学院:广东机电职业技术学院
系部:计算机与信息工程系
教 研 室:应用电子教研室
适用专业:电子信息技术和计算机类
学时数:90(讲课:60,实践:30)
执笔者:徐丽香
一.课程的性质和任务
本大纲适用于计算机类专业和电子信息技术方面的专业,是电子技术入门性质的专业基础课,具有自身的体系,实践性很强。本课程由两大主要部分构成:模拟电子技术和数字电子技术两部分。
模拟电子技术的任务是使学生掌握常用的单导体器件、线性集成电路、集成三端稳压器件以及一些新型器件的性能和使用方法。掌握稳压电路、放大电路、振荡电路和调制解调电路结构和工作原理。
数字电子技术的任务是使学生掌握脉冲与数字电路中基本电路的特点,功能和工作原理,掌握电路的分析方法,了解一些基本逻辑部件的内部结构,掌握逻辑部件的输入与输出特性,培养学生的分析能力及实践技能,使学生通过本课程的学习后具有选择、测试和使用一般数字集成电路的能力,并能设计具有一定功能的数字逻辑电路。
即本课程的任务是使学生获得电子技术方面的基本理论、基本知识和基本技能;培养学生分析问题和解决问题的能力,为学习后续课程及电子技术某些领域中的内容打下良好的基础。
二、教学方式
本课程以课堂教学和实验教学混合方式进行。理论部分采用课堂授课方式进行,实验部分可以在实验室用计算机仿真形式进行,也可以让用元器件搭接电路,然后通过实验仪器进行测试。本课程还设置了两周实习,一是扩音机或收音机,二是数字钟或霓虹灯控制电路。通过实习提高学生的实际动手能力,突出职业技术教育的特点。
三、课程内容和要求
模拟电子技术:
第一单元 绪论(1学时)
电子技术的发展及其应用概况。本课程的性质、任务和学习目标,基本内容和学习方法。
第二单元 半导体基础知识和半导体二极管、三极管(3学时)
教学要求:1.理解PN结的基本特性。
2.掌握一般二极管的符号,实际二极管的正负管脚的识别;实际电路中不同偏压下二极管的工作状态;掌握稳压、发光、光敏、肖特基特殊二极管的符号。
3.理解稳压、发光、光敏二极管的作用;了解二极管的主要参数(IFM、VRM、IR);变容二极管的作用和符号。
4.掌握三极管的符号和基本类型(NPN、PNP)。
5.理解三极管的电流分配关系、电流放大作用;三极管的输出特性曲线。
6.了解三极管的主要参数(B、ICEQ、ICM、PCM)的概念和温度对其的影响;共基连接方式。
教学内容:半导体物理基础:导体、绝缘体、半导体,半导体的共价键结构、本征半导体。半导体的导电机构。P型、N型半导体。
PN结: PN结的形成、PN结的单向导电性。
二极管: 半导体二极管的结构、分类、伏安特性和主要参数。稳压二极管和其它二极管。
三极管: 半导体三极管的结构原理、分类、电流分配和放大作用,共射组态的特性曲线,主要参数。
第三单元 基本放大电路(4学时)
教学要求:掌握.理解放大的基本概念。
2.理解分压式偏置电路工作原理,掌握交、直流通路的画法,理解关键元件的作用。关键元件的参数对电路性能的影响,分压式偏置电路静态工作点的估算方法。
3.了解放大电路的基本性能指标。
4.理解图解分析法。
5.理解共集和共射放大电路的工作原理和特点。
6.了解多级放大器级间的耦合方式。
教学内容:放大器的基本概念:放大电路的分类、主要性能指标。基本放大电路的组成、各元件的作用。
放大电路的图解分析:直流负载线、静态工作点的确定;交流负载线、电压放大倍数、静态工作点对波形失真的影响。
放大电路的微变等效电路分析:非线性电路的线性化近似,H参数及三极管的H参数等效电路;用三极管简化的H参数等效电路分析放大电路。
放大电路的静态工作点的稳定:温度对管参数及静态工作点的影响。分压式电流负反馈偏置电路和其它稳定工作点的偏置电路。
放大器的频率响应:频率特性的概念、单管共射电路的频率响应、波特图。
第四单元 场效应管放大器(4学时)
教学要求:1.理解场效应管的分类、结构、工作原理。
2.掌握共源电路的基本电路组成。
教学内容:结型场效应管的结构、原理、特性曲线、主要参数。
MOS场效应管:分类,N沟道增强型MOS管的结构、工作原理、特性曲线、主要参数。
场效应管放大器:偏置方式及静态分析,场效应管放大器的微变等效电路。
第五单元 负反馈放大器(2学时)
教学要求:1.掌握反馈的基本概念和负反馈对放大器性能的影响。
2.掌握反馈的种类和特点。理解深度负反馈放大器的分析方法。
主要内容:正、负反馈的概念;电压、电流反馈;串联、并联反馈,反馈类型的判断。
负反馈的一般关系式:一般关系式的导出及讨论,反馈深度、放大倍数与反馈系数含义的推广。
负反馈对放大器性能的影响:对放大倍数的稳定性、通频带、输入和输出阻抗、非线性失真的影响。
深度负反馈放大器的分析:满足深度负反馈条件的放大器及其增益的估算。
第六单元 功率放大器(2学时)
教学要求:1.了解低频功率放大电路的基本要求和工作状态分类、各类的主要特点。
2.了解OTL电路的结构和工作原理,选管原则和关键元件作用。
3.理解交越失真的消除方法。
4.了解复合管在低频功率放大电路中的典型运用,集成功率放大电路。
5.理解功率管的安全使用常识。
教学内容:功率放大电路的特点。
功率放大电路提高效率的主要途径:甲类、乙类、甲乙类工作状态。
互补对称功率放大器:电路结构、工作原理、主要指标计算;交越失真及其消除、静态工作点的设置。
复合管互补对称电路:复合管、复合管组成的互补对称输出级,准互补对称电路。
一个实用的功率放大电路:电路简介、自举电路分析、主要性能指标的估算。
集成功率放大电路: 通用型集成功放、专用型集成功放。
第七单元 集成运算放大器(4学时)
教学要求:1.了解集成电路的特点。
2.掌握差分式放大电路的分析方法。
3.掌握集成运算放大器及其线性与非线性的典型应用电路。
主要内容:集成电路的特点。
集成运算放大电路中电流源:镜像电流源、微电流源、多路电流源。
差分式放大电路:基本差分式放大电路、改进型差分放大电路、差分放大电路的传输特性。复合管构成的差分电路。
集成运算放大器:通用型集成运算放大器,集成运算放大器的主要参数。
集成运算放大器的应用:理想运算放大器的条件及分析方法,运算放大器的三种输入方式,运算电路,电压比较器,滞回比较器,集成电压比较器,窗口比较器。
第八单元 直流电源(4学时)
教学要求:1.了解直流电源的组成。
2.掌握单相桥式整流电路原理。
3.掌握典型的串联型稳压电路的组成、工作原理、主要性能指标。
4.掌握集成三端稳压器的典型实用电路。
5.了解开关电源的类型、原理,了解晶闸管和可控整流电路。
教学内容:直流电源的基本组成,单相整流电路,滤波电路,串联型稳压电路,开关电源,集成三端稳压器,晶闸管,可控整流电路。
第九单元 调谐放大器(2学时)
教学要求:1.掌握小信号谐振放大器的特点、用途、分类,*理解其主要指标的含义。
2.掌握单调谐放大器的电路结构、特点、各元件作用。
3.掌握集成中放的特点。
4.*理解谐振功率放大器的电路特点、工作状态,作用。
5、了解谐振功率放大器的集电极和基极回路组成原则。
教学内容:谐振放大器的分类与技术指标、高频功率放大器。
第十单元 正弦波振荡器(2学时)
教学要求:1.掌握正弦波振荡器的基本原理和振荡条件。
2.掌握LC振荡器与RC振荡器的典型电路的工作原理和电路参数。
3.了解石英晶体振荡器电路组成和原理。
主要内容:正弦振荡的条件,LC正弦波振荡器,RC正弦波振荡器,石英晶体振荡器。
第十一单元 调制与解调(2学时)
教学要求:1.了解非线性变换和调制与解调的基本概念。
2.掌握调幅与检波的原理和常见电路。
了解调频与鉴频的原理与典型电路。
主要内容:概述、调幅波的基本特性、调幅电路、检波电路;调频波的基本特性,直接调频电路,间接调频电路,鉴频电路。
数字电子技术:
第一单元 数字逻辑基础(4学时)
教学要求:1.掌握二进制、十进制、二--十进制数及其转换。
2.掌握逻辑代数的基本公式、理解常用公式。
3.掌握与、或、非、复合逻辑运算的符号、公式、波形图、
4.理解逻辑函数的五种表达形式(函数表达式、真值表、卡诺图、波形图、逻辑图)
5.理解化简的原则,并能用公式化简一般的函数式。
6.了解四变量以下的卡诺图化简方法和步骤。
教学内容:数制与编码、逻辑函数及其表示方法、逻辑代数的基本运算规则、逻辑函数的化简、具有约束项逻辑函数的化简。
第二单元 逻辑门电路(4学时)
教学要求:1.掌握二,三极管在大信号作用下的开关功能。
2.了解TTL与非门的电路结构、工作原理、理解外特性及主要参数。
3. 理解OC门、三态门符号、作用。
4.理解其他类型的门电路的特点。
5.掌握TTL、CMOS门的使用注意事项。
教学内容:晶体管开关特性及其应用、集成TTL门电路、MOS门、几种集成逻辑门电路主要性能参数比较、集成门电路使用注意事项、接口电路。
第三单元 组合逻辑电路(6学时)
教学要求:1.掌握组合逻辑电路的特点。
2.掌握组合逻辑电路的一般分析方法。
3.掌握组合逻辑电路的一般设计方法。
4.理解一些中规模组合逻辑电路(编码器、译码器、数据选择器、数据分配器)的逻辑功能及使用。
5.理解七段显示原理及七段译码显示电路。
教学要求:组合逻辑电路的分析方法和设计方法、常用组合逻辑电路的型号和管脚作用、MSI组合逻辑部件的应用举例。
第四单元 集成触发器(2学时)
教学要求:1.理解基本RS触发器的结构,了解其工作原理。
2.掌握RS、JK、T、D触发器的符号、特征方程; 时序图。
3.根据触发器输入信号的波形能熟练画出输出波形图。
教学内容:基本RS触发器、时钟控制触发器、主从触发器、边沿触发器。
第五单元 时序逻辑电路(6学时)
教学要求:1.掌握时序逻辑电路的基本特点及一般分析步骤。
2.理解数码寄存器功能、组成、接收方法
3.了解移位寄存器组成、工作原理及应用,掌握串联并行输入输出方式
4.掌握同步计数器的分析方法,并能区分能否自启动
5.掌握时序逻辑电路的设计方法,能设计简单的时序逻辑电路。
6.了解异步计数器的分析方法
教学内容:时序逻辑电路的基本概念、寄存器的功能和使用方法、计数器的应用、顺序脉冲发生器。
第六单元 脉冲波形产生和变换电路(2学时)
教学要求:1.掌握脉冲波形产生电路的几种典型结构。
2.掌握555电路的使用方法。
3.理解脉冲波形产生和变换电路的波形分析。
教学内容:RC电路、集成逻辑门构成的脉冲单元电路、集成定时器、555电路构成单稳态电路、自激多谐振荡器和施密特触发器的电路结构和参数指标。
第七单元 数/模和模/数转换(4学时)
教学要求:1. 了解DAC的主要技术指标
2. 理解T型网络DAC的结构、工作原理及计算公式
3. 掌握模数转换的几个步骤,了解采样定理
4. 了解逐行比较逼近型ADC电路的转换原理
教学内容:数/模和模/数转换的基本概念、常用的数模和模数转换器的使用。
第八单元 大规模集成电路(2学时)
教学要求:1.理解大规模集成电路的种类及各自功能。
2.了解各种大规模集成电路的运用。
教学内容:半导体存储器的种类和各自的特点。常用半导体存储器外引级的主要类型和作用。可编程逻辑器件(PLD)简介。
四.学时分配表
| 序数 | 教学内容 | 总学时 | 授课 | 实验(实习、上机) | 习题课 | 课程设计(大作业) |
| 1 | 绪论 | 1 | 1 | |||
| 2 | 半导体基础知识和半导体二极管、三极管 | 5 | 3 | 2 | 扩音机或收音机实习一周 | |
| 3 | 基本放大 | 6 | 4 | 2 | ||
| 4 | 场效应管放大器 | 4 | 4 | |||
| 5 | 负反馈放大器 | 4 | 2 | 2 | ||
| 6 | 功率放大器 | 4 | 2 | 2 | ||
| 7 | 集成运算放大器 | 6 | 4 | 2 | ||
| 8 | 直流稳压电源 | 6 | 4 | 2 | ||
| 9 | 调谐放大器 | 4 | 2 | 2 | ||
| 10 | 正弦波振荡器 | 4 | 2 | 2 | ||
| 11 | 调制与解调 | 4 | 2 | 2 | ||
| 12 | 数字逻辑基础 | 4 | 4 | 数字钟、波形产生电路或霓虹灯控制电路。实习一周 | ||
| 13 | 逻辑门电路 | 6 | 4 | 2 | ||
| 14 | 组合逻辑电路 | 10 | 6 | 4 | ||
| 15 | 集成触发器 | 2 | 2 | |||
| 16 | 时序逻辑电路 | 8 | 6 | 2 | ||
| 17 | 脉冲波形产生和变换电路 | 4 | 2 | 2 | ||
| 18 | 数/模和模/数转换 | 4 | 4 | |||
| 19 | 大规模集成电路 | 4 | 2 | 2 | ||
| 合计 | 90 | 60 | 30 |
五、几点说明
1.本课程与其它课程关系
前置课程:《电工学》等。
2.本课程另有2周的集中实训,详见实习指导书