《电子技术基础》教学大纲.doc

电子技术基础教学大纲学分4 总学时：72理论学时：63 面向专业：建筑环境与设备工程大纲执笔人：赵法起 大纲审核人：李有安一、说明：1课程的性质、地位和任务本课程是建筑环境与设备工程专业必修的技术基础课。它具有自身的体系，是实践性很强的一门课程。本课程的任务是使学生掌握电子电路的基本工作原理、基本分析方法和基本应用技能，使学生能够对各种由集成电路或/和分立元件构成的基本电路单元进行分析和设计，并初步具备根据实际要求应用这些单元电路构成简单电子系统的能力，为后续专业课程的学习奠定坚实的基础。2课程教学的基本要求先修课程：、普通物理、电路原理等。后续课程：电力电子学、自动控制原理、自动控制系统、变频调速系统及应用，计算机控制系统等。在教学过程中应力求使学生掌握电子技术的基本概念、基本分析与设计方法，重在提高学生提出问题、分析问题、解决问题的能力和创新意识。要求授课教师在深刻理解教材内容的基础上，注意前后课程的衔接及本学科的发展，及时补充新内容，使学生及时了解到本学科的重要进展及发展动向。在教与学的过程中，通过必要的实验，做到理论联系实际，熟练掌握电子线路的自行设计与制作等实践技能。3课程教学改革由于本课程理论教学学时有限，加之内容繁多，图形复杂。因此应尽可能采用教学辅助手段，比如多媒体、幻灯片等。另外，如果教师备课更充分些，亦可采用课前给同学布置预习任务，课堂提问问题（师生相互提问）、解答问题的教学方法，以达到简单问题同学自行看书解决，疑、难、重点问题课堂共同解决的事半功倍的教学目的和效果。二、教学大纲内容 课程理论教学第一章 半导体二极管和三极管（讲课6学时）第一节 半导体的导电特性本征半导体、杂质半导体、N半导体、P半导体。第二节 半导体二极管 PN结及其单向导电性，二极管的伏安特性、主要参数及电容效应，稳压管。第三节 半导体三极管 三极管的结构、放大作用、特性曲线及主要参数。重点：PN结、二极管、三极管、场效应管。习题：二极管、三极管、场效应管。本章重、难点：PN结、三极管的放大作用、分类及主要参数。建议教学方法：采用同学预习、难、疑点课堂重点讲解，采用多媒体辅助教学。思考题：参见教材中本章的课后“习题与思考题”。第二章 基本放大电路（讲课12学时）第一节 基本放大电路组成基本放大电路组成、各元件的作用、放大的基本原理。第二节 放大电路静态分析放大电路中电压和电流的符号、静态工作点、直流负载线、直流通路、静态工作点的近似估算、静态工作点的图解法确定。第三节 放大电路动态分析微变等效法：晶体管的微变等效电路、放大电路的微变等效电路、电压放大倍数计算、输入电阻和输出电阻的计算；图解法：交流负载线、信号放大的图解分析、非线性失真。第四节 静态工作点的稳定温度对静态工作点的影响，静态工作点稳定电路。第五节 射极输出器静态工作点的计算、放大电路的微变等效电路、电压放大倍数计算、输入电阻和输出电阻的计算、射极输出器的特点、应用。第六节 放大电路中的负反馈负反馈、反馈类型、反馈极性组态的判别、负反馈对电路工作性能的影响。第七节 放大电路的频率特性频率失真、频率特性、上限频率、下限频率、通频带。第八节 多级放大电路多级放大电路的耦合方式：阻容耦合、直接耦合、变压器耦合；多级放大电路的电压放大倍数和输入、输出电阻的计算。第九节 差动放大电路零点漂移、共模信号、差模信号、差模放大倍数、共模抑制比；基本差动放大电路；典型差动放大电路。第十节 互补对称功率放大电路功率放大电路的基本要求、OTL功率放大电路、OCL功率放大电路。第十一节 场效应管及其放大电路场效应管的类型、结构、原理、特点、开启电压、夹断电压；共源极放大电路、分压、自偏压式共源放大电路、共漏极放大电路。建议教学方法：采用多媒体辅助教学，重、难点部分提到黑板重点讲授。重点与难点：放大电路分析及各种典型放大电路的分析应用思考题：见教材中本章课后“习题与思考题”第三章 集成运算放大器（讲课4学时）第一节 集成运算放大器简要介绍集成运算放大器的基本组成：偏置电路、差分放大输入级、中间级和输出级；集成运算放大器的图形符号、主要技术参数；理想运算放大器、电压传输特性；理想运放工作在线性区、非线性区时的特点、虚断和虚短的概念。第二节 集成运算放大器在信号运算方面的应用反相比例运算、同相比例运算、加法运算、减法运算、积分运算、微分运算。第三节 集成运算放大器在信号处理方面的应用有源滤波器：低通滤波、高通滤波、带通滤波、带阻滤波、截止频率；采样保持、电压比较器。第四节 集成功率放大器第五节 运算放大器中的负反馈并联电压负反馈、并联电流负反馈、串联电压负反馈、串联电流负反馈。第六节 集成运算放大器应用时应注意的问题元件选用、消振、调零、保护。本章重、难点：集成运放的典型电路、集成运放在信号运算、处理方面的应用。建议教学方法：结合实际和实例进行教学，通过典型例题来理解概念。思考题：见教材中本章课后“习题与思考题”第四章 正弦波振荡电路（讲课5学时）第一节 振荡电路的基本概念产生振荡的条件：相位条件、幅度条件；正弦波振荡电路的组成：放大电路、选频网络、反馈环节、稳幅环节；自激振荡的建立过程；正弦波振荡电路的分析步骤。第二节 RC正弦波振荡电路 RC串并联网络选频特性、RC串并联网络振荡电路，其他形式的RC振荡电路。第三节 LC正弦波振荡电路 LC并联电路的特性，变压器反馈式振荡电路，电感式、电容三点式振荡电路，电容三点式改进型振荡电路。本章重、难点：RC、LC正弦波振荡电路，石英晶体振荡器。建议教学方法：多媒体辅助教学，结合实际和实例进行教学，通过典型例题来理解概念。思考题：见教材中本章课后“习题与思考”第五章 直流稳压电源（讲课6学时）第一节 整流电路直流电源的组成、单相半波、全波、桥式整流电路的组成、工作原理、基本计算、元件选择。第二节 滤波电路电容滤波电路，RC型滤波电路，电感滤波电路和LC滤波电路，LC型滤波电路。第三节 滤波电路 电容滤波电路，RC型滤波电路，电感滤波电路和LC滤波电路，LC型滤波电路。第四节 直流稳压电源硅稳压管稳压电路：稳压电路的组成、工作严厉、稳压电路的主要指标；串联型直流稳压电路：电路组成和工作原理，输出电压的调节范围，调整管的选择，稳压电路的过载保护；三端集成稳压器的选择使用。本章重、难点：单相整流电路，滤波电路，硅稳压管稳压电路，串联型直流稳压电路，三端集成稳压器的应用。建议数学方法：多媒体辅助，结合实际和实例进行教学，通过典型例题来理解概念。思考题：见教材中本章课后“习题与思考题”第六章 门电路和组合逻辑电路（讲课12学时）第一节 脉冲信号第二节 晶体管的开关作用第三节 分立元件门电路三种基本逻辑关系：与、或、非；与门、或门、非门；正逻辑、负逻辑。第四节 TTL门电路TTL与非门：电路基本组成、基本工作原理、逻辑符号、主要技术参数；三态门；OC门；线与。第五节 CMOS集成门电路 CMOS反相器、与非门、或非门、与门、或门、与或非门和异或门；CMOS传输门、三态门和漏极开路门。第六节 逻辑代数逻辑代数：基本运算法则、基本定律、常用公式；逻辑函数的表示方法：逻辑真值表、逻辑表达式、逻辑图、波形图。第七节 组逻辑函数的化简逻辑函数的标准与或式、最简与或式；逻辑函数的公式法、图形法化简；具有约束的逻辑函数的化简。第八节 组合电路的分析与设计组合电路的分析；组合电路的设计。第九节 加法器和数值比较器半加器、全加器、数值比较器。第十节 编码器和译码器编码、编码器；译码、译码器、显示译码器。第十一节 数据选择器和分配器第十二节 用中规模集成电路实现组合逻辑函数 用数据选择器实现组合逻辑函数、用二进制译码器实现组合逻辑函数。本章重、难点：卡诺图化简；组合逻辑电路的基本分析、设计方法；加法器和数值比较器；数据选择器；用中规模集成电路实现组合逻辑函数。建议教学方法：采用多媒体教学手段，较形象具体地对各种门电路及组合逻辑电路进行讲解。思考题：教材中，本章后的“思考题与习题”。第七章 触发器和时序逻辑电路（讲课12学时）第一节 双稳态触发器 RS触发器；JK触发器；D触发器。第二节 时序电路的基本分析和设计方法时序电路的分析、时序电路的设计。第三节 计数器 计数器的特点和分类；二进制计数器；十进制计数器；N进制计数器。第四节 寄存器寄存器的主要特点和分类；基本寄存器、移位寄存器。第五节 单稳态触发器 CMOS积分型单稳态触发器、用555定时器构成的单稳态触发器、单稳态触发器应用。第六节 多谐振荡器RC环型多谐振荡器、用555定时器构成的多谐振荡器。第七节 应用举例本章重、难点：JK触发器；D触发器；计数器；时序电路的分析与设计。建议教学方法：采用多媒体教学手段，较形象具体地对各种触发器进行讲解。思考题：见教材中，本章课后“思考题与习题”。第八章 存储器和可编程逻辑器件（讲课2学时）第一节 只读存储器ROM的结构框图、ROM的工作原理、ROM应用举例。第二节 随机存取存储器RAM的结构框图、RAM的工作原理、静态RAM。第三节 可编程逻辑器件可编程只读存储器、可编程逻辑阵列、通用逻辑阵列。本章重、难点：只读存储器；随机存取存储器。建议教学方法：结合实际和实例进行教学，通过典型例题来理解概念。思考题：见教材中本章课后“思考题与习题”。第九章 模拟量和数字量的转换（讲课4学时）第一节 数-模转换器D/A转换器的基本工作原理；D/A转换的精度，速度和主要参数。第二节 模-数转换器A/D转换的一般步骤和取样定理；采样保持电路；逐次渐近型A/D转换器；双积分型A/D转换器；并联比较型A/D转换器；A/D转换器的转换精度和转换速度。本章重、难点：数-模转换器、模-数转换器。建议教学方法：建议采用多媒体教学辅助手段，让学生较形象、较容易地去理解本章内容。思考题：教材中本章课后“思考题与习题”。 课程实验教学本课程的实验非常重要，实验内容应紧扣理论大纲。每个实验2学时，共安排课内实验9学时，另建议通过实验室开放，由学生自行设计进行68个实验。实验应以设计型和综合型为主，以验证型为辅。由于实验技术和仪器设备的不断更新，实验应能以最大限度动态地跟踪新技术。实验的考试单独进行，并以20%的比例计入本课程总成绩。本大纲列出14个实验供选做。实验目的： 熟悉和掌握常用电子实验仪器、仪表的使用方法及基本电气参数的测量方法； 熟悉认知常用的电子元件、器件及其使用； 加深对电子电路规律的认知、电子电路分析设计方法的理解和掌握； 培养学生进行电子电路焊接、制作、调试等基本实践技能； 培养学生电子电路综合开发与应用的能力。建议与要求：通过基础性实验和综合性实验，应使学生基本掌握电子设计制作的全过程，培养学生的综合实践能力，其中包括电路的设计、制作、焊接、调试等方面。为增加学生实际动手的机会，实验时每组不宜超过2人。学生应按教师提出的实验题目，尽可能独立的完成实验内容或自行设计完成具有一定难度深度的实验项目，并按一定格式写出合乎要求的实验报告。主要实验仪器：示波器、万用表、直流稳压电源、低频信号发生器、高频信号发生器、晶体管毫伏表、频率计、模拟实验线路板、数字实验线路板、常规元器件、常用集成芯片等。实验项目：实验一 各种半导体二极管、三极管、场效应管的认知、测量及使用。实验二 双极型三极管和场效应管放大器的设计与测试（包括频响测量）。实验三 OTL或OCL或BTL功率放大器的设计与调试。实验四 负反馈放大器的调试、测量和性能变化验证。实验五 运算放大器、模拟乘法器和有源滤波器的应用。实验六 LC和RC振荡器的设计与调试。实验七 直流稳压电源的设计与调试。实验八 TTL门电路与CMOS门电路及其他中小规模集成电路的认知；门电路的应用。实验九 译码器和编码器的分析与设计。实验十 触发器、寄存器和计数器的应用。实验十一单稳态电路、多谐振荡