《电子技术》教学大纲(2005年计算机、网络工程).doc

课程编号：电子技术课程教学大纲Electronic Technology总学时：90 学分：4一、课程简介1、课程性质：专业方向类必修课 2、开课学期：第三学期3、适用专业：计算机、网络工程4、课程修读条件：学生学习本课程之前，应具备微积分、线性常系数微分方程、线性代数、傅里叶级数和积分变换等高等数学基础，并已初步掌握电路原理的基本概念和分析方法，具有一定的电路实验技巧和动手能力。5、课程教学目的：该课程分为模拟部分和数字部分，不仅具有自身的理论体系且是一门实践性很强的课程，本课程的任务是解决电子技术入门的问题，通过本课程的学习，使学生掌握基本电子电路的基本知识、基本分析方法和基本技能，具有较强的电子技术应用能力和实验技能，为深入学习本专业有关后续课程和从事有关电子技术方面的实际工作打下基础。二、教学基本要求或建议：本课程内容通过课堂讲授、课堂讨论和实验来实现教学总体要求。在教学中应注意培养学生的严谨的治学态度，引导学生逐步掌握电子技术的理论学习、研究方法和应用技术，培养学生的浓厚的学习兴趣。本课程采用课堂讲授和课堂讨论相结合的手段开展教学，加强平时的辅导和答疑。积极采用现代化多媒体手段，提高学生的学习积极性并发挥它的主观能动性，努力推进教学改革，提高教学效果。三、内容纲目及标准：（一）理论部分：学时数（72）模拟部分：学时数（36）第一章 绪论（2学时）教学目的：了解电子系统、信号、频谱等基本概念；理解电压放大电路、电流放大电路、互阻放大电路和互导放大电路的基本概念；掌握放大电路的输入电阻、输出电阻、增益、频率响应和非线性失真的主要性能指标。 教学重点与难点：电子系统、信号及频谱、放大电路基本概念与模型、放大电路主要性能指标。第一节 信号 第二节 信号的频谱第三节 模拟信号和数字信号第四节 放大电路模型第五节 放大电路的主要性能指标第二章 运算放大器 （4学时）教学目的：了解集成运放内部的主要结构、理想运算放大器和电路模型；掌握应用线性电路原理分析由理想运算放大器和电阻、电容等元件构成的简单应用电路。 教学重点与难点：理想运算放大器、同相和反相放大电路、求差和求和电路、积分和微分电路。第一节 集成电路运算放大器第二节 理想运算放大器第三节 基本线性运放电路 2.3.1 同相放大电路 2.3.2 反相放大电路第四节 同相输入和反相输入放大电路的其他应用 2.4.1 求差电路 2.4.3 求和电路 2.4.4 积分电路和微分电路第三章 二极管及其基本电路 （6学时）教学目的：了解本征半导体、空穴及其导电作用；了解P型半导体和N型半导体；了解PN结的形成，掌握PN的单向导电性和V-I特性，理解PN结的反向击穿现象；了解半导体二极管的结构，掌握它的V-I特性和二极管的主要参数；掌握二极管的正向V-I特性建模，并能应用不同的模型分析由二极管组成的不同电路。 教学重点与难点：半导体二极管的基本知识、PN结的形成及特性、半导体二极管、二极管正向V-I特性的建模、二极管基本电路分析方法。第一节 半导体的基本知识 2.1.1 半导体材料2.1.2 半导体的共价键结构2.1.3 本征半导体、空穴及其导电作用2.1.4 杂质半导体第二节 PN结的形成及特性 3.2.1 载流子的漂移与扩散3.2.2 PN结的形成3.2.3 PN结的单向导电性3.2.4 PN结的反向击穿第三节 二极管第四节2.3.1 二极管的结构2.3.2 二极管的V-I特性2.3.3 二极管的主要参数 第四节 二极管基本电路及其分析方法2.4.1 简单二极管电路的图解分析方法2.4.2 二极管电路的简化模型分析方法第四章 双极结型三极管及放大电路基础 （6学时）教学目的：了解BJT结构，理解电流分配与放大作用，掌握BJT的输入、输出特性曲线和主要参数;掌握共射极放大电路的工作原理;掌握用图解法来分析放大电路的静态工作点和动态工作情况;熟练掌握用小信号模型法分析共射电路的电压增益、输入电阻和输出电阻;理解温度对静态工作点的影响，掌握射极偏置电路能稳定Q点的工作原理;掌握用小信号模型来分析共集电极电路和共基极电路的分析。教学重点与难点：半导体BJT结构、BJT电流分配与放大作用、BJT特性曲线、BJT主要参数、共射极放大电路、BJT图解分析法、小信号模型分析法、放大电路工作点稳定问题。第一节 BJT 4.1.1 BJT的结构简介4.1.2 放大状态下BJT的工作原理4.1.3 BJT的的V-I特性曲线4.1.4 BJT的主要参数第二节 基本共射极放大电路 4.2.1 基本共射极放大电路的组成4.2.2 基本共射极放大电路的工作原理第三节 放大电路的分析方法4.3.1 图解分析法4.3.2 小信号模型分析法第四节 放大电路静态工作点的稳定问题4.4.1温度对静态工作点的影响4.4.2射极偏置电路第五节共集电极放大电路和共基极放大电路4.5.1 共集电极放大电路4.5.2 共基极放大电路第五章 场效应管放大电路（6学时）教学目的：掌握MOSFET的工作原理和特性曲线以及各种FET的特性比较；掌握JFET的工作原理、特性曲线和主要参数；掌握FET的静态工作点的确定和用小信号模型来分析FET放大电路。教学重点与难点：金属-氧化物-半导体场应管结构与工作原理、结型场效应管结构与工作原理、JFET的特性曲线及参数、场效应管放大电路、JFET小信号模型分析法。第一节 金属氧化物半导体（MOS）场效应管5.1.1 N沟道增强型MOSFET 5.1.2 N沟道耗尽型MOSFET5.1.3 P沟道MOSFET5.1.5 MOSFET的主要参数第二节MOSFET的放大电路第三节 结型场效应管（JFET）5.3.1JFET的结构和工作原理5.3.2JFET的特性曲线及参数5.3.3 JFET放大电路的小信号模型分析法第六章模拟集成电路 （4学时）教学目的：理解BJT或FET电流源；熟练掌握用BJT和FET组成的差分放大电路的工作原理和主要技术指标的计算。教学重点与难点：BJT或FET电流源、差分式放大电路。第一节 模拟集成电路中的直流偏置技术6.1.1 BJT电流源电路6.1.2 FET电流源第二节差分式放大电路6.2.1基本差分式放大电路的一般结构6.2.2射极耦合差分式放大电路6.2.3源极耦合差分式放大电路第七章反馈放大电路（4学时）教学目的：熟练掌握反馈的基本概念和四种类型的反馈组态；理解用方框图表示负反馈放大电路，推导负反馈放大电路增益的一般表达式。教学重点与难点：反馈的基本概念与分类、反馈放大电路的方框图及增益的一般表达式、负反馈对放大电路性能的改善。第一节反馈的基本概念与分类7.1.1 什么是反馈7.1.2 直流反馈和交流反馈7.1.3 正反馈和负反馈7.1.4 串联反馈和并联反馈7.1.5 电压反馈和电流反馈第二节负反馈放大电路的四种组态7.2.1电压串联负反馈放大电路7.2.2电压并联负反馈放大电路7.2.3 电流串联负反馈放大电路7.2.4 电流并联负反馈放大电路第三节负反馈放大电路增益的一般表达式第四节负反馈对放大电路性能的影响第八章直流稳压电源（2学时）教学目的：掌握单相桥式整流电路、滤波电路的工作原理和相关计算；掌握串联反馈式稳压电路的工作原理。教学重点与难点：小功率整流滤波电路的分析与计算、串联反馈式稳压电路工作原理。第一节小功率整流滤波电路8.1.1单相桥式整流电路8.1.2滤波电路第二节串联反馈式稳压电路8.2.1稳压电源的质量指标8.2.2反馈式稳压电路的工作原理期中复习和考试（2课时）数字部分：学时数（36）第九章数字逻辑概论（2学时）（数字部分第一章）教学目的：掌握模拟信号和数字信号、数字逻辑基本概念；掌握数制以及它们之间的相互转换，掌握8421BCD码以及格雷码的表示方法；掌握与、或、非的基本逻辑运算；掌握从逻辑问题的描述中建立起逻辑函数。教学重点与难点：模拟信号和数字信号，数字电路，数制，二进制码，基本逻辑运算，逻辑函数与逻辑问题的描述。第一节数字电路和数字信号 9.1.1数字技术的发展及其应用 9.1.2数字集成电路的分类及特点9.1.3 模拟信号和数字信号9.1.4 数字信号的描述方法第二节数制 9.2.1十进制 9.2.2二进制 9.2.3十二进制之间的转换 9.2.4十六进制和八进制第三节二进制数的算术运算9.3.1无符号二进制数的算术运算9.3.2带符号二进制数的减法运算第四节 二进制代码9.4.1二十进纸码9.4.2格雷码9.4.3ASCII码第五节二值逻辑变量与基本逻辑运算 第六节 逻辑函数及其表示方法第十章逻辑代数与硬件描述语言基础（4学时）（数字部分第二章）教学目的：掌握布尔代数的基本定律和基本规则，掌握逻辑函数的代数变换和化简法；掌握逻辑函数的卡诺图化简法。教学重点与难点：逻辑代数，卡诺图化简法第一节逻辑代数10.1.1逻辑代数的基本定理和恒等式10.1.2逻辑代数的基本规则10.1.3逻辑函数的代数化简法第二节逻辑函数的卡诺图化简法10.2.1最小项的定义及其性质10.2.2逻辑函数的最小项表达式10.2.3用卡诺图表示逻辑函数10.2.4用卡诺图化简逻辑函数第十一章逻辑门电路（6学时）（数字部分第三章）教学目的：理解二极管、BJT的开关特性；理解基本与、或、非的基本逻辑门电路；了解TTL门电路、CMOS、NMOS逻辑门电路原理，掌握它们的外特性，掌握逻辑门电路在使用时的一些具体问题。；了解正负逻辑的规定和变换。教学重点与难点：二极管、BJT的开关特性，基本逻辑门电路，TTL、CMOS、NMOS逻辑门电路及使用，正负逻辑。第一节CMOS逻辑门电路 11.1.1 数字集成电路简介11.1.2 逻辑电路的一般特性11.1.3 CMOS开关及其等效电路11.1.4 CMOS反相器11.1.5 CMOS门电路逻辑门电路 11.1.6 CMOS漏极开路门和三态输出门电路 11.1.7 CMOS传输门第二节TTL逻辑门电路11.2.1BJT的开关特性11.2.2基本BJT 反相器的动态性能 11.2.3 TTL反相器的基本电路 3.2.4 TTL逻辑门电路 3.2.5 集电极开路门和三态门电路第五节逻辑描述中的几个问题 11.5.1 正负逻辑问题 11.5.2 基本逻辑门电路的等效符号及其应用 第十二章 组合逻辑电路（6学时）（数字部分第四章） 教学目的：能熟练地用逻辑代数和卡诺图对组合逻辑电路进行分析和设计；了解组合逻辑电路中产生竞争冒险和原因和消去竞争冒险的方法；掌握编码器的功能及集成电路编码器的应用；掌握译码器的功能及集成电路译码器的应用；理解数据选择器的功能及集成电路数据选择器的应用；掌握数值比较器的功能及集成数值比较器位数扩展；掌握半加器和全加器的逻辑表达式和电路图，理解串行进位加法器，了解集成算术/逻辑运算单元。教学重点与难点：组合逻辑电路的分析、设计，组合逻辑电路中的竞争冒险、编码器，译码器/数据分配器，数据选择器，数值比较器，算术运算电路。 第一节组合逻辑电路的分析 第二节组合逻辑电路的设计 第三节组合逻辑电路中的竞争冒险12.3.1产生竞争冒险的原因12.3.2消去竞争冒险的方法第四节若干典型的组合逻辑集成电路 12.4.1 编码器 12.4.2 译码器/数据分配器 12.4.3 数据选择器 12.4.4 数值比较器 12.4.5 算术运算电路第十三章锁存器和触发器（6学时）（数字部分第五章）教学目的：了解双稳态存储单元电路及锁存器；理解基本RS触发器、同步RS触发器、主从触发器、边沿触发器的电路结构和它们的工作原理,着重掌握它们的应用；掌握用真值表、状态方程和状态转换图来表示和分析RS触发器、JK触发器、T触发器和D触发器的功能，理解它们之间功能的相互转换；理解集成触发器的脉冲工作特性和集成触发器的主要参数。 教学重点与难点：双稳态存储单元电路及锁存器、触发器的电路结构和工作原理，触发器的功能，触发器的脉冲特性及主要参数。第一节 双稳态存储单元电路13.1.1双稳态的概念13.1.2双稳态存储单元电路第二节 锁存器13.2.1SR锁存器13.2.2D锁存器第三节触发器的电路结构与工作原理13.3.1主从触发器13.3.2维持阻塞触发器13.3.3利用传输延迟的触发器13.3.4触发器的动态特性 第四节触发器的功能13.4.1D触发器13.4.2JK触发器13.4.3T触发器13.4.4RS触发器 13.4.5 D触发器功能的转换第十四章时序逻辑电路（8学时）（数字部分第六章）教学目的：掌握时序逻辑电路基本结构和特点、时序逻辑电路功能的描述方法；掌握时序逻辑电路的分析方法，能熟练地对同步和异步时序逻辑电路的功能进行分析；掌握同步时序逻辑电路的设计方法。 教学重点与难点：时序逻辑电路的基本概念，时序逻辑电路的分析方法，时序逻辑电路的设计方法。第一节时序逻辑电路的基本概念14.1.1时序逻辑电路的模型和分类14.1.2时序电路逻辑功能的表达 第二节同步时序逻辑电路的分析方法14.2.1分析时序逻辑电路的一般步骤14.2.2同步时序逻辑电路的分析举例第三节同步时序逻辑电路的设计14.3.1同步时序逻辑电路设计的一般步骤14.3.2同步时序逻辑电路设计举例 第四节 异步时序逻辑电路的分析 第五节 若干典型的时序逻辑集成电路 14.5.1 寄存器和移位寄存器 14.5.5.2 计数器 期末复习和考试：（4课时）（二）实验部分实验名称：电子技术实验 （18学时）实验目的：学生学完理论知识后，对定理、原理进行验证，加深理解，补充课堂讲授的理论知识，培养学生使用仪器的能力和电路设计、调试和参数测试能力。 实验项目名称1：常用电工电子仪器的使用实验项目名称2：单级放大电路实验项目名称3：比例求和运算电路/负反馈放大电路实验项目名称4：门电路逻辑功能测试实验项目名称5：组合逻辑电路实验项目名称6：时序电路及研究（详见实验教学大纲）四、课程学时分配：序号章节