工程
4、课程选修条件:
高等数学、大学物理、线性代数、复变函数。
5、课程教学目的:
电子技术基础是软件工程专业的一门主要技术基础课,以电路分析如线性电路的基本概念、基本理论、基本方法,模拟电路如晶体管、场效应管等电子器件为基础,数字电路如单元电路、集成电路的分析和设计为主导,研究各种不同电路的结构、工作原理、参数分析及应用。
通过本课程的学习,使学生掌握电路的基本原理及分析方法,深刻认识单元电路、集成电路在实际电路中的应用,掌握电子线路及电子器件的测试方法,熟练掌握阅读和分析电路图的方法,具备查阅电子器件和集成电路手册的能力,学会常用电子仪器的使用,掌握电路的设计、安装及调试方法。
二、教学基本要求和建议
电子技术基础应注重理论与实践相结合,应注重学生动手操作能力和电路设计能力的培养。
教学中应采用多媒体教学方式,以拓宽学生阅读、分析电路图的能力;应采用EDA仿真软件,增强学生对电路动态过程的理解;应开设设计性、创新性实验,增强学生电路设计的创新能力的培养。
三、内容纲目及标准
(一)理论部分
学时数:
56
第1章电路的基本概念和基本定律(4学时)
[教学目的]:
掌握电路的作用和组成,电路的基本物理量和基本定律。
[教学重点与难点]:
电路的作用和组成,电路的基本物理量和基本定律。
1.1电路和电路模型
1.1.1电路
1.1.2电路模型
1.2电路的基本物理量
1.2.1电流
1.2.2电压
1.2.3功率
1.3电路元件
1.3.1电阻元件
1.3.2电感元件
1.3.3电容元件
1.3.4独立电源
1.3.5受控电源
1.4电路定律
1.4.1欧姆定律
1.4.2基尔霍夫定律
第2章电路的分析方法(4学时)
[教学目的]:
1、掌握电路的联接方式和工作状态。
2、熟练掌握电路的基本分析方法。
[教学重点与难点]:
电路的联接方式和工作状态;电路的基本分析方法。
2.1电阻网络的等效变换
2.2电源模型及其等效变换
2.3支路电流法
2.4节点电压法
2.5叠加定理
2.6等效电源定理
第3章正弦交流电路(6学时)
[教学目的]:
1、掌握正弦交流电基本物理量和相量表示法。
2、熟练掌握电阻、电感、电容元件的交流电路。
3、熟练掌握RLC串联交流电路的组成和相量运算。
4、掌握电路中的谐振现象。
5、重点掌握功率因数提高的意义和方法
[教学重点与难点]:
正弦交流电基本物理量和相量表示法,电阻、电感、电容元件的交流电路,RLC串联交流电路的组成和相量运算,电路中的谐振现象,功率因数提高的意义和方法。
3.1正弦交流电的基本概念
3.1.1正弦交流电
3.1.2正弦交流电的有效值
3.1.3正弦量的相量表示法
3.2单一参数的正弦交流电路
3.2.1电阻元件的正弦交流电路
3.2.2电感元件的正弦交流电路
3.2.3电容元件的正弦交流电路
3.3正弦交流电路的分析
3.3.1正弦交流电路的阻抗
3.3.2基尔霍夫定律的相量形式
3.3.3正弦交流电路的分析和计算
3.4正弦交流电路的功率
3.4.1正弦交流电路的功率
3.4.2功率因数的提高
3.5正弦交流电路的频率特性
3.5.1串联谐振
3.5.2并联谐振
第4章一阶线性电路的暂态分析(4学时)
[教学目的]:
1、掌握一阶电路的三种状态响应。
2、了解二阶电路的三种暂态响应过程及其状态轨迹。
[教学重点与难点]:
零输入响应、零状态响应、完全响应、三要素法、阶跃函数和阶跃响应。
4.1换路定律及初始值的确定
4.1.1换路定律
4.1.2动态电路初始值的确定
4.2一阶线性动态电路的分析
4.2.1动态电路的响应
4.2.2一阶动态电路暂态分析的三要素法
4.2.3微分电路与积分电路
第6章常用半导体器件(6学时)
[教学目的]
1、了解本征、杂质半导体的导电特性及PN结中载流子的运动
2、掌握半导体二极管的伏安特性及其主要参数,理解稳压管的原理及应用,了解PN结的电容效应
3、掌握晶体三极管的电流分配关系及放大系数,掌握晶体管的共射特性曲线,了解温度对晶体管参数的影响
4、掌握结型、绝缘栅型场效应管的基本结构,工作原理及相应的特性曲线,了解其与晶体管的异同点。
[教学重点和难点]
1、二极管的单向导电性、稳压管的原理。
2、三极管的电流放大原理,如何判断三极管的管型、管脚和管材。
3、场效应管的分类、工作原理和特性曲线。
6.1半导体二极管
6.1.1PN结及其单向导电性
6.1.2半导体二极管
6.1.3稳压二极管
6.2晶体三极管
6.2.1晶体三极管的基本结构和分类
6.2.2晶体三极管的工作原理
6.2.3晶体三极管的特性曲线和主要参数
6.3绝缘栅场效应晶体管
6.3.1增强型绝缘栅场效应晶体管
6.3.2耗尽型绝缘栅场效应晶体管
6.3.3场效应管的主要参数及使用注意事项
6.4光电器件
6.4.1发光二极管
6.4.2光电二极管
6.4.3光电三极管
6.4.4光电耦合器件
第7章分立元件组成的基本放大电路(6学时)
[教学目的]:
1、熟练掌握放大电路的组成,用微变等效电路法来分析放大电路,正确理解图解法。
2、掌握放大电路的三种基本组态的工作原理和特点。
3、掌握分压式工作点稳定电路的工作原理和计算方法。
4、掌握多级放大电路的工作原理和电压放大倍数计算。
5、掌握放大电路中的负反馈。
6、了解差动放大电路和功率放大电路的组成和工作原理。
[教学重点与难点]:
放大电路的组成,用微变等效电路法来分析放大电路,图解法;放大电路的三种基本组态的工作原理和特点;分压式工作点稳定电路的工作原理和计算方法;多级放大电路的工作原理和电压放大倍数计算;放大电路中的负反馈;差动放大电路和功率放大电路的组成和工作原理。
7.1共发射极放大电路
7.1.1电路组成及电压放大原理
7.1.2放大电路的静态分析
7.1.3放大电路的动态分析
7.1.4静态工作点的稳定
7.1.5多级放大电路
7.2射极输出器
7.2.1静态分析
7.2.2动态分析
7.3差分放大电路
7.3.1静态分析
7.3.2动态分析
7.4互补对称功率放大电路
7.4.1对功率放大电路的基本要求
7.4.2OCL互补对称功率放大器
7.4.3OTL互补对称功率放大电器
*7.5场效应晶体管放大电路
7.5.1共源极放大电路静态分析
7.5.2共源极放大电路动态分析
第8章集成运算放大器及其应用(6学时)
[教学目的]
1、掌握集成运放的特点、理想性能指标及使用注意事项
2、理解集成运放电路中的偏置电路-电流源电路的作用、分类、计算
3、掌握集成运放F007的引脚图、应用
[教学重点和难点]
1、集成运放电路的理想性能指标、F007的应用
2、电流源电路的作用
8.1集成运算放大器简介
8.1.1集成运算放大器的结构与符号
8.1.2集成运算放大器的主要技术指标
8.1.3集成运算放大器的电压传输特性
8.1.4集成运算放大器的理想化模型
8.2反馈在集成运算放大器中的应用
8.2.1反馈的基本概念
8.2.2反馈的判断
*8.2.34种反馈组态
8.2.4负反馈放大电路的一般表达式
8.3频率特性的基本概念
8.3.1频率特性的基本概念
8.3.2对数频率特性
8.3.3集成运算放大器的频率特性
8.4集成运算放大器的线性应用
8.4.1比例运算电路
8.4.2加法运算电路
8.4.3减法运算电路
8.4.4积分运算电路
8.4.5微分运算电路
8.4.6测量放大电路
8.5集成运算放大器的非线性应用
8.5.1比较器
8.5.2方波发生器
第9章直流稳压电源(6学时)
[教学目的]
1、了解直流电源的组成,理解半波、全波桥式整流电路的工作原理及电路参数
2、理解滤波电路的原理,学会定量分析其性能,理解倍压整流电路原理
3、掌握稳压电路的工作原理、主要指标限流电阻的计算,了解稳压电路中的保护措施
4、掌握串联型稳压电路的组成、工作原理
5、掌握集成稳压器W7800、W7900、W117的应用
[教学重点和难点]
1、稳压二极管稳压电路
2、串联型稳压电路
3、三端稳压器的应用
9.1单相整流电路
9.1.1单相半波整流电路
9.1.2单相桥式整流电路
9.2滤波电路
9.2.1电容滤波电路
9.2.2电感滤波电路
9.2.3复式滤波电路
9.3直流稳压电源
9.3.1稳压二极管稳压电路
9.3.2串联型稳压电路
9.3.3三端集成稳压电路
第10章门电路与组合逻辑电路(8学时)
[教学目的]:
1、掌握晶体管的开关特性。
2、掌握基本逻辑门电路(与门、或门、非门、与非门、或非门)的表达方式和原理。
3、掌握组合逻辑的分析与综合设计。
4、了解加法器、译码电路、显示器的组成和工作原理。
[教学重点与难点]:
晶体管的开关特性;基本逻辑门电路(与门、或门、非门、与非门、或非门)的表达方式和原理;组合逻辑的分析与综合设计;加法器、译码电路、显示器的组成和工作原理。
10.1逻辑代数基础
10.1.1逻辑代数的特点和基本运算
10.1.2逻辑代数的基本公式和规则
10.1.3常用逻辑门电路
10.1.4最小项和最小项表达式
10.1.5逻辑函数的化简
*10.2集成逻辑门电路
10.2.1TTL门电路
10.2.2三态输出门(TS门)
*10.3MOS逻辑门
10.3.1CMOS反相器的工作原理
10.3.2其他类型的CMOS门电路
10.4组合电路的分析与设计
10.4.1组合电路的分析
10.4.2组合电路的设计
10.4.3加法器
10.4.4组合电路设计中的几个实际问题
10.5常用的组合电路
10.5.1译码器
10.5.2编码器
第11章触发器与时序逻辑电路(6学时)
[教学目的]:
1、掌握常用的双稳态触发器(R-S触发器,J-K触发器和D触发器)的构成,逻辑功能和真值表。
2、掌握寄存器(数码寄存器、移位寄存器、集成寄存器)的工作原理。
3、掌握计数器的分类和工作原理。
[教学重点与难点]:
常用的双稳态触发器(R-S触发器,J-K触发器和D触发器)的构成,逻辑功能和真值表,寄存器(数码寄存器、移位寄存器、集成寄存器)的工作原理,计数器的分类和工作原理。
11.1触发器
11.1.1基本RS触发器
11.1.2门控触发器
11.1.3主从触发器
11.2同步时序电路分析
11.2.1同步时序电路分析步骤
11.2.2同步时序电路分析举例
11.3寄存器与移位寄存器
11.3.1寄存器
11.3.2移位寄存器
11.4计数器
11.4.1同步计数器
11.4.2异步计数器
11.4.3使用集成计数器构成N进制计数器
(二)实验部分
学时数:
22
实验1、基尔霍夫定律的验证(验证型、必做)
实验2、戴维宁定律的验证(验证型、必做)
实验3、电压源与电流源的等效变换(验证型、必做)
实验4、一阶电路实验(验证型、必做)
实验5、比例求和运算电路实验(设计型、必做)
实验6、两级放大电路(设计型、必做)
实验7、门电路逻辑功能及测试(设计型、必做)
实验8、集成直流稳压电源设计(设计型、必做)
(详见《实验教学大纲》)
四、课程学时分配
序号
章节标题
学时
讲授
讨论
实验
习题
第一章
电路的基本概念和基本定律
4
4
第二章
电路的分析方法
4
4
第三章
正弦交流电路
4
4
第四章
一阶线性电路的暂态分析
4
3
1
第五章
(不学)
第六章
常用半导体器件
5
5
第七章
分立元件组成的基本放大电路
5
4
1
第八章
集成运算放大器及其应用
4
3
1
第九章
(不学)
第十章
门电路和组合逻辑电路
15
15
第十一章
双稳态触发器和时序逻辑电路
11
10
1
实验1
基尔霍夫定律的验证
2
实验2
常用仪器的使用
3
实验3
用万用表测试二极管、三极管
2
实验4
比例求和运算电路实验
3
实验5
门电路逻辑功能测试
3
实验6
组合逻辑电路
3
实验7
触发器
(一)R-S,D,J-K
3
实验8
集成计数器
3
合计
56
52
22
4
五、分专业、层次的不同要求的有关说明:
无
六、课程作业与考核评价:
一、课程作业
课程作业以理论分析、计算、设计为主,作业次数应十次以上,作业类型主要是分析题、问答题、计算题以及少量的设计题。
二、课程考核方式及成绩评定方法
课程考试方式:
闭卷笔试、时间为120分钟。
试题类型:
(1)填空题
(2)选择题(3)判断题(4)简答题(5)分析题(6)计算题
课程成绩评分办法:
本课程考试评分采用百分制评分法,阅卷采用密封改卷方式,统一评分标准,卷面成绩仅表示期末考试成绩,占整门课程总评分的50%,理论平时成绩占20%(包括作业成绩、考勤、课堂表现等),实验成绩占30%,按此比例计算学生该门课程的学期成绩。
七、教材及重要参考书:
教材:
陈佳新电工电子技术(第二版)电子工业出版社2013.3
参考书:
康华光电子技术基础(数字部分)(第四版)高等教育出版社2009.6
杨素行模拟电子技术基础简明教程(第二版)高等教育出版社2009.6
邱光源、罗先觉编著《电路》(第五版)高等教育出版社出版2012.6
课外阅读资料:
谢自美电子线路设计实验测试(第二版)华中科技大学出版社2008.6
毕满清电子技术实验与课程设计机械工业出版社2011.1
李东生Protel99SE电路设计技术入门与应用电子工业出版社2011.3
课程教学标准批准:
制定:
制订时间:
1