電路與模擬電子技術(shù)課程教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)(十五)

1、電路與模擬電子技術(shù)課程教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)第一部分：課程性質(zhì)、課程目標(biāo)與教學(xué)要求電路原理電路理論是教育技術(shù)專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課。其任務(wù)是：通過本課程的學(xué)習(xí)，應(yīng)使學(xué)生掌握電路的基本理論、分析計算電路的基本方法和進行實驗的初步技能，為解決工程實際問題和進一步研究電類問題準(zhǔn)備必須的理論基礎(chǔ)，并為學(xué)習(xí)模擬電子技術(shù)打下基礎(chǔ)。電路課程理論嚴(yán)密，邏輯性強，對培養(yǎng)學(xué)生的辯證思維能力，樹立理論聯(lián)系實際的科學(xué)觀點和提高學(xué)生分析問題解決問題的能力，都有重要的作用。模擬電子技術(shù)模擬電路是教育技術(shù)專業(yè)基礎(chǔ)課。通過本課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生掌握電子線路的基本概念,基本原理和基本分析方法,具有初步分析,設(shè)計實際電子線路的能力,并為電聲課程和計算機

2、課程的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。第二部分：關(guān)于教材與學(xué)習(xí)參考書的建議本課程擬采高玉良主編：電路與模擬電子技術(shù)，作為本課程的主教材。為了更好地理解和學(xué)習(xí)課程內(nèi)容，建議學(xué)習(xí)者可以進一步閱讀以下幾本重要的參考書：1、童詩白主編：模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)，高等教育出版社，2000年版。2、康華光主編：電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬部分（第四版），高等教育出版社，2000年版。3、電路與模擬電子技術(shù)普通高校教材（信息技術(shù)）編委會主編一書4、邱關(guān)源主編：電路北京：高等教育出版社，1999年版。5、江緝光主編：電路原理北京：清華大學(xué)出版社，1994年版。6、鐘文耀主編：EWB設(shè)計入門與應(yīng)用，北京：清華大學(xué)出版社，2000年版。7、秦曾煌主編

3、電工學(xué)上冊（第五版）高等教育出版社，1999年版。第三部分：課程教學(xué)內(nèi)容綱要第一章電路的基本概念及基本定律本章主要介紹電路的基本概念及基本定律。為了深刻理解和掌握好本章的基本概念及基本定律，在復(fù)習(xí)物理中已介紹過的基本物理量電流、電壓和電動勢的基礎(chǔ)上提出這些物理量的參考方向的概念和討論了基爾霍夫定律。本章還介紹電氣設(shè)備額定值、電路的基本連接方式及電路的工作狀態(tài)等內(nèi)容。為了給分析電子線路打下基礎(chǔ)，最后還介紹了電路中電位的概念及各點電位的計算。通過本章的學(xué)習(xí)，要求做到：（l）掌握電路模型的概念。 (2) 掌握電路的基本物理量和電壓、電流的參考方向。（3）掌握電路元件的電壓、電流關(guān)系。（4）掌握電壓源

4、、電流源及受控源的特性。（5）掌握電功率和電、磁能量的計算。（6）掌握并應(yīng)用基爾霍夫定律。（7）掌握電路等效的概念和串、并聯(lián)及混聯(lián)電阻電路的計算。了解星形連接與三角形連接的等效變換。（8）理解線性元件和非線性元件的概念。第二章電路的基本分析方法電路分析的依據(jù)是基爾霍夫定律和歐姆定律。討論較復(fù)雜的直流線性電路的分析計算方法。這些方法，原則上對交流電路也都適用。 本章首先介紹了實際存在的兩種電源形式電壓源和電流源及其等效變換。利用等效變換的概念，可將復(fù)雜電路變換為簡單電路進行計算。 支路電流法和節(jié)點電壓法是線性電路的一般分析方法，重點介紹兩節(jié)點的節(jié)點電壓公式。疊加原理和等效電源定理戴維南定理和諾頓

5、定理，是線性電路中的兩個重要定理，這些定理會給復(fù)雜電路的分析計算帶來方便。本章還介紹了負(fù)載獲得最大功率的條件，簡單介紹非線性電阻電路的圖解法以及含有受控源電路的分析計算法。通過本章的學(xué)習(xí)，要求做到：（1）掌握實際電源的兩種電路模型及其等效互換。（2）能用支路電流法列寫電路方程。（3）掌握回路分析法。（4）掌握節(jié)點分析法。（5）掌握疊加定理，等效電源定理。（6）掌握戴維南定理和諾頓定理及其應(yīng)用。（7）掌握最大功率傳輸?shù)母拍詈蛻?yīng)用。（8）能分析簡單的含受控源電路。第三章正弦交流電路現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活中廣泛應(yīng)用交流電。這是由于交流電具有容易產(chǎn)生、傳送和使用等優(yōu)點。例如，遠(yuǎn)距離輸電可利用變壓器把

6、電壓升高以減小輸電線中的電流、降低損耗，獲得經(jīng)濟的輸電效益。在用電場合，則仍可通過變壓器降低電壓，保證用電安全。此外，交流發(fā)電機及交流電動機與直流機相比較，具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、工作可靠、使用維護方便等優(yōu)點。所以交流電在國民經(jīng)濟各部門中獲得廣泛的應(yīng)用。本章主要討論正弦交流電的基本概念和正弦交流電路的分析與計算，以確定交流電路中電壓和電流的關(guān)系、功率和能量的轉(zhuǎn)換等。正弦交流電的基本概念包括正弦量的三要素、同頻率正弦量之間的相位差、正弦量的有效值，以及正弦交流電的相量表示法。正弦交流電路的分析計算其主要內(nèi)容是：R、L、C單一參數(shù)正弦交流電路的分析計算；R、L、C串并聯(lián)正弦交流電路的分析計算；交流

7、電路的功率；電路中的諧振；功率因數(shù)的提高以及周期性非正弦交流電路的分析。通過本章的學(xué)習(xí)，要求做到：（1）掌握正弦量的相量表示法。（2）掌握電路元件電壓由流關(guān)系的相量形式和基爾霍夫定律的相量形式。（3）掌握阻抗、導(dǎo)納及其等效互換。（4）掌握電路的相量模型和相量圖。（5）掌握用相量法分析正弦穩(wěn)態(tài)電路。（6）掌握平均功率（有功功率）、無功功率、視在功率、復(fù)功率、功率因數(shù)的定義和計算。（7）掌握功率傳輸中的匹配。（8）掌握串聯(lián)諧振電路和簡單并聯(lián)諧振電路的特性。理解諧振電路的頻率特性并會計算通頻帶。（9）掌握耦合電感的電壓電流關(guān)系和同名端的概念。4章非正弦周期電流電路本章介紹了非正弦函數(shù)激勵下電路的穩(wěn)態(tài)

8、響應(yīng)。當(dāng)激勵是時，根據(jù)傅里葉變換，可以把非正弦函數(shù)分解成一系列不同倍頻的正弦函數(shù)之和，求出各正弦激勵的響應(yīng)，最后將各分響應(yīng)疊加起來，得到總的響應(yīng)，這就是非正弦周期電路的諧波分析法。本章先介紹傅里葉級數(shù)分解方法，在此基礎(chǔ)上介紹非正弦周期量的有效值、平均值和平均功率的概念及計算方法，最后以實例說明非正弦周期電流電路的計算步驟。通過本章的學(xué)習(xí)，要求做到：（1）了解非正弦周期電壓、電流及其有效值的概念。（2）會計算簡單的非正弦周期信號電路的電流、電壓和功率。（3）了解頻譜的概念。5章電路的暫態(tài)分析RC、RL及RLC電路的暫態(tài)過程反映了電路的基本性質(zhì)和整個動態(tài)過程。本章主要分析RC和RL一階線性電路的暫

9、態(tài)過程，重點是分析RC電路在階躍電壓作用下的暫態(tài)過程。通過本章的學(xué)習(xí)，要求做到：（1）掌握一階電路微分方程的建立。（2）掌握暫態(tài)電路的初始條件概念并能計算初始值。掌握時間常數(shù)的物理意義并能進行計算。（3）掌握零輸入響應(yīng)、零狀態(tài)響應(yīng)和全響應(yīng)的定義和計算。掌握穩(wěn)態(tài)響應(yīng)和暫態(tài)響應(yīng)的概念。（4）掌握求解直流激勵一階電路的三要素法。（5）會計算一階電路的階躍響應(yīng)。第6章二極管和晶體管半導(dǎo)體器件是近代電子學(xué)的重要組成部分。由于半導(dǎo)體器件具有體積小、重量輕、使用壽命長以及功耗小等優(yōu)點，在現(xiàn)代工業(yè)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和現(xiàn)代國防建設(shè)中得到了廣泛應(yīng)用。半導(dǎo)體器件是電子電路牛的核心元件，電子電路的功能和性能與所用

10、的半導(dǎo)體器件的特性有關(guān)。PN結(jié)是構(gòu)成各種半導(dǎo)體器件的共同基礎(chǔ)。本章首先介紹半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性和PN結(jié)的基本特點，其次介紹半導(dǎo)體二極管、穩(wěn)壓管、晶體三極管和場效應(yīng)管的基本結(jié)構(gòu)、工作原理、特性曲線以及主要參數(shù)。通過本章的學(xué)習(xí)，要求做到：(1)了解半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性，理解PN結(jié)及其單向?qū)щ娦浴?2)理解二極管的伏安特性及主要參數(shù)；理解穩(wěn)壓管的工作原理、伏安特性及主要參數(shù)，理解晶體管的電流放大原理、輸入和輸出特性及主要參數(shù)。(3) 應(yīng)該理解和學(xué)會判別管型、材料和各電極的方法，晶體三極管的輸入特性與二極管正向特性類似，輸出特性分放大、截止和飽和三個區(qū)域。三個區(qū)域和晶體管各電極間電壓的偏置極性有關(guān)，應(yīng)掌握并會

11、判別。使用時既要了解性能參數(shù)也要注意極限參數(shù)。(4)了解場效應(yīng)管的工作原理、轉(zhuǎn)移特性、輸出特性及主要參數(shù)。第7章基本放大電路電子電路中的信號可分兩大類：一類是時間的連續(xù)函數(shù)，稱為模擬信號；另一類是時間和幅度都是離散的數(shù)字信號。處理模擬信號的電路稱為模擬電子電路，處理數(shù)字信號的電路稱為數(shù)字電路。模擬電子電路中的電子器件通常都工作在放大狀態(tài)，它和電路中其它元器件構(gòu)成各種用途的放大電路。本章所介紹的基本放大電路是構(gòu)成各種復(fù)雜放大電路和線性集成電路的基本單元。多級放大電路的輸出級往往由功率放大電路組成，因為它要給負(fù)載提供足夠大的功率信號。電壓放大電路是小信號放大器，其任務(wù)是在不失真的前提下放大微弱的信

12、號電壓，放大器工作在微變狀態(tài)；而功率放大器則要求它在允許的失真度條件下輸出足夠大的功率；放大器件幾乎工作在極限值狀態(tài)，因此，功率放大電路是大信號放大器。功率放大器的電路構(gòu)成、工作狀態(tài)、分析方法及放大電路的性能指標(biāo)等都與小信號電壓放大電路不同，學(xué)習(xí)時應(yīng)注意。本章介紹的基本放大電路包括由晶體管或場效應(yīng)管組成的共發(fā)射極(共源極)、共集電極(共漏極)交流放大電路，以及能放大緩慢變化的信號或直流信號 的差動放大電路。著重討論它們的基本概念、基本工作原理及基本分析方法，以及適合于集成電路的直接耦合互補對稱功率放大器電路的構(gòu)成，工作原理及分析方法，并對典型的集成單片功率放大器電路及其使用作簡單介紹。通過本章

13、的學(xué)習(xí)，要求做到：(1)深刻理解共射極放大電路和共集電極放大電路以及差動放大電路的組成及工作原理、性能指標(biāo)等基本概念。(2)熟練掌握靜態(tài)工作點的估算和利用微變等效電路分析計算電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻的基本分析方法(重點是共射和共集放大電路)。(3)理解靜態(tài)工作點的穩(wěn)定和抑制零點漂移的概念。掌握能穩(wěn)定靜態(tài)工作點和抑制零漂的差動放大電路中有關(guān)元件的特點。(4)了解多級放大電路級間糊合問題的概念；了解場效應(yīng)管放大電路的工作原理及分析方法。(5)理解有關(guān)功率放大器的特殊要求和基本概念。(6)掌握OCL、OTL功放電路的構(gòu)成、工作原理，以及功放電路動態(tài)性能的估算，并會根據(jù)計算結(jié)果選用功率放大器件

14、。(7)了解單片集成功率放大器典型電路的工作原理及外接元件的連接、作用和使用方法。第8章放大電路中的負(fù)反饋負(fù)反饋對放大電路的性能有著重大影響，因而，實用的放大電路幾乎都是負(fù)反饋放大電路。本章將討論負(fù)反饋的基本概念、負(fù)反饋放大電路的四種類型及負(fù)反饋對放大電路性能的影響。通過本章的學(xué)習(xí)，要求做到：深刻理解負(fù)反饋是以犧牲放大倍數(shù)為代價來改善和調(diào)節(jié)放大電路的性能指標(biāo)。閉環(huán)放大倍數(shù)下降卻換得放大倍數(shù)穩(wěn)定性的提高、非線性失真的改善、通頻帶的展寬、輸入和輸出電阻的改變等等，而這些提高、改善、展寬及改變的程度都與反饋深度(1+AF)緊密相關(guān)。深度負(fù)反饋(一般可認(rèn)為AF1O就屬深度負(fù)反饋)放大電路的閉環(huán)增益A的

15、基本關(guān)系是深度負(fù)反饋放大電路定量分析的重點。 深刻理解和掌握負(fù)反饋的基本概念，掌握識別負(fù)反饋放大電路類型的方法，掌握各類負(fù)反饋放大電路的特點，了解負(fù)反饋對放大電路性能的影響。第9章信號的運算與處理電路六十年代初，第一個集成運算放大器的問世，使電子技術(shù)有了新的飛躍而進入了微電子學(xué)時代，從而促進了各個科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域先進技術(shù)的發(fā)展。隨著半導(dǎo)體集成工藝的發(fā)展，集成運算放大器(以下簡稱集成運放)的應(yīng)用已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出模擬計算機的界限(運放最初因在模擬計算機上進行加法，減法、微分、積分及乘、除法等數(shù)學(xué)運算而得名)，在信號處理、測量、波形產(chǎn)生以及自動控制系統(tǒng)中集成運放都獲得了極為廣泛的應(yīng)用。本章首先介紹集成運放的特

16、點、電路構(gòu)成、主要參數(shù)和分析運放的方法；其次分析運放在信號運算、信號處理、信號測量及波形產(chǎn)生等方面的應(yīng)用電路；最后介紹使用運放時應(yīng)注意的幾個實際問題。通過本章的學(xué)習(xí)，要求做到：（1）了解集成運放的一般概況。（2）掌握集成運放理想化條件及分析運放在線性和非線性應(yīng)用時的基本概念和原則?！疤摰亍焙汀疤摱獭笔欠治隼硐脒\放在線性應(yīng)用時的基本概念和重要原則。運放輸入的三種形式中，反相輸入時用“虛地”概念；同相輸入和差動輸入時則用“虛短”概念。這三種輸入方式的運放電路是組成具有各種功能的集成放大電路的基本單元。理想運放在開環(huán)或正反饋下作非線性器件應(yīng)用時，其輸出只有正向飽和和負(fù)向飽和兩種狀態(tài)，而敗涂地u+=u

17、-是電路輸出狀態(tài)翻轉(zhuǎn)的條件，找出門限電壓UT是分析電壓比較器的關(guān)鍵。注意非線性應(yīng)用時不能再用“虛地”和“虛短”概念來分析。（3）理解運放在線性和非線性應(yīng)用方面常用電路的電路組成，工作原理和電路功能，掌握分析方法。線性應(yīng)用:應(yīng)了解電路組成，理解工作原理和電路的功能，掌握分析方法。 對線性應(yīng)用電路的分析，主要運用“虛地”和“虛短”概念； 對RC串并聯(lián)正弦波振蕩器電路要了解振蕩條件、電路組成特點及起振過程和穩(wěn)幅等概念。明確閉環(huán)增益對振蕩建立的影響。非線性應(yīng)用:要了解電路組成特點，工作原理及電路功能，掌握分析方法，作出傳輸特性。 運放外接非線性元件如二極管和穩(wěn)壓管，而本身仍工作在線性區(qū)的非線性處理器。

18、分析方法仍按線性時處理，但要注意非線性元件的特性(單向?qū)щ娦?，反向擊穿性?對電路的影響。運放工作在開環(huán)或帶有正反饋時組成單門限電壓比較器和遲滯電壓比較器。分析這類電路的關(guān)鍵是求出門限電壓UT。雙門限電壓 (上門限電壓和下門限電壓)之區(qū)別。根據(jù)條件，作出傳輸特性。非正弦周期性波形產(chǎn)生電路由電壓比較器和RC延時電路組成。分析方法同電壓比較器。正弦波振蕩器和非正弦波振蕩器都是在無輸入信號的情況下，輸出端能獲得一定頻率的振蕩波形。共同點是電路中都有正反饋環(huán)節(jié)，而正弦波頻率由選頻電路選定，非正弦波則由RC時間常數(shù)而定。使用集成運放應(yīng)注意的共性問題是指零點調(diào)整、消振、輸入和輸出保護措施以及性能擴展等幾方

19、面。（4）了解集成運放使用中一些實際的共性問題。第10章信號產(chǎn)生電路信號產(chǎn)生電路信號產(chǎn)生電路也稱波形發(fā)生電路，是無線通信、自動測量以及自動控制系統(tǒng)中不可缺少的一種電路。波形發(fā)生電路分為正弦波振蕩電路和非正弦波發(fā)生電路兩大類。本章首先從產(chǎn)生正弦波振蕩的條件出發(fā)，討論正弦波振蕩電路的基本組成和分析方法，在此基礎(chǔ)上分析了典型的RC振蕩電路和LC振蕩電路，并扼要介紹石英晶體振蕩電路。對于非正弦波發(fā)生電路，本章介紹了常用的矩形波發(fā)生電路、三角波發(fā)生電路、鋸齒波發(fā)生電路以及壓控振蕩電路的電路組成和工作原理。通過本章的學(xué)習(xí)，要求做到：（1）理解產(chǎn)生正弦振蕩的條件。（2）理解 RC正弦振蕩電路、LC正弦振蕩電

20、路、變壓器反饋式LC振蕩電路、三點式LC振蕩電路工作原理。（3）了解石英晶體振蕩電路、非正弦波產(chǎn)生電路、矩形波產(chǎn)生電路、三角波產(chǎn)生電路、鋸齒波產(chǎn)生電路、壓控振蕩電路工作原理。第十一章直流穩(wěn)壓電源一個穩(wěn)定的直流電源是電子裝置必不可少的組成部分，它通常由交流電經(jīng)整流、濾波和穩(wěn)壓電路組成。本章將介紹整流電路的工作原理及簡單計算、濾波電路的原理、線性集成穩(wěn)壓電路和開關(guān)型集成直流穩(wěn)壓電路的組成和工作原理以及它們的應(yīng)用技術(shù)。通過本章的學(xué)習(xí)，要求做到：(1)了解直流電源的基本組成。(2)了解整流，濾波電路的工作原理，掌握工程估算法。(3)了解并聯(lián)型穩(wěn)壓原理。(4)理解串聯(lián)型線性直流穩(wěn)壓電路的構(gòu)成，工作原理及穩(wěn)壓過程。理解穩(wěn)壓電路的主要技術(shù)指標(biāo)的定義及意義。(5)了解單片線性集成穩(wěn)壓電路的使用方法。(6)了解他激式開關(guān)型直流穩(wěn)壓電路的工作原理，集成脈寬調(diào)制器工作原理及構(gòu)成開關(guān)型穩(wěn)壓電源的基本方法。第四部分：實踐電路與模擬電子技術(shù)是一門實踐性很強的課程，應(yīng)盡可