电路与模拟电子技术课程教学标准(十五).doc

电路与模拟电子技术课程教学标准第一部分：课程性质、课程目标与教学要求电路原理电路理论是教育技术专业技术基础课。其任务是：通过本课程的学习，应使学生掌握电路的基本理论、分析计算电路的基本方法和进行实验的初步技能，为解决工程实际问题和进一步研究电类问题准备必须的理论基础，并为学习模拟电子技术打下基础。电路课程理论严密，逻辑性强，对培养学生的辩证思维能力，树立理论联系实际的科学观点和提高学生分析问题解决问题的能力，都有重要的作用。模拟电子技术模拟电路是教育技术专业基础课。通过本课程的学习,使学生掌握电子线路的基本概念,基本原理和基本分析方法,具有初步分析,设计实际电子线路的能力,并为电声课程和计算机课程的学习打下基础。第二部分：关于教材与学习参考书的建议本课程拟采高玉良主编：电路与模拟电子技术，作为本课程的主教材。为了更好地理解和学习课程内容，建议学习者可以进一步阅读以下几本重要的参考书：1、童诗白主编：模拟电子技术基础，高等教育出版社，2000年版。2、康华光主编：电子技术基础模拟部分（第四版），高等教育出版社，2000年版。3、电路与模拟电子技术普通高校教材（信息技术）编委会主编一书4、邱关源主编：电路北京：高等教育出版社，1999年版。5、江缉光主编：电路原理北京：清华大学出版社，1994年版。6、钟文耀主编：EWB设计入门与应用，北京：清华大学出版社，2000年版。7、秦曾煌主编电工学上册（第五版）高等教育出版社，1999年版。第三部分：课程教学内容纲要第一章电路的基本概念及基本定律本章主要介绍电路的基本概念及基本定律。为了深刻理解和掌握好本章的基本概念及基本定律，在复习物理中已介绍过的基本物理量电流、电压和电动势的基础上提出这些物理量的参考方向的概念和讨论了基尔霍夫定律。本章还介绍电气设备额定值、电路的基本连接方式及电路的工作状态等内容。为了给分析电子线路打下基础，最后还介绍了电路中电位的概念及各点电位的计算。通过本章的学习，要求做到：（l）掌握电路模型的概念。 (2) 掌握电路的基本物理量和电压、电流的参考方向。（3）掌握电路元件的电压、电流关系。（4）掌握电压源、电流源及受控源的特性。（5）掌握电功率和电、磁能量的计算。（6）掌握并应用基尔霍夫定律。（7）掌握电路等效的概念和串、并联及混联电阻电路的计算。了解星形连接与三角形连接的等效变换。（8）理解线性元件和非线性元件的概念。第二章电路的基本分析方法电路分析的依据是基尔霍夫定律和欧姆定律。讨论较复杂的直流线性电路的分析计算方法。这些方法，原则上对交流电路也都适用。 本章首先介绍了实际存在的两种电源形式电压源和电流源及其等效变换。利用等效变换的概念，可将复杂电路变换为简单电路进行计算。 支路电流法和节点电压法是线性电路的一般分析方法，重点介绍两节点的节点电压公式。叠加原理和等效电源定理戴维南定理和诺顿定理，是线性电路中的两个重要定理，这些定理会给复杂电路的分析计算带来方便。本章还介绍了负载获得最大功率的条件，简单介绍非线性电阻电路的图解法以及含有受控源电路的分析计算法。通过本章的学习，要求做到：（1）掌握实际电源的两种电路模型及其等效互换。（2）能用支路电流法列写电路方程。（3）掌握回路分析法。（4）掌握节点分析法。（5）掌握叠加定理，等效电源定理。（6）掌握戴维南定理和诺顿定理及其应用。（7）掌握最大功率传输的概念和应用。（8）能分析简单的含受控源电路。第三章正弦交流电路现代工农业生产和日常生活中广泛应用交流电。这是由于交流电具有容易产生、传送和使用等优点。例如，远距离输电可利用变压器把电压升高以减小输电线中的电流、降低损耗，获得经济的输电效益。在用电场合，则仍可通过变压器降低电压，保证用电安全。此外，交流发电机及交流电动机与直流机相比较，具有结构简单、成本低廉、工作可靠、使用维护方便等优点。所以交流电在国民经济各部门中获得广泛的应用。本章主要讨论正弦交流电的基本概念和正弦交流电路的分析与计算，以确定交流电路中电压和电流的关系、功率和能量的转换等。正弦交流电的基本概念包括正弦量的三要素、同频率正弦量之间的相位差、正弦量的有效值，以及正弦交流电的相量表示法。正弦交流电路的分析计算其主要内容是：R、L、C单一参数正弦交流电路的分析计算；R、L、C串并联正弦交流电路的分析计算；交流电路的功率；电路中的谐振；功率因数的提高以及周期性非正弦交流电路的分析。通过本章的学习，要求做到：（1）掌握正弦量的相量表示法。（2）掌握电路元件电压由流关系的相量形式和基尔霍夫定律的相量形式。（3）掌握阻抗、导纳及其等效互换。（4）掌握电路的相量模型和相量图。（5）掌握用相量法分析正弦稳态电路。（6）掌握平均功率（有功功率）、无功功率、视在功率、复功率、功率因数的定义和计算。（7）掌握功率传输中的匹配。（8）掌握串联谐振电路和简单并联谐振电路的特性。理解谐振电路的频率特性并会计算通频带。（9）掌握耦合电感的电压电流关系和同名端的概念。4章非正弦周期电流电路本章介绍了非正弦函数激励下电路的稳态响应。当激励是时，根据傅里叶变换，可以把非正弦函数分解成一系列不同倍频的正弦函数之和，求出各正弦激励的响应，最后将各分响应叠加起来，得到总的响应，这就是非正弦周期电路的谐波分析法。本章先介绍傅里叶级数分解方法，在此基础上介绍非正弦周期量的有效值、平均值和平均功率的概念及计算方法，最后以实例说明非正弦周期电流电路的计算步骤。通过本章的学习，要求做到：（1）了解非正弦周期电压、电流及其有效值的概念。（2）会计算简单的非正弦周期信号电路的电流、电压和功率。（3）了解频谱的概念。5章电路的暂态分析RC、RL及RLC电路的暂态过程反映了电路的基本性质和整个动态过程。本章主要分析RC和RL一阶线性电路的暂态过程，重点是分析RC电路在阶跃电压作用下的暂态过程。通过本章的学习，要求做到：（1）掌握一阶电路微分方程的建立。（2）掌握暂态电路的初始条件概念并能计算初始值。掌握时间常数的物理意义并能进行计算。（3）掌握零输入响应、零状态响应和全响应的定义和计算。掌握稳态响应和暂态响应的概念。（4）掌握求解直流激励一阶电路的三要素法。（5）会计算一阶电路的阶跃响应。第6章二极管和晶体管半导体器件是近代电子学的重要组成部分。由于半导体器件具有体积小、重量轻、使用寿命长以及功耗小等优点，在现代工业现代农业、现代科学技术和现代国防建设中得到了广泛应用。半导体器件是电子电路牛的核心元件，电子电路的功能和性能与所用的半导体器件的特性有关。PN结是构成各种半导体器件的共同基础。本章首先介绍半导体的导电特性和PN结的基本特点，其次介绍半导体二极管、稳压管、晶体三极管和场效应管的基本结构、工作原理、特性曲线以及主要参数。通过本章的学习，要求做到：(1)了解半导体的导电特性，理解PN结及其单向导电性。(2)理解二极管的伏安特性及主要参数；理解稳压管的工作原理、伏安特性及主要参数，理解晶体管的电流放大原理、输入和输出特性及主要参数。(3) 应该理解和学会判别管型、材料和各电极的方法，晶体三极管的输入特性与二极管正向特性类似，输出特性分放大、截止和饱和三个区域。三个区域和晶体管各电极间电压的偏置极性有关，应掌握并会判别。使用时既要了解性能参数也要注意极限参数。(4)了解场效应管的工作原理、转移特性、输出特性及主要参数。第7章基本放大电路电子电路中的信号可分两大类：一类是时间的连续函数，称为模拟信号；另一类是时间和幅度都是离散的数字信号。处理模拟信号的电路称为模拟电子电路，处理数字信号的电路称为数字电路。模拟电子电路中的电子器件通常都工作在放大状态，它和电路中其它元器件构成各种用途的放大电路。本章所介绍的基本放大电路是构成各种复杂放大电路和线性集成电路的基本单元。多级放大电路的输出级往往由功率放大电路组成，因为它要给负载提供足够大的功率信号。电压放大电路是小信号放大器，其任务是在不失真的前提下放大微弱的信号电压，放大器工作在微变状态；而功率放大器则要求它在允许的失真度条件下输出足够大的功率；放大器件几乎工作在极限值状态，因此，功率放大电路是大信号放大器。功率放大器的电路构成、工作状态、分析方法及放大电路的性能指标等都与小信号电压放大电路不同，学习时应注意。本章介绍的基本放大电路包括由晶体管或场效应管组成的共发射极(共源极)、共集电极(共漏极)交流放大电路，以及能放大缓慢变化的信号或直流信号 的差动放大电路。着重讨论它们的基本概念、基本工作原理及基本分析方法，以及适合于集成电路的直接耦合互补对称功率放大器电路的构成，工作原理及分析方法，并对典型的集成单片功率放大器电路及其使用作简单介绍。通过本章的学习，要求做到：(1)深刻理解共射极放大电路和共集电极放大电路以及差动放大电路的组成及工作原理、性能指标等基本概念。(2)熟练掌握静态工作点的估算和利用微变等效电路分析计算电压放大倍数、输入电阻和输出电阻的基本分析方法(重点是共射和共集放大电路)。(3)理解静态工作点的稳定和抑制零点漂移的概念。掌握能稳定静态工作点和抑制零漂的差动放大电路中有关元件的特点。(4)了解多级放大电路级间糊合问题的概念；了解场效应管放大电路的工作原理及分析方法。(5)理解有关功率放大器的特殊要求和基本概念。(6)掌握OCL、OTL功放电路的构成、工作原理，以及功放电路动态性能的估算，并会根据计算结果选用功率放大器件。(7)了解单片集成功率放大器典型电路的工作原理及外接元件的连接、作用和使用方法。第8章放大电路中的负反馈负反馈对放大电路的性能有着重大影响，因而，实用的放大电路几乎都是负反馈放大电路。本章将讨论负反馈的基本概念、负反馈放大电路的四种类型及负反馈对放大电路性能的影响。通过本章的学习，要求做到：深刻理解负反馈是以牺牲放大倍数为代价来改善和调节放大电路的性能指标。闭环放大倍数下降却换得放大倍数稳定性的提高、非线性失真的改善、通频带的展宽、输入和输出电阻的改变等等，而这些提高、改善、展宽及改变的程度都与反馈深度(1+AF)紧密相关。深度负反馈(一般可认为AF1O就属深度负反馈)放大电路的闭环增益A的基本关系是深度负反馈放大电路定量分析的重点。 深刻理解和掌握负反馈的基本概念，掌握识别负反馈放大电路类型的方法，掌握各类负反馈放大电路的特点，了解负反馈对放大电路性能的影响。第9章信号的运算与处理电路六十年代初，第一个集成运算放大器的问世，使电子技术有了新的飞跃而进入了微电子学时代，从而促进了各个科学技术领域先进技术的发展。随着半导体集成工艺的发展，集成运算放大器(以下简称集成运放)的应用已远远超出模拟计算机的界限(运放最初因在模拟计算机上进行加法，减法、微分、积分及乘、除法等数学运算而得名)，在信号处理、测量、波形产生以及自动控制系统中集成运放都获得了极为广泛的应用。本章首先介绍集成运放的特点、电路构成、主要参数和分析运放的方法；其次分析运放在信号运算、信号处理、信号测量及波形产生等方面的应用电路；最后介绍使用运放时应注意的几个实际问题。通过本章的学习，要求做到：（1）了解集成运放的一般概况。（2）掌握集成运放理想化条件及分析运放在线性和非线性应用时的基本概念和原则。“虚地”和“虚短”是分析理想运放在线性应用时的基本概念和重要原则。运放输入的三种形式中，反相输入时用“虚地”概念；同相输入和差动输入时则用“虚短”概念。这三种输入方式的运放电路是组成具有各种功能的集成放大电路的基本单元。理想运放在开环或正反馈下作非线性器件应用时，其输出只有正向饱和和负向饱和两种状态，而败涂地u+=u-是电路输出状态翻转的条件，找出门限电压UT是分析电压比较器的关键。注意非线性应用时不能再用“虚地”和“虚短”概念来分析。（3）理解运放在线性和非线性应用方面常用电路的电路组成，工作原理和电路功能，掌握分析方法。线性应用:应了解电路组成，理解工作原理和电路的功能，掌握分析方法。 对线性应用电路的分析，主要运用“虚地”和“虚短”概念； 对RC串并联正弦波振荡器电路要了解振荡条件、电路组成特点及起振过程和稳幅等概念。明确闭环增益对振荡建立的影响。非线性应用:要了解电路组成特点，工作原理及电路功能，掌握分析方法，作出传输特性。 运放外接非线性元件如二极管和稳压管，而本身仍工作在线性区的非线性处理器。分析方法仍按线性时处理，但要注意非线性元件的特性(单向导电性，反向击穿性等)对电路的影响。运放工作在开环或带有正反馈时组成单门限电压比较器和迟滞电压比较器。分析这类电路的关键是求出门限电压UT。双门限电压 (上门限电压和下门限电压)之区别。根据条件，作出传输特性。非正弦周期性波形产生电路由电压比较器和RC延时电路组成。分析方法同电压比较器。正弦波振荡器和非正弦波振荡器都是在无输入信号的情况下，输出端能获得一定频率的振荡波形。共同点是电路中都有正反馈环节，而正弦波频率由选频电路选定，非正弦波则由RC时间常数而定。使用集成运放应注意的共性问题是指零点调整、消振、输入和输出保护措施以及性能扩展等几方面。（4）了解集成运放使用中一些实际的共性问题。第10章信号产生电路信号产生电路信号产生电路也称波形发生电路，是无线通信、自动测量以及自动控制系统中不可缺少的一种电路。波形发生电路分为正弦波振荡电路和非正弦波发生电路两大类。本章首先从产生正弦波振荡的条件出发，讨论正弦波振荡电路的基本组成和分析方法，在此基础上分析了典型的RC振荡电路和LC振荡电路，并扼要介绍石英晶体振荡电路。对于非正弦波发生电路，本章介绍了常用的矩形波发生电路、三角波发生电路、锯齿波发生电路以及压控振荡电路的电路组成和工作原理。通过本章的学习，要求做到：（1）理解产生正弦振荡的条件。（2）理解 RC正弦振荡电路、LC正弦振荡电路、变压器反馈式LC振荡电路、三点式LC振荡电路工作原理。（3）了解石英晶体振荡电路、非正弦波产生电路、矩形波产生电路、三角波产生电路、锯齿波产生电路、压控振荡电路工作原理。第十一章直流稳压电源一个稳定的直流电源是电子装置必不可少的组成部分，它通常由交流电经整流、滤波和稳压电路组成。本章将介绍整流电路的工作原理及简单计算、滤波电路的原理、线性集成稳压电路和开关型集成直流稳压电路的组成和工作原理以及它们的应用技术。通过本章的学习，要求做到：(1)了解直流电源的基本组成。(2)了解整流，滤波电路的工作原理，掌握工程估算法。(3)了解并联型稳压原理。(4)理解串联型线性直流稳压电路的构成，工作原理及稳压过程。理解稳压电路的主要技术指标的定义及意义。(5)了解单片线性集成稳压电路的使用方法。(6)了解他激式开关型直流稳压电路的工作原理，集成脉宽调制器工作原理及构成开关型稳压电源的基本方法。第四部分：实践电路与模拟电子技术是一门实践性很强的课程，应尽可能