第一教学模块《电工电子实践初步》教学大纲.docVIP

第一教学模块 电工电子实践初步教学大纲一 学时与学分课内学时：30学时学分：1.0二 课程地位、目的我校在多年教改实践基础上，执行电气信息类电工电子课程大平台8+1的新课程体系，即8门电工电子理论课程，1门电工电子实践课程。电工电子实践初步是实践课程的第一模块，也是所有电类学生在学习电路分析、电子技术理论课程前的一门重要的实践课程。其目的是：1. 着重实践，拓宽学生视野。加强理论与实践相结合，为后续课程打下良好基础；2. 培养基本技能、实验能力、独立分析问题和解决问题的能力；3. 培养严肃认真、实事求是的作风。三 教学方式与基本要求1. 以电工电子实践初步为教材，原则上课堂讲课占学时1/5（开放班不安排讲课），实验占学时4/5。要求学生预习、复习和自学教材，了解、掌握教材内容。学生课外学时与课程学时比为11.5 ：1，即课外学时不应少于30；2. 教材每章含实验一个，学生一人一组，独立完成。通过实验要求学生进一步掌握基础理论知识，提高实验能力、独立工作能力，拓宽视野。实验后要求认真总结，写出实验报告；3. 理论考查。四 教学内容安排课程介绍第一章：常用电子元器件和万用表第二章：常用电子仪器的使用（常用电子仪器、组成、工作原理）实验一：常用元器件的测试（可用课外学时）实验二：常用电子仪器的使用（1）常用仪器件面板上各控制件的名称及作用；第二章（续）（常用仪器的使用方法）第三章：交流电和安全用电实验二（续）（2）常用电子仪器使用方法 第四章：焊接技术、印刷电路板的设计与制作第五章：虚拟电子实验台初步应用实验三 实用电子电路的制作 焊接训练、电路安装实验三（续）电路安装，性能测试*四个单元电路连接后试听实验四 虚拟电子实验台的应用理论考查 2学时五 教学内容要求1 常用电子元器件和万用表掌握：电阻、电位器、电容、电感的符号、单位、种类、参数、标注方法、性能测量及使用常识；二极管的结构、符号、外特性、极性判别及性能测量；三极管的结构、符号、电流放大特性、类型及电极的判别；万用表的结构、工作原理、使用注意事项。了解：热敏电阻、光敏电阻、发光二极管、光敏二极管、场效应管、可控硅、集成电路等器件的作用。2 常用电子仪器的使用掌握：示波器、交流毫伏表、稳压电源、函数发生器的作用、组成、工作原理、使用方法及注意事项；示波器同步的概念，稳定波形的方法，自动扫描与触发扫描的区别，输入耦合开关置于DC、AC的区别，电压灵敏旋钮V/DIV，扫描时基旋钮S/DIV的正确选择，微调旋钮的作用；交流毫伏表的测量对象；稳压电源正负电压输出的接法；函数发生器输出幅度衰减键的正确选用，输出波形直流分量的调节。了解：示波器、交流毫伏表、稳压电源、函数发生器的主要技术特性。3 交流电和安全用电掌握：交流电，三相交流电的产生原理；三相交流电路的连接方式，线量、相量间关系；安全用电常识，接地、接零保护，熔丝规格及选择方法；日光灯工作原理及接线方法。了解：电力系统，低压配电，量电装置。4 焊接技术、印刷电路板的设计与制作掌握：电子电路常用焊接材料，锡焊机理；手工烙铁焊注意事项，电路安装注意事项；自制电子电路性能指标测试方法。了解：电子工业中焊接方法印刷电路板设计的元器件布局原则、布线原则、印刷导线、焊盘尺寸及形状要求；工厂中印刷电路板的制作工艺过程；手工制作印刷电路板的方法。5 虚拟电子实验台初步使用掌握：EWB5.0基本操作方法。六 评分1学习态度、遵守纪律情况10%2实验情况，独立分析、解决问题能力，自制电路30%3实验报告简洁完整，有创造性，书写完整20%4理论考查40%总评按优、良、中、及格、不及格评分。东南大学电工电子实验中心2002年9月第二教学模块 电路与数字逻辑设计实践教学大纲一、 学时与学分课内学时：48学时 学分：1.5二、 目的电路与数字逻辑设计实践是电工电子实践课程中的第二教学模块，它与电路分析和计算机结构与逻辑设计（该课程在我校原名为数字电子技术）两门理论课程同时进行。本课程的教学目的是通过大纲所列内容的学习与实践，提高电路与数电的设计水平和工程实践能力，初步熟悉虚拟实验台及isPLD的应用。三、 内容本教学模块计划学时为48学时，为适应因材施教的需要，实际编入的实验内容较多，可供学生选做。本课程安排在二年级第一长学期。课程内容分为四个方面：1、 基本实验技能的强化训练；2、 各种设计型实验；3、 综合型电路的设计与实验；4、 EDA教学、计算机辅助设计和电子设计自动化的初步方法。四、 特色1、 目前，高校都很注重学生能力的培养和素质的提高，而创新能力是核心能力之一，也就是说要培养学生具有敏锐的创新意识，较强的创造性能力与创造实践能力，既能提出创造性设想，又能在学习、工作和生活中积极探索，有所发现，有所发明，不断开创新的局面。要达到这样的培养目标，仅仅靠一些验证性实验是不够的，因此在本书中加大了设计性实验的力度，其中数字电路部分的设计型实验达100%。2、 传统的设计方法和设计手段已经不能适应现代智能系统设计的要求，由此产生了设计智能化。智能化的设计系统是多学科相结合的高科技产物，是现代电子系统设计的基本工具。因此在本节中，引入了先进的EDA手段，使学生初步掌握使用计算机辅助分析工具分析电路，使用开发系统设计PLD器件以及逻辑仿真等EDA方法，以提高他们面向二十一世纪的适应能力。3、 每个实验内容的编写都分为基本部分和提高部分，以满足不同层次的学生的需要，达到因材施教的目的。4、 注意将一些工程问题引入到实验中，避免学生盲目理想化。如引入了微动开关的概念，要求学生注意观察开关反跳对设计的电路有没有影响。若有影响，则必须加防反跳措施，培养学生的解决实际问题的能力，拓宽他们的视野。5、 每一个实验内容的编写中，以预习思考题及注意事项的形式，给学生一些启发性的提示，引导学生对内容中的难点、重点、易错的问题进行预习，通过查阅资料、答疑等方式进行思考并找出解决的方法，拿出解决的方案，从而不仅加强了理论知识的理解和掌握，而且提高了解决实际问题的能力。6、 示波器的使用对学生来说，一直是难以熟练掌握的问题。因此本教材在编写过程中，除了重点有一节专门训练学生示波器的使用之外，还在多个实验中反复引入结合示波器观察、测量的内容，使学生个个实验都要使用示波器，反复不断地练习，通过日积月累，达到熟练使用的目的。五、 教学主要内容安排1、示波器、函数发生器和交流毫伏表的使用虽然短学期已经安排了仪器的使用，但由于学时的限制，学生掌握得不是很好，希望通过再一次的训练，使学生掌握仪器的基本原理和使用方法，并对示波器的其他测量方法有一定的了解。2、受控源特性的研究3、 三态门和门的研究注意：由于大部分学生理论课上没有讲到三态门和OC门，所以实验原理要较为详细讲解，其中强调（1）OC门必须接上拉电阻；（2）OC门输出与上拉电阻上的电源Ec有关，但Vcc始终为5V不变；（3）三态门三态介绍，高阻态一般用于何处。三态电路用于单向总线方式时，要求只有需要传输信息的那个三态门处于使能状态（EN=1），其余各门皆处于禁止状态（EN=0），否则会出现与普通TTL门线与运用时同样的问题，是绝对不允许的4、用SSI设计组合电路和冒险现象观察 5、 MSI组合功能件的应用6、 集成触发器7、 MSI时序功能件的应用8、 交流阻抗参数的测量和功率因素的改善9、 三相电路的研究10、用虚拟电子实验台完成第三篇的实验一：网络定理11、用虚拟电子实验台完成第三篇的实验三：电路频率特性的研究12、在系统可编程技术（ISP）入门13、用层次化设计方法设计简易数字钟14、综合设计实验作为考核六、 成绩考核方法：1.实验态度：不迟到，不无故缺席； 10%2.预习情况：对原理的预习和理解，实验内容的预先设计等； 10%3.课堂实验：实验能力，主动分析和解决实验过程中所遇到问题的能力及创新能力 40%4.实验报告：符合实验报告要求，对实验结果的分析情况以及思考题解答情况 20%5.考试 20%东南大学电工电子实验中心2002年9月第三教学模块 电子线路实践教学大纲一、 学时与学分课内学时： 32个学时 学分：1学分二、 教学方式与基本要求1、 以电子线路实践为基本教材。预习内容为：实验原理及实验电路，实验内容方法及仪器、注意事项，撰写实验预习报告并由任课老师课内检查。2、 每组一人，独立完成，教师应认真检查波形、曲线、数据。3、 学生应独立规范地完成实验报告，严禁抄袭。4、 培养学生创造精神，鼓励学生设计新的实验电路、实验方法。教师应听取学生对教学内容、方法等方面的积极建议，及时反馈，认真总结。5、 期末考试（操作考试安排在第十六周进行）。三、 教学内容要求1、 单级低频电压放大电路预习内容：射极偏置电路原理及各元件在电路中的作用，静态工作点及测量方法，放大器动态参数Av、Ri、Ro、Bw的测量原理和方法，最大不失真输出电压测量。掌握示波器、稳压电源 、交流电压表、函数发生器及如何在模拟实验箱上接线的具体方法，如何防止电路自激。演示测量方法：（饱和、截止、双向失真）。电路参数自行设计。实验内容：（1）研究静态工作变化对放大器性能的影响。完成表2-1 （2）观察不同静态工作点对输出波形的影响。采用间接测量法测量工作点电流ICQ。 （3）测量放大器的最大不失真输出电压。 （4）测量放大器幅频特性曲线2、 模拟运算电路预习内容： 理想运算放大器两个重要特点，虚短、虚断概念，运放的线性运用和非线性运用，相位补偿，调零和平衡电阻的作用。由运放构成反向比例、同向比例、加（减）法运算、单电源交流放大器的工作原理、示波器X-Y显示方式。显示电压传输特性的方法。实验内容：（1）反相输入比例运算电路 （2）同相输入比例运算电路 （3）单电源交流放大器 f=1kHZ,Vi=0.1V,测量Vo值，求Avf； 测量电路静态工作点V+、V-、Vo，并用示波器观察C2两端波形（示波器输入耦合方式置于“DC”档），分析直流分量。 （4）加法器、减法器3、 积分和电流、电压转换电路预习内容：掌握基本积分运算电路，不同类型的输入信号作用下积分电路的输出响应（正弦输入、阶跃输入、方波输入），电压/电流转换电路的工作原理。了解：求和积分运算电路，差动输入积分运算电路，电流/电压转换电路的工作原理。设计满足实验内容1要求的积分电路。实验内容：（1）基本积分运算电路输入Vip-p=1V, f=50HZ10kHZ方波信号，用示波器观察波形、幅度、频率与理论值进行比较，讨论。绘出波形标注参数值。输入Vip-p=1V, f=10kHZ正弦信号，做法同上。当f=100HZ左右时为反相比例放大器。（2）同相型电压/电流转换电路，观察转换特性。4、 施密特触发器预习内容：对模拟信号电压进行幅度检测、鉴别的电路-具有滞回特性的反相电平检测器、同相电平检测器（结构、原理、传输特性）；比开环比较器具有抗干扰性能好的特点。设计具有滞回特性的反相电平检测器，VHT=8V，VLT=1V，Vctr=4v 实验内容：（1）图91具有滞回特性的反相电平监测器。观察并绘出电压传输特性，输入输出波形，标注参数值。（2）图93蓄电池充电控制电路的虚线部分，mr右端节点为-15V，该点即Vr点。观察并绘出电压传输特性，输入输出波形，标注参数值 。注意：函数发生器的输出电压必须VHT方能正确翻转。5、 精密整流电路预习内容：实现弱信号整流的电路-精密整流电路（精密半波整流电路、精密全波整流电路）（波形、电压传输特性）。实验内容：（1） 精密半波整流电路。输入正弦信号Vi=1mv5V, f=100HZ,取Vi=5V、4.0V、2V、1V、0.1V、30mv、10mv、1mv用交流电压表分别测量Vo值（列表）。 绘出电压传输特性ViVo。 调节Vi幅度，找出输出的最大值Vomax。（2）精密全波整流电路。 要求同上。（2） 该实验半波整流波形较好，而全波整流相邻半周出现幅度不等的情况，试从理论上分析原因6、差分放大电路（EDA虚拟实验）预习内容：差模信号和共模信号，四种工作方式，差模电压增益Avd，共模电压增益Avc，共模抑制比Kcmr，复习 Eletroniecs WorKbench软件分析电路性能，测试电路指标的方法。实验内容：（1） 完成教材中1-12中的实验内容。（2） 教材中13、14为选做内容。7、波形产生电路预习内容：掌握由集成运放构成正弦波、方波、矩形波、三角波等信号发生器电路的原理，重点掌握正弦波（选频网络、振荡条件）、方波发生器（正反馈、比较器）。学会在示波器上读取信号周期T，计算振荡频率f0的方法。实验内容：（1）正弦信号发生器。 （2）方波信号发生器。 （3）三角波信号发生器。 （4）锯齿波信号发生器（选做）。8、有源滤波器（EDA虚拟实验）预习内容：掌握滤波器在电路中的作用、类型，无源滤波器和有源滤波器的区别、特点。重点为二阶RC有源滤波器（低通、高通、带通、带阻）的原理及幅频特性的特点EWB软件操作方法。LPF设计实例。实验内容：（1）低通有源滤波器。 （2）高通有源滤波器。9、集成定时器的应用（555定时器）预习内容：555定时器的电路组成及其基本功能，基本应用电路：多谐振荡器、单稳态触发器、施密特触发器。实验内容：（1） 用555定时器设计并实现一个间歇单音发生器。（2）实现间歇单音发生器的发音时间远大于休止时间，且保持间歇发音周期不变。（3）滑音输出电路。（4） 以上内容要求观察波形，并进行理论计算与测量值比较和误差分析。 注：实验内容（2）中，由于电路工作频率较低，定量测量占空比有一定难度。四、 成绩评定方法：1.实验态度：不迟到，不无故缺席； 10%2.预习情况：对原理的预习和理解，实验内容的预先设计等； 10%3.课堂实验：实验能力，主动分析和解决实验过程中所遇到问题的能力及创新能力 40%4.实验报告：符合实验报告要求，对实验结果的分析情况以及思考题解答情况 20%5.考试 20%东南大学电工电子实验中心2002年9月第四教学模块 数字系统课程设计教学大纲一、学时与学分课内学时：30学时学分：1.0二、教学目的与要求本教学模块是一实践性课程，要求学生用自顶向下的模块设计方法和VHDL语言完成一个小型数字系统的设计，并可用可编程逻辑器件实现。课程学时：32学时前修课程：计算机机构与逻辑设计开课时间：二年级第三学期三、教学安排1. 理论教学内容：数字系统自顶向下的模块化设计方法 6小时 VHDL语言及CPLD 2小时2. 方案审核 6小时 要求每个学生自拟一个数字系统设计课题，其难度不得低于一个具有校时、整点报时和闹时功能的数字钟。不允许抄袭他人的课题与方案。设计方案应包括：设计要求、详细筐土、控制器流程图。学生在规定时间内将设计方案与指导教师讨论，通过后方可进入下一阶段学习。3. 设计与实现 12小时 在微机CPLD平台上完成，通过逻辑模拟4. 验收 6小时 在CPLD实验箱上下载，由教师验收平分。5. 完成一份设计报告四、评分标准1. 比例: 作品 80% 报告 20% 2. 从创新、思想、难度、设计成果的可靠性、合理性等方面综合评价。东南大学电工电子实验中心2002年9月第五教学模块 综合课程设计教学大纲本教学模块是东南大学电工电子类专业课程体系与内容的教学改革的产物， 是组成东南大学电工电子类专业技术基础课平台课程的课程之一， 也是最重要的一个实践性内容。 其目的和作用是使学生能将已学过的模拟电路数字电路以及单片机等知识综合运用于电子系统的设计中，从而培养学生对电子系统的设计能力，这是在所有实践性课程中最具活力，最能培养学生的自主学习、实践能力，最能培养学生创新思维的课程之一，必须结合各专业的实际要求，认真组织教学内容和教学方法，才能达到以上目的。学时：48；学分：3.0该教学模块的主要内容有：模拟电路方面：放大器，特别是集成电路小信号低噪声放大器，功率放大器， 滤波器，A/D与D/A等模拟系统与数字系统接口电路以及常用传感器的设计和使用，对于通信、控制，电力等专业，还要根据专业的特点，学习设计和使用专业所使用的模拟电路。要充分利用Multisim， EWB等EDA仿真工具，提高设计的现代化水平。数字电路方面：熟练运用各功能模块，并应用这些模块来设计数字系统，应掌握自顶向下的系统设计方法，特别要学会使用PLD和VHDL语言或Verilog语言设计数字电路，掌握MAX PLUS II或Fundation、 Expert等开发工具和逻辑仿真的方法。单片机方面：掌握单片机应用系统的构建和使用，掌握单片机的编程方法，调试方法，特别是用高级语言编程和调试的方法。以上系统的综合运用，接口电路的设计等。要用一个具体的，能包括以上内容的综合课题将上述内容贯穿在一起。因此，还要先学生介绍电子系统的设计方法，电子系统工程实现中的问题，并用一个典型的实例加以说明。学生在学完成有关内容后，必须通过课程设计，也就是通过一个实际系统设计课题的设计和制作才能真正地掌握电子系统的设计方法。综合课程设计通常以3人为一组，以培养学生的团队精神。在学生设计过程中要鼓励他们自主设计，积极创新，以锻炼他们的创新思维。一般情况下，数字，模拟，单片机的工作量的安排应大致相等，学生的共同讨论的基础上，分工协作，完成系统的设计任务。该课程的总时数为64（4学分），其中教学时数为32，学生设计和调试的时间为32。学生不仅要进行设计