电子技术大纲.docx

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电子技术大纲

《电子技术》教学大纲

课程代码：

课程名称：

电子技术

学时/学分：

先修课程：

适用专业：

开课教研室：

一、课程的性质与任务

1．课程性质：

本课程是车辆工程专业的专业基础课。

2．课程任务：

通过本课程的教学，使学生获得电子技术必要的基本理论、基本知识和基本技能，了解电子技术应用和发展概况，为学习后续课程以及从事与本专业有关的工程技术等工作打下一定的和必要的基础。

二、课程教学基本要求

本课程的基本要求是掌握各种常用电子元器件工作原理和特点，掌握电子电路的分析方法，学会分析常用电子线路的步骤；主要任务是通过各个教学环节，运用各种教学手段和方法，使学生掌握各种应用电路的基本结构、基本原理、基本计算方法；培养学生分析、解决问题的能力和实验技能，为后续专业课程的学习、今后从事工程技术工作、终身学习打下坚实的基础。

成绩考核形式：

末考成绩（闭卷考试）（70%）＋平时成绩（期中考试、平时测验、实验、作业、课堂提问、课堂讨论等）（30％）。

成绩评定采用百分制，60分为及格。

三、课程教学内容

第十四章半导体器件

1.教学基本要求

掌握PN结的单向导电性；了解二极管、稳压管和晶体管的基本构造、工作原理和主要特性曲线；理解晶体管的电流分配和放大作用。

2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能

通过本章学习，使学生理解PN结单向导电性的原理，并能够利用二极管单向导电性的特点分析一些典型电路；理解三极管的构造及内部载流子运动的特点，并理解三极管电流的分配及放大作用。

3.教学重点和难点

教学重点是PN结的单向导电性和晶体管的电流放大作用；教学难点是晶体管的特性曲线和起放大作用时载流子在其内部的运动过程。

4.教学内容

第一节半导体的导电特性

1.半导体的定义

2.半导体的特性

3.本征半导体

4.N型半导体

5.P型半导体

第二节PN结及其单向导电性

1.PN结的概念

2.PN结的形成过程

3.PN结单向导电性的原理

第三节二极管

1.二极管的接本结构及分类

2.二极管的伏安特性

3.二极管的主要参数

4.二极管在电路中起到的作用及典型电路

第四节稳压二极管

1.稳压二极管的概念

2.稳压二极管的伏安特性

3.稳压二极管的参数

第五节双极性晶体管

1.三极管的基本结构

2.三极管的电流分配和放大原理

3.三极管的特性曲线

4.三极管的主要参数

第六节光电器件

1.发光二极管

2.光电二极管

3.光电三极管

第十五章基本放大电路

1.教学基本要求

理解共发射极单管放大电路的基本结构和工作原理，掌握静态工作点估算的方法，掌握微变等效电路的分析方法，了解输入电阻和输出电阻的概念；理解射极输出器的特点和用途；了解放大电路的频率特性和多级放大的概念；了解差分放大电路的工作原理以及差模、共模信号的概念；掌握基本的互补对称功率放大电路的工作原理；了解MOS场效应管的基本结构、工作原理、主要特性以及共源放大电路的工作原理。

2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能

通过本章学习，使学生理解静态和动态的内涵及静态分析和动态分析的具体方法，在此基础上活学活用基本共发射极放大电路、静态工作点稳定电路、射极跟随器、差分放大电路、互补对称功率放大电路，并能够对相关电路做出合理的分析。

3.教学重点和难点

教学重点是共发射极单管放大电路的基本结构和工作原理，静态工作点估算以及微变等效电路的分析方法，射极输出器的特点和用途。

教学难点是共发射极单管放大电路的工作原理，静态工作点估算，微变等效电路的分析方法，差分放大电路的工作原理以及差模、共模信号的概念。

互补对称功率放大电路的原理。

4.教学内容

第一节共发射极放大电路的组成

1.共发射极电路的组成及各个原件的作用

2.放大电路的三个性能指标及指标内涵

第二节放大电路的静态分析

1.各种电压、电流不同写法的含义

2.用直流通路进行静态分析的方法

3.用图解法进行静态分析的方法

第三节放大电路的动态分析

1.三极管的微变等效模型

2.用微变等效电路分析法进行动态分析

3.用图解法进行动态分析

4.非线性失真的原因及解决方法

第四节静态工作点的稳定

1.静态工作点稳定的概念及方法

2.静态工作点稳定电路的结构及稳定静态工作点的原理

3.静态工作点稳定电路的静态及动态分析

第五节放大电路的频率特性（自学）

1.频率失真的概念及原因

2.通频带的概念

3.低频、中频、高频电子线路的分类

第六节射极输出器

1.确定电路共基极、共发射极、共集电极的方法

2.射极输出器的结构

3.射极输出器的静态及动态分析

4.多级放大电路的概念及静态、动态分析方法

第七节差分放大电路

1.零点漂移的概念

2.差分放大电路的结构及抑制零点漂移的原理

3.差分放大电路的静态分析

4.差分放大电路的动态分析

5.差分放大电路的输入信号的种类及特点

6.差分放大电路的四种输入输出方式及动态值的区别

7.共模抑制比的概念

第八节互补对称功率放大电路

1.电压放大电路和功率放大电路的联系和区别

2.功率放大电路的三个性能指标

3.电压放大电路不能用作功率放大电路的原因

4.放大电路的三种工作状态

5.乙类互补对称功率放大电路的工作原理及转换效率

6.甲乙类功率放大电路的工作原理

7.复合管的概念

8.集成功率放大电路

第九节场效应晶体管及其放大电路

1.场效应管的概念及特点

2.增强型、耗尽型绝缘栅场效应管的结构和工作原理

3.场效应管放大电路的结构及分析方法（自学）

第十六章集成运算放大器

1.教学基本要求

了解集成运算放大器的基本组成及其主要参数的意义；理解运算放大器的电压传输特性及其基本分析方法；理解用运算放大器组成的比例、加减、微分和积分运算电路的工作原理；理解电压比较器的工作原理和应用。

2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能

通过本章学习，使学生了解运算放大器的构成及特点，能够进行运算放大器电路的分析和设计；掌握运算放大器构成的滤波器、电压比较器、滞回比较器、矩形波发生器、三角波发生器、锯齿波发生器等典型电路。

3.教学重点和难点

教学重点是运算放大器的电压传输特性及其基本分析方法；用运算放大器组成的比例、加减、微分和积分运算电路的工作原理；电压比较器的工作原理和应用。

教学难点是运用虚短、虚断进行各种运算电路的分析，滞回比较器、矩形波发生器、三角波发生器、锯齿波发生器电路的分析。

4.教学内容

第一节集成运算放大器的简单介绍

1.集成运算放大器的特点

2.集成运算放大器内部电路的构成

3.集成运算放大器的主要参数

4.理想运算放大器及其分析依据

第二节运算放大器在信号运算方面的应用

1.反向比例运算电路的构成及相关计算

2.同向比例运算电路的构成及相关计算

3.加法运算电路的构成及相关计算

4.减法运算电路的构成及相关计算

5.积分运算电路的构成及相关计算

6.微分运算电路的构成及相关计算

第三节运算放大器在信号处理方面的应用

1.有源滤波器

2.采样电路

3.电压比较器

4.滞回比较器

第四节运算放大器在波形产生方面的应用

1.矩形波发生器

2.三角波发生器

3.锯齿波发生器

第五节使用运算放大器应注意的几个问题

1.运算放大器外围器件的选用

2.运算放大器在电路中的保护措施

第十七章电子电路中的反馈

1.教学基本要求

理解反馈的基本概念；掌握放大电路中的负反馈的分类及负反馈在电路中起到的作用；了解正反馈的概念及自激振荡电路的结构。

2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能

通过本章学习，使学生能够根据电路结构判断负反馈的分类，理解负反馈对电路的交流性能能够起到何种作用，掌握正反馈电路中反馈、放大、选频、稳幅的作用。

3.教学重点和难点

教学重点是负反馈类型的判断，教学难点是自激振荡电路的工作原理。

4.教学内容

第一节反馈的基本概念

1.反馈的概念及分类

2.瞬间电位极性法判断正、负反馈的方法

第二节放大电路中的负反馈

1.四种负反馈类型的判断方法

2.负反馈对放大电路工作性能的影响

3.分立元器件电路中正、负反馈的判断及串并联、电压电流反馈的判断（自学）

第三节振荡电路中的正反馈

1.自激振荡的概念及产生的条件

2.RC正弦波振荡电路

3.LC正弦波振荡电路

第十八章直流稳压电源

1.教学基本要求

了解整流电路和滤波电路的工作原理；了解稳压管稳压电路和串联型稳压电路的工作原理；了解集成稳压电源的应用。

2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能

通过本章学习，使学生能够根据整流电路的结构估算电路中所用二极管等相关原件的参数，理解滤波和稳压的原理，并能够分析含有三端稳压器的电路，估算相关的参数。

3.教学重点和难点

教学重点是单相桥式整流电路和滤波电路的工作原理；稳压管稳压电路和串联型稳压电路，教学难点是整流电路原件参数的估算，三段稳压器相关参数的计算。

4.教学内容

第一节整流电路

1.单向半波整流电路

2.单向桥式整流电路

3.三相桥式整流电路

第二节滤波器

1.电容滤波器

2.电感电容滤波器

3.π型滤波器

第三节直流稳压电源

1.稳压二极管稳压电路

2.串联型稳压电路

3.集成稳压电源

4.开关型稳压电源

第十九章电力电子技术（自学）

1.教学基本要求

了解晶闸管的结构和工作原理；了解可控整流电路、逆变电路、调压电路、斩波电路的组成和基本原理。

2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能

通过本章学习，要求学生熟悉和掌握可控整流、有源逆变、变频、斩波、无源逆变等电力电子电路的工作原理、特点和基本应用，正确选用元件与触发电路。

3.教学重点和难点

教学重点是晶闸管的结构和工作原理。

教学难点是可控整流电路、逆变电路的相关知识。

4.教学内容

第一节电力电子器件

1.电力电子器件的分类

2.晶闸管

3.功率晶体管、功率场效应管和绝缘栅双极性晶体管

第二节可控整流电路

1.可控整流电路

2.晶闸管的保护

3.单结晶体管触发电路

第三节逆变电路

1.电压型单相桥式逆变电路

2.电压型三相桥式逆变电路

3.正弦波脉宽调制

第四节逆变电路

1.交流调压电路

第五节直流斩波电路

1.直流斩波电路

第二十章门电路和组合逻辑电路

1.教学基本要求

掌握与、或、非、与非、或非、与或非和同或、异或门的逻辑功能；了解TTL与非门及其电压传输特性和主要参数；了解MOS门电路的特点；掌握逻辑函数的表示方法，并能应用逻辑代数运算法则和卡诺图化简逻辑函数；能分析和设计简单的组合逻辑电路；理解加法器、编码器、译码器等集成组合逻辑电路的工作原理。

2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能

通过本章学习，使学生掌握与、或、非、与非、或非、与或非、同或、异或门的逻辑功能；能够运用逻辑代数和卡诺图的方法化简逻辑函数，并在此基础上分析逻辑电路图；能够根据题目的描述设计逻辑输入输出，并画出逻辑关系图；能够熟练运用74LS系列芯片的输入输出关系分析相关电路图。

3.教学重点和难点

教学重点是八种基本的逻辑关系，逻辑代数的化简方法和组合逻辑电路的分析和设计。

教学难点是组合逻辑电路的设计中输入输出量的设定。

4.教学内容

第一节数制和脉冲信号

1.常用数制及各种数制之间的转换

2.脉冲信号

第二节基本门电路及其组合

1.三种基本的逻辑关系及相关表示方法

2.复合逻辑门

3.同或和异或门

第三节TTL门电路

1.TTL与非门电路

2.三态输出与非门电路

3.集电极开路与非门电路

第四节COMS门电路

1.CMOS非门电路

2.CMOS与非门电路

3.CMOS或非门电路

4.CMOS传输门电路

5.CMOS三态门电路

第五节逻辑代数

1.逻辑代数运算法则

2.逻辑代数的表示方法

3.逻辑代数的化简

第六节组合逻辑电路的分析和设计

1.组合逻辑电路的分析

2.组合逻辑电路的设计

第七节加法器

1.半加器

2.全加器

第八节编码器

1.二进制编码器

2.优先编码器

第九节译码器和数字显示

1.二进制译码器

2.半导体数码管

3.二—十进制显示译码器

第十节数据分配器和数据选择器

1.数据分配器

2.数据选择器

第二十一章触发器和时序逻辑电路

1.教学基本要求

掌握RS、JK、D、T等触发器的逻辑功能；理解寄存器和移位寄存器的工作原理；理解二进制计数器和二—十进制计数器的工作原理及同步、异步工作方式的区别；掌握集成定时器的工作原理和由此组成的单稳态触发器和多谐振荡器的工作原理。

2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能

通过本章学习，使学生在理解各种基本触发器工作原理的基础上，能够分析各种时序逻辑电路，尤其是计数器；熟练掌握555定时器的工作原理，能够分析含有555定时器的时序电路。

3.教学重点和难点

教学重点是基本触发器的逻辑功能，寄存器和计数器的工作原理，时序逻辑电路的分析方法和步骤，555定时器的工作原理。

教学难点是时序逻辑电路的分析及555定时器的工作原理及相关电路。

4.教学内容

第一节双稳态触发器

1.基本RS触发器的组成、工作原理和状态表

2.可控RS触发器的组成、工作原理和状态表

3.JK触发器的组成、工作原理和状态表

4.D触发器的组成、工作原理和状态表

5.T和Tˊ触发器的组成、工作原理和状态表

第二节寄存器

1.寄存器的概念及输入输出方式

2.数码寄存器

3.移位寄存器

第三节计数器

1.异步二级制计数器

2.同步二进制计数器

3.同步十进制计数器

4.异步十进制计数器

5.由芯片构成的任意进制计数器

第四节时序逻辑电路的分析

1.时序逻辑电路工作方式的区别

2.时序逻辑电路分析的方法

3.时序逻辑电路分析的步骤

第五节由555定时器组成的单稳态触发器和无稳态触发器

1.555定时器的工作原理和状态表

2.由555定时器组成的单稳态触发器

3.由555定时器组成的多谐振荡器

第二十二章储存器和可编程逻辑器件（自学）

1.教学基本要求

了解储存器的工作原理和组成结构，了解储存器的分类，了解可编程逻辑器件的工作原理和组成结构。

2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能

通过本章学习，使学生了解存储器的概念及相关结构、原理和分类。

3.教学重点和难点

教学重点是存储器的分类、只读存储器和随机存储器的工作原理及。

教学难点是可编程逻辑器件的结构和工作原理。

4.教学内容

第一节只读存储器

1.ROM的结构方框图

2.ROM的工作原理

3.ROM的阵列图

4.ROM的应用举例

第二节随机存储器

1.RAM的结构方框图

2.RAM的工作原理

3.RAM的芯片简介

4.RAM的扩展

第三节可编程逻辑器件

1.PLD的结构方框图

2.可编程只读存储器

3.可编程阵列逻辑

4.通用阵列逻辑

第二十三章模拟量和数字量的转换

1.教学基本要求

了解倒T形电阻网络数—模转换器和逐次逼近型模—数转换器的工作原理。

2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能

通过本章学习，使学生了解模拟量和数字量之间转换的方法和原理，了解相关转换的芯片。

3.教学重点和难点

教学重点是倒T形电阻网络数—模转换器和逐次逼近型模—数转换器的工作原理。

教学难点是逐次逼近型模—数转换器的工作原理

4.教学内容

第一节D/A转换器

1.倒T形电阻网络D/A转换器

2.D/A转换器主要性能指标

第二节A/D转换器

1.逐次逼近型A/D转换器

2.A/D转换器主要性能指标

四、学时分配

1.讲授内容及学时分配

章序

内容

课时

备注

十四

半导体器件

4

十五

基本放大电路

12

十六

集成运算放大器

7

十七

电子电路中的反馈

6

十八

直流稳压电源

选学

二十

门电路和组合逻辑电路

8

二十一

触发器和时序逻辑电路

8

二十三

模拟量和数字量的转换

选学

合计

45

2.实践内容及学时分配

序号

项目名称

内容提要

学时

必/选开

1

晶体管共射极单管放大器

本实验主要是对分压式偏置共射极接法放大器的静态工作点进行测量、调试；对其动态特性进行测试；对失真现象进行观测。

2

必开

2

射极输出器

本实验主要是对射极输出器的静态工作点进行测量、调试；对其动态特性进行测试；对失真现象进行观测。

2

必开

3

门电路

本实验首先是认知常用的集成门电路，并测试其逻辑功能，进一步研究由门电路组成的典型组合逻辑电路。

2

必开

4

组合逻辑电路的设计与测试

本实验是让学生按照组合逻辑电路的一般步骤自主设计组合逻辑电路，并对其逻辑功能进行测试。

2

必开

合计

8

五、教材及参考书