医用电子学基础教学大纲.doc

医用电子学基础教学大纲课程编号：07300011学 时：48（其中理论32学时，实验16学时）学 分：2.5课程类别：专业平台课程 面向对象：医学检验专业本科学生课程英文名称：Basic Medical Electyonics一、课程的任务和目的任务：医用电子学是一门新兴学科，随着电子仪器和电子技术在现代医疗仪器中的广泛应用，医学生学习一些电子学的基本知识的要求也日益迫切。医学检验专业学生通过本课程的学习能掌握电子学基本知识和基本技能，了解现代检验仪器的工作原理，从而更高效地掌握其使用方法。目的：通过该课程学习，学生应该掌握电子技术基础知识，掌握常用电路的基本原理和基本分析方法，了解医学检验仪器的构成特点，培养学生的动手操作能力和逻辑思维能力。同时为后期课程检验仪器学课程学习打好基础。二、课程教学内容与要求（一）晶体二极管和晶体三极管1目的要求（1）掌握晶体二极管和晶体三极管的基本结构。（2）晶体二极管和晶体三极管的工作特性和伏安关系。（3）了解半导体材料的特性。2教学内容（1）半导体材料、半导体的导电特性、杂质半导体。（2）PN结形成与特性、晶体二极管结构与特性、特殊二极管。（3）晶体三极管结构、电流放大作用和伏安特性曲线，主要技术参数。3教学重点与难点（1）重点是晶体三极管的伏安特性曲线。（二） 基本放大电路1目的要求（1）掌握估算法、图解法和微变等效电路法分析共射极基本交流放大电路。（2）掌握稳定放大电路静态工作点的重要性，掌握分压式偏置放大电路的电路结构和分析方法。（3）熟悉多级放大电路的组成特点和基本分析方法。（4）了解基本放大电路的组成原则以及共射极基本交流放大电路中各元件的作用。 2教学内容（1）放大电路的构成要素，共射极基本交流放大电路的组成以及各元件的作用。（2）基本交流放大电路的三种分析方法，电压放大倍数的计算，元件对放大倍数的影响。（3）影响放大电路静态工作点的因素，分压式偏置放大电路的结构、工作原理以及静态工作点的稳定原理。（4）多级放大电路的级间耦合方式和特点，阻容耦合多级放大电路的电路结构，静态和动态工作原理分析，多级放大电路的放大倍数、输入输出电阻的估算。3教学重点与难点（1）重点是电压放大倍数的计算，元件对放大倍数的影响，分压式偏置电路的结构以及工作原理。（2）难点是图解法分析方法，静态工作点稳定原理。（三）生物医学常用放大器1目的要求（1）掌握差动放大电路的基本结构和分析方法，掌握互补对称功率放大电路的基本结构和分析方法。（2）理解负反馈概念，负反馈对放大电路性能的影响，熟悉四种类型负反馈电路的判断方法。（3）熟悉集成运算放大电路的组成与性能，掌握基本运算放大器的分析方法。（4）了解生物电信号的特征以及生物医学放大电路的基本要求，了解集成运算放大器在运算与信号处理方面的应用。2教学内容（1）生物电信号的特点，生物医学放大器的基本要求。（2）集成运算放大器的组成，理想集成运算放大器。（3）负反馈概念，四种类型负反馈电路，负反馈对电路性能的影响。（4）直流放大器概念，零点漂移的产生原因，基本差分放大电路构成特点，共模信号、差模信号概念，差模工作原理和共模工作原理，共发射极电阻的差分放大器结构特点和工作原理。（5）功率放大电路的特点，甲类、乙类和甲乙类功率放大器的特点，互补功放电路结构及工作原理。（6）集成运算放大器的应用，包括基本运算放大器、基本测量放大器和电压比较器。3教学重点与难点（1）重点是负反馈对电路性能的影响，零点漂移的产生原因，基本差分放大电路构成特点及工作原理，OTL、OCL互补功放电路工作原理，基本运算放大器的应用。（2）难点是四种类型负反馈电路的判断，差分放大器在差模信号和共模信号作用下原理分析，OTL、OCL互补功放电路工作原理，共发射极电阻的差分放大器结构特点和工作原理。（四）直流电源1目的要求（1）掌握桥式整流电容滤波的电路结构，学会分析其工作原理。（2）掌握稳压电路结构及稳压原理。（3）熟悉直流电源各组成部分的功能及基本框架，了解直流电源基本故障的分析与排除。（4）了解集成稳压器工作原理，集成稳压器的分类与基本使用方法。2教学内容（1）单相半波整流、桥式整流电路图，整流电路工作原理，输入输出波形图与物理量的对应关系，电路参数对元件的要求。（2）电容滤波电路工作原理，对元件参数的要求。（3）并联型和串联型稳压电路的稳压原理，计算输出电压。（4）直流稳压电源的设计原则。（5）集成稳压器的分类与使用方法。3教学重点与难点（1）重点是桥式整流滤波电路工作原理，对元件参数的要求，串联型稳压电路的稳压原理。（2）难点是电容滤波效果与元件参数的关系。三、实践环节及基本要求医学电子学是一门实践性课程，通过一系列实验项目训练使学生学会使用常用电子仪器，掌握基本的测试方法，学习查阅电子器件手册，了解常用电子器件的功能和使用方法，学习电子电路中常见故障的分析、排除方法，具有正确处理实验数据、分析误差的能力，写出合格的实验报告。实验一 常用电子仪器的使用（一）实验目的（1）了解常用电子仪器的主要技术指标、检查和维护要求。（2）掌握常用电子仪器的正确使用方法。（二）实验内容（1）示波器、信号发生器、毫伏表和万用表的使用。（2）二极管、三极管的简易测试。（三）实验主要仪器设备及材料示波器 信号发生器 电工电子实验操作台 万用表 各种型号的二极管、三极管若干实验二 共射极单管交流放大电路（一）实验目的（1）学会放大电路静态工作点的调整方法。（2）掌握放大电路电压放大倍数、最大不失真电压的测量方法。（3）学会观察静态工作点对放大电路波形失真的影响。（二）实验内容（1）静态调试，确定最佳静态工作点。（2）测试电压放大倍数和最大不失真电压。（3）观察波形失真现象。（三）实验主要仪器设备及材料示波器 信号发生器 电工电子实验操作台 万用表 单管交流放大电路实验电路板实验三 功率放大器（一）实验目的（1）进一步理解OTL功率放大器的工作原理。（2）学会OTL电路的调试及主要性能指标的测试方法。（二）实验内容（1）静态工作点的测试。（2）最大输出功率和效率的测试。（3）输入灵敏度测试。（4）噪声电压测试。（三）实验主要仪器设备及材料示波器 信号发生器 电工电子实验操作台 万用表 OTL功率放大器实验电路板实验四 基本运放电路（一）实验目的（1）掌握集成运算放大器的正确使用方法。（2）研究由集成运算放大器组成的比例、加法、减法等基本运算电路的功能。（3）了解运算放大器在实际应用时应考虑的一些问题。（二）实验内容（1）反相比例运算电路。（2）同比例运算电路。（3）反相加法运算电路。（4）减法运算电路。（三）实验主要仪器设备及材料示波器 信号发生器 电工电子实验操作台 万用表 集成运算放大器 12V电源 电阻电容若干实验五 综合设计实验（电源设计）（一）实验目的培养学生独立分析和设计能力，进一步培养学生实践动手能力。（二）实验内容运用已学知识和其它资料，利用实验室条件，独立设计某一功能的电路，并对其进行装接与调试，进行主要性能指标测试。（三）实验主要仪器设备及材料示波器 电工电子实验操作台 万用表 元器件若干四、对学生能力培养的要求养成独立思考的学习习惯，学会综合运用理论知识分析问题、解决问题，积极实践动手，培养创新能力和科研素养。五、学时分配总学时48学时，其中理论32学时，实践16学时，分配如下：教学内容理论学时实验学时合计晶体二极管和晶体三极管448基本放大电路10414生物医学常用放大器12315直流电源6511合计321648实验16学时，安排如下：序号实验名称学时开课学期实验要求实验类型1常用电子仪器的使用4二必修验证2共射极单管交流放大电路4必修验证3功率放大器3选修验证4基本运放电路3选修验证5综合设计实验（电源设计）5必修综合合计16六、与各课程的联系本课程在物理学和电工学基础上学习，为后续检验仪器学学习打好基础。七、考核方式本课程成绩由平时、实验、期中及期末四部分组成。平时成绩由作业、课堂提问以及出勤率评定，按10%计入总成绩；实验成绩占该课程成绩的20计入总成绩；期中考试成绩按30%计入总成绩；期末考成绩按40%计入总成绩。考核方式理论为闭卷考