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文檔簡介
湖北省高等教育自學考試大綱課程名稱:電路與電子技術課程代碼:7126第一部分課程性質(zhì)與設置目的一、課程性質(zhì)、地位與設置目的本課程是“計算機及其應用”本、??茖I(yè)的一門重要的技術基礎課。通過本課程的學習,要求考生獲得電路理論與電子技術方面的基本理論、基本知識和基本技能,了解相關技術的應用和發(fā)展概況,為深入學習后續(xù)課程以及從事與本專業(yè)有關的工程技術工作和科學研究打下一定的基礎。本課程由電路理論、模擬電子技術和實驗課三部分組成(由于計算機學科相關專業(yè)有后續(xù)的“數(shù)字邏輯”課程,所以本課中不必對數(shù)字電子技術部分的內(nèi)容作詳細的討論)。二、本課程的基本要求本課程分為電路理論、模擬電子技術兩大部分,其中基本技能的訓練通過實踐教學環(huán)節(jié)解決。本課程的基本要求是:(一)理解和掌握電路理論的基本概念、基本理論和基本分析方法。(二)了解組成模擬電子電路的各分立元件和集成器件的基本結構和工作原理,并掌握由它們組成的各類電子電路的基本工作原理、基本分析計算方法和典型應用。本課程涉及的內(nèi)容較多.知識面較廣,自學者應在理解的基礎上加強記憶,并通過做一定數(shù)量的習題和必要的實驗來自測掌握的知識程度。在綜合練習和訓練的過程中注重知識的連慣性,相互之間的聯(lián)系與區(qū)別,這樣才能收到事半功倍的效果。三、本課程與相關課程的聯(lián)系本課程為“計算機科學與技術”及相關本、??茖I(yè)的一門重要技術基礎課。在學習本課程之前自學者應先自修高等數(shù)學、線性代數(shù)等課程。修好本課程,可為后續(xù)課程,如電子線路、教字邏輯、微機原理及其應用、數(shù)據(jù)結構等課程提供必要的基礎知識。第二部分課程內(nèi)容與考核目標第1章電路的基本概念、基本定律和基本分析方法一、學習目的與要求通過本章的學習使考生理解電路的基本組成及電路的作用;理解電路的基本物理量,尤其是方向和參考方向;理解電路模型、元件的伏安關系等基本概念;深刻理解并能熟練運用電路中的基本定律、原理和方法分析求解一般的電路問題。本章內(nèi)容較多,是本課程的重點章。二、課程內(nèi)容1-1電路的組成1-2電路的基本物理量及其正方向電流電壓電動勢電位功率1-3電路的工作狀態(tài)有載工作狀態(tài)開路工作狀態(tài)短路工作狀態(tài)1-4電阻元件、電感元件和電容元件電阻元件電感元件電容元件1-5基爾霍夫定律基爾霍夫電流定律——KCL基爾霍夫電壓定律——KVL1-6電阻的串聯(lián)和并聯(lián)電阻的串聯(lián)電阻的并聯(lián)1-7電壓源、電流源及其等效變換電壓源電流源電壓源與電流源的等效變換受控電源1-8疊加原理1-9支路電流法1-10節(jié)點電壓法1-11戴維南定理三、考核知識點(一)電路的基本作用、基本組成;電路模型(電路圖);直流電路、交流電路以及電路的三種工作狀態(tài)等基本概念。(二)電路的基本物理量;參考方向、關聯(lián)的(一致的)參考方向等基本定義和概念。1、電路的基本物理量——電流和電壓的物理定義;時變量(交流量)和常量(直流量)的概念;電流方向(電壓極性)以及參考方向(參考極性)的意義;2、電壓、電動勢、電位的物理定義和區(qū)別,電路中電位的計算方法;3、關聯(lián)的參考方向的意義;電路中某元件(支路)的功率,判斷是“消耗”還是“提供”功率。(三)電阻、電容、電感的物理定義、元件性質(zhì)、伏安關系等重要定義和概念;理想元件與實際元件的聯(lián)系和區(qū)別。1、電阻是電路中能量消耗的參數(shù),且代表理想的電阻元件;電阻的伏安關系——歐姆定律;電阻(消耗)的功率;2、多個電阻混聯(lián)時求等效電阻的方法;分壓公式和分流公式;3、電導(元件)的定義、量綱(單位);電導與電阻之間的對偶關系;4、非線性電阻元件的伏安特性;簡單非線性電阻電路的圖解分析法;靜態(tài)電阻和動態(tài)電阻的基本概念;5、電感是電路中磁場能量儲存的參數(shù),且代表理想的電感元件;電感的伏安關系(微分、積分表達式)及其動態(tài)性質(zhì);電感元件(初態(tài)為零時)的儲能;6、電容是電路中電場能量儲存的參數(shù),且代表理想的電容元件;電容的伏安關系(微分、積分表達式)及其動態(tài)性質(zhì);電容元件(初態(tài)為零時)的儲能;電容與電感元件的互為對偶關系。(四)電源的基本概念;理想電源和實際電源的聯(lián)系和區(qū)別;電源模型的等效互換。1、理想電壓源(恒壓源)的基本性質(zhì);實際電壓源為恒壓源和內(nèi)阻的串聯(lián)模型;2、理想電流源(恒流源)的基本性質(zhì);實際電流源為恒流源和內(nèi)阻(內(nèi)導)的并聯(lián)模型;實際電流源和實際電壓源的對偶關系;3、“電源的等效變換”、“虛元件”的概念和意義;“等效二端網(wǎng)絡”的概念;4、受控源的四種模型,控制變量和被控制量之間的關系(包括大小和方向關系)。(五)電路的兩個基本定律——歐姆定律和基爾霍夫定律。1、電路中元件、支路、節(jié)點、回路、網(wǎng)孔等定義;2、歐姆定律體現(xiàn)了電路中元件之間的約束關系,而KCL和KVL則體現(xiàn)了元件連接方式之間的約束關系的深刻含義。(六)疊加定理、戴維南定理、支路電流法、網(wǎng)孔電流法、節(jié)點電壓法。1、疊加定理僅適于線性電路,掌握疊加定理的分析方法;2、戴維南定理的文字描述和圖解描述,掌握運用戴維南定理分析電路的方法;3、諾登定理與戴維南定理的對偶關系;4、支路電流法、網(wǎng)孔(回路)電流法、節(jié)點電壓(電位)法是電路分析的基本方法。能正確列寫電路方程及正確求解方程。四、考核要求(一)識記:1、電路作用、組成、模型的概念;電路的三種工作狀態(tài);電壓、電流、功率、方向、參考方向;電位、額定值等基本概念;2、電阻、電容、電感等元件性質(zhì)、伏安關系、特性方程;3、支路、節(jié)點、回路、網(wǎng)孔等術語的定義;4、受控源的定義及類型;5、負載獲得最大功率的條件及計算公式。(二)理解:1、電壓和電流的方向、參考方向、關聯(lián)的參考方向;參考方向和實際方向的關系;2、理想電壓源、理想電流源和實際電壓源、實際電流源的定義和區(qū)別;3、歐姆定律、基爾霍夫基本定律對電路的約束關系;4、獨立節(jié)點、獨立同路的定義;5、使用疊加原理過程中對獨立電源、受控源的處理方法;6、戴維南定理對電路分析的指導作用。(三)簡單應用:1、掌握電位的計算;2、根據(jù)關聯(lián)的參考方向能確定電路中某一元件(支路)是電源還是負載;3、掌握電阻的一般串并聯(lián)計算;4、掌握實際電源模型的等效變換;5、掌握歐姆定律、基爾霍夫定律在電路分析中的運用;理解“等效二端網(wǎng)絡”的概念,掌握化簡二端網(wǎng)絡的方法;6、掌握支路電流法、回路電流法、節(jié)點電壓法三種分析方法對一般電路的分析和求解;7、掌握運用疊加原理、戴維南定理對電路的分析和求解。(四)綜合應用:自學者能綜合靈活運用各種分析方法分析求解電路。本章重點:參考方向和正、負值的關系;歐姆定律和基爾霍夫定律;“等效電路”的概念及運用;電路的各種分析計算方法;戴維南定理的運用。本章難點:含源二端網(wǎng)絡的等效變換;含受控源電路的分析;戴維南定理。第2章電路的暫態(tài)分析一、學習目的與要求通過本章的學習使考生了解動態(tài)電路中有關“穩(wěn)態(tài)”、“暫態(tài)”、“過渡過程”、“能量不能跳變”等含義;深刻理解動態(tài)元件的“狀態(tài)變量”uC(t)和iL(t)不能跳變的物理意義以及“零輸入響應”、“零狀態(tài)響應”、“完全響應”等基本概念;掌握“經(jīng)典法”分析一階電路過渡過程的方法;并熟練掌握分析直流激勵下一階電路過渡過程的“三要素”法;充分理解暫態(tài)過程中電路變量隨時間變化的規(guī)律,以及電路的“時間常數(shù)”對暫態(tài)過程的影響。本章概念較新,是本課程的難點章二、課程內(nèi)容(根據(jù)現(xiàn)行指定教材內(nèi)容目錄列寫)2-1換路定則及暫態(tài)過程初始值的確定2-2一階電路的暫態(tài)響應零輸入響應零狀態(tài)響應全響應2-3一階電路暫態(tài)分析的三要素法2-4微分電路和積分電路微分電路積分電路三、考核知識點(一)“穩(wěn)態(tài)”、“暫態(tài)”、“過渡過程”、“換路”、“能量不能跳變”等基本概念。(二)“狀態(tài)變量”uC(t)和iL(t)不能跳變的物理意義;用“換路定則”求狀態(tài)變量以及非狀態(tài)變量初始值的方法。1、由t<0時的等效電路,求狀態(tài)變量的f(0-)值;2、由換路定則求狀態(tài)變量的f(0+)=f(0-)值;3、作t=0+時的等效電路,求非狀態(tài)變量的f(0+)值。(三)“零輸入響應”、“零狀態(tài)響應”、“完全響應”等基本概念;一階電路的“零輸入響應”、“零狀態(tài)響應”的變化規(guī)律;響應表達式和定性波形圖。(四)一階電路全響應的簡便方法——三要素法。響應表達式和定性波形圖。由t<0時的等效電路,求狀態(tài)變量的初始值f(0+)=f(0-);由t=0+時的等效電路,求非狀態(tài)變量的初始值f(0+);由t=∞時的等效電路,求變量(含狀態(tài)變量和非狀態(tài)變量)的穩(wěn)態(tài)值f(∞);一階RC電路、RL電路的時間常數(shù);全響應的解析表達式,全響應的定性波形圖。(五)微分電路和積分電路的作用;其輸出/輸入波形關系。四、考核要求(一)識記:1、暫態(tài)、換路及換路定則;2、一階電路的零輸入響應、零狀態(tài)響應的表達式和波形圖;3、一階電路全響應三要素法的表達式;4、微分電路、積分電路的組成以及產(chǎn)生微分電路、積分電路的條件。(二)理解:1、產(chǎn)生暫態(tài)的原因,產(chǎn)生換路定則的原因;2、RC和RL電路的時間常數(shù)τ的物理概念;3、三要素法中f(O+)、f(∞)和τ的定義與求解;(三)簡單應用:1、掌握t<0時的等效電路求狀態(tài)變量的初始值uC(0+)和iL(0+);2、掌握t=∞時的等效電路求變量(狀態(tài)變量和非狀態(tài)變量)的穩(wěn)態(tài)值f(∞);3、掌握t=0+時的等效電路,求非狀態(tài)變量的初始值f(0+)值;4、熟練掌握一階電路的“零狀態(tài)響應”、“零輸入響應”的分析計算,會畫定性波形圖。(四)綜合應用:熟練掌握“三要素法”求解一階電路全響應的方法。本章重點:時間常數(shù)τ的物理概念和三要素法的熟練運用本章難點:非狀態(tài)變量(非儲能元件的電壓和電流)初始值的求解。第3章單相正弦交流電路一、學習目的與要求通過本章的學習使考生進一步建立“正弦交流電量”的概念。深刻理解正弦量的數(shù)學表達式、波形圖、相量表示法、相量圖表示法以及它們之間的關系和特點;熟練掌握單一參數(shù)元件的伏安關系(包括大小及相位關系);會運用“相量法”分析求解一般的正弦交流電路;理解并掌握正弦交流電路的視在功率、有功功率、無功功率的定義和求解方法。充分理解正弦交流電路的特別現(xiàn)象——“諧振”的基本概念。掌握一般理想的串聯(lián)、并聯(lián)諧振電路的特點;了解諧振參數(shù)的物理意義以及諧振電路的一般應用。理解周期性非正弦電量的合成與分解——“諧波分析法”。會對簡單的周期性非正弦交流電路進行分析計算。本章內(nèi)容較多,難點多,本章也是本課程的重點章二、課程內(nèi)容3-1正弦交流電的基本概念正弦交流電的三要素相位差有效值正弦交流電的參考方向3-2正弦量的相量表示法相量圖法相量式基爾霍夫定律的相量形式3-3單一參數(shù)的交流電路電阻元件電感元件電容元件3-4正弦交流電路的相量模型復阻抗Z復阻抗的串、并聯(lián),復導納3-5正弦交流電路的功率功率功率因數(shù)的提高3-6電路的諧振串聯(lián)諧振并聯(lián)諧振3-7周期性非正弦交流電路周期性非正弦量的分解與計算周期性非正弦量的有效值三、考核知識點(一)正弦電量的三角函數(shù)表達式、波形圖、相量以及相量圖;(二)正弦交流電的三要素、最大值與有效值;(三)多個同頻率正弦量之間的相位差;(四)單一參數(shù)元件的伏安關系(包括大小及相位關系);(五)電路基本定律的“相量”形式;電路的“相量模型”、“相量法”、“相量圖解法”;(六)正弦交流電路的瞬時功率,視在功率、有功功率、無功功率的概念和計算;功率因數(shù)的概念和計算;提高功率因數(shù)的意義;(七)“諧振”的基本概念。理想的串聯(lián)、并聯(lián)諧振電路的特點;諧振參數(shù)的物理意義以及諧振電路的一般應用;(八)周期性非正弦交流電量的合成與分解——“諧波分析法”。周期性非正弦交流電路的分析計算。四、考核要求(一)識記:1、正弦交流電的瞬時值、有效值、幅值、有效值相量、幅值相量的基本定義;2、相位、初相位、相位差的基本概念;3、正弦量的頻率、角頻率的基本概念;4、感抗、容抗、復阻抗、阻抗;復導納、導納等基本概念;5、正弦量的有功功率、無功功率、視在功率、功率因數(shù)等基本概念和計算公式;6、以上各參數(shù)和變量符號的正確列寫;7、歐姆定律、基爾霍夫定律的相量式。(二)理解:1、正弦量的相量表示法、相量圖表示法等概念;歐姆定律的相量形式、基爾霍夫定律的相量形式等概念;2、R、L、C單一參數(shù)元件的伏安關系,包括大小和相位關系;3、RLC混聯(lián)電路中等效復阻抗(含模和幅角)的概念;4、有功功率、無功功率和視在功率的定義和三個功率之間的關系;5、“諧振”的基本概念,典型的串聯(lián)、并聯(lián)諧振電路的特點;6、周期性非正弦電量的合成與分解——“諧波分析法”的概念。(三)簡單應用:1、掌握運用“相量”、電路的“相量模型”化簡正弦交流電路,求其“等效電路”并判斷電路的性質(zhì);2、掌握復數(shù)的四則運算技巧;掌握用相量法和相量圖法求解簡單的正弦交流電路;3、掌握正弦穩(wěn)態(tài)功率的求解計算,并正確選用各功率的單位;4、掌握典型諧振電路的分析;5、會計算非正弦周期量的有效值和簡單非正弦周期電路的功率。(四)綜合應用:掌握對混聯(lián)交流電路的綜合分析以及各功率的計算。本章重點:單一參數(shù)元件的伏安關系;歐姆定律的相量形式、基爾霍夫定律的相量形式;簡單正弦電路的相量法和相量圖解法。本章難點:“相位”概念;多個正弦量之間的相位關系;相量圖解法。第4章三相電路一、學習目的與要求通過本章的學習使考生了解三相電源的產(chǎn)生以及三相電路的基本含義;理解三相負載的兩種連接方式及其應用;熟練掌握對稱“Y-Y”、“Y-△”電路的分析和計算方法、“線值”與“相值”之間的關系(包括大小及相位關系);熟記三相功率的計算公式和應用。了解不對稱三相電路的概念。二、課程內(nèi)容4-1三相電源三相電源的產(chǎn)生電源的星形連接4-2三相負責的星形連接4-3三相負責的三角形連接4-4三相電路的功率與測量三相電路功率的計算三相電路功率的測量4-5安全用電概述電擊觸電保護接地和保護接零三、考核知識點(一)(對稱)三相電源的產(chǎn)生、表達式、波形圖和相量圖。(二)三相負載的兩種聯(lián)接方式;對稱“Y-Y”、“Y-△”三相電路;負載的“線值”與“相值”;相量圖。(三)三相電路功率。(四)不對稱三相電路的概念。四、考核要求(一)識記:1、對稱三相負載的Y型、△型接法;2、相線(火線)、零線(中線)的概念,三相三線制、四線制的概念;3、相電壓與線電壓、相電流與線電流;中線電流的概念;(二)理解:1、對稱三相負載相電壓與線電壓,相電流與線電流之間的大小、相位關系;2、負載不對稱時Y型聯(lián)接時中線的作用。(三)簡單應用:1、掌握對稱“Y-Y”電路各相負載電流及三相功率的計算;2、掌握對稱“Y-△”電路各相負載電流及三相功率的計算。(四)綜合應用:三相正弦交流電路的綜合分析。本章重點:對稱三相電路的計算。本章難點:不對稱三相電路(三相四線制)的計算。學習本章時應注意三相電路的分析特點,且與單相正弦交流電路的聯(lián)糸與區(qū)別。第6章整流、濾波及穩(wěn)壓電路一、學習目的與要求通過本章的學習使考生了解半導體材料的基本知識,理解PN結的形成及其單向?qū)щ娦?。了解半導體二極管的工作原理,掌握其伏安特性,了解其基本參數(shù)及基本應用;掌握硅穩(wěn)壓管的工作原理及主要參數(shù);掌握單相半波、單相橋式(全波)帶濾波電路的分析計算;會分析簡單的穩(wěn)壓電路(硅穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路)的穩(wěn)壓原理;熟練掌握(固定輸出的)三端集成穩(wěn)壓器的基本應用。二、課程內(nèi)容(根據(jù)現(xiàn)行指定教材內(nèi)容目錄列寫)6-1半導體的導電特性本征半導體N型半導體和P型半導體PN結的形成及其單向?qū)щ娦?-2半導體二極管基本結構伏安特性主要參數(shù)二極管的應用6-3穩(wěn)壓管穩(wěn)壓管的伏安特性穩(wěn)壓管的主要參數(shù)6-4整流、濾波及其穩(wěn)壓電路單相半波整流電路單相橋式整流電路濾波電路穩(wěn)壓電路三、考核知識點(一)半導體的基本知識。1、本征半導體、共價鍵、本征激發(fā)、本征濃度、電子載流子與空穴載流子;2、N型半導體、P型半導體;多子與少子、施主濃度與受主濃度;3、PN結的形成;擴散與漂移;PN結的單向?qū)щ娦裕唬ǘ┌雽w二極管。1、普通二極管的結構、種類、符號、伏安特性、主要參數(shù)、主要應用;2、穩(wěn)壓二極管的結構、符號、伏安特性、主要參數(shù);3、其它二極管如:光電二極管、發(fā)光二極管的符號、電性能及應用。(三)整流、濾波電路。1、單相半波整流電路:電路組成與工作原理;輸出電壓、電流的波形圖;輸出電壓平均值與變壓器副邊電壓有效值之間的大小關系;脈動系數(shù)S的含義;流過二極管的平均電流、二極管承受的最高反向工作電壓。2、單相橋式整流電路:電路組成與工作原理;輸出電壓、電流的波形圖;輸出電壓平均值與變壓器副邊電壓有效值之間的大小關系;流過二極管的平均電流、二極管承受的最高反向工作電壓。3、電容濾波電路:濾波原理;電容濾波電路的外特性;輸出電壓平均值與變壓器副邊電壓有效值之間的關系;二極管承受的最大反向電壓;二極管的選管原則;電容濾波的應用范圍;4、其它濾波電路:電感濾波電路的組成和濾波原理;型濾波電路的組成和工作原理。(四)穩(wěn)壓電路和集成三端穩(wěn)壓器。1、穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路:電路的組成和穩(wěn)壓原理;能提供的最大負載電流;限流電阻R的計算。2、基本串聯(lián)型穩(wěn)壓電路的電路組成和工作原理。3、帶有放大環(huán)節(jié)的串聯(lián)型穩(wěn)壓電路的電路組成和工作原理。4、集成三端穩(wěn)壓器及其應用:三端穩(wěn)壓器的電路符號、型號與規(guī)格、管腳編號;輸出固定正電壓的電路;輸出固定負電壓的電路;同時輸出正、負電壓的電路;輸出電壓可調(diào)的電路及其輸出電壓值的計算。四、考核要求(一)識記:1、P型半導體、N型半導體的形成;2、二極管的主要電性能、符號、應用參數(shù)、典型應用;3、單相半波整流、單相橋式(全波)整流電路輸出電壓的平均值UO與變壓器副邊電壓的有效值U的關系;輸出電流的平均值IO、二極管電流ID、二極管的耐壓值UDRM與U的關系。單相橋式整流帶電容濾波后Uo與U的關系。4、穩(wěn)壓管的符號、穩(wěn)壓管的工作區(qū)。(二)理解:1、半導體的導電特性、兩種載流子、多子與少子、擴散與漂移、PN結的單向?qū)щ娦裕?、二極管的模型、理想二極管;穩(wěn)壓管與普通二極管的V-I特性的異同點、主要應用;3、單相半波整流、單相橋式整流電路的工作原理,以及單相橋式帶電容濾波電路的工作原理;4、穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路工作原理;基本串聯(lián)型晶體管穩(wěn)壓電路的組成和工作原理;5、二極管的其它應用(限幅和鉗位)原理。(三)簡單應用:1、掌握單相半波整流、單相橋式整流電路的簡單計算,故障分析;會選用二極管。2、掌握單相橋式整流并帶電容濾波電路的參數(shù)計算;3、掌握穩(wěn)壓管組成的穩(wěn)壓電路的穩(wěn)壓原理;4、集成三端穩(wěn)壓器及其基本應用;5、限幅電路的波形分析;鉗位電路中二極管工作狀態(tài)的判斷。(四)綜合應用:1、整流電路、電容濾波電路及穩(wěn)壓電路的綜合應用;2、橋式整流,電容濾波帶集成三端穩(wěn)壓器輸出電壓的分析計算;3、小功率單相直流穩(wěn)壓電源的設計。本章重點:PN結的形成和單向?qū)щ娦?;二極管的特性曲線和主要參數(shù);整流電路、電容濾波電路、穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路以及三端穩(wěn)壓器的基本應用。本章難點:二極管的鉗位、限幅電路的分析;帶有放大環(huán)節(jié)的串聯(lián)型穩(wěn)壓電路的穩(wěn)壓原理。第7章半導體三極管及交流放大電路一、學習目的與要求通過本章的學習使考生了解半導體三極管的基本結構、分類、電路符號。深刻理解三極管電流放大原理和三極管特性曲線的應用,了解三極管的應用參數(shù)和用途;掌握典型單管放大電路的基本組成;掌握“直流通路”和“交流通路”的概念和畫法;熟練掌握放大電路的基本分析方法:包括用估算法求Q點(IB、IC、UCE),和用微變等效電路法(小信號模型分析法)求動態(tài)參量Au、ri、ro。理解放大電路頻率特性的含義;掌握多級放大電路“耦合”的含義,以及常用的耦合方式和應用場合;掌握阻容耦合多級放大器的分析和計算。深刻理解放大電路中負反饋的概念;會判斷反饋的類型及了解負反饋對放大電路性能的影響。理解功放電路的特點和分類;會分析OTL和OCL電路的工作原理。本章內(nèi)容較多,是電子技術部分的重點章。二、課程內(nèi)容7-1半導體三極管基本結構電流放大作用特性曲線主要參數(shù)7-2基本交流放大電路一、放大電路的組成二、放大電路的靜態(tài)分析三、放大電路的動態(tài)分析四、非線性失真7-3微變等效電路分析法三極管的微變等效電路放大電路的微變等效電路電壓放大倍數(shù)的計算放大電路輸入電阻ri的計算放大電路輸出電阻ro的計算7-4分壓式偏置電路電路的組成分壓式偏置電路Q點的計算動態(tài)參數(shù)的計算射極無旁路電容的分壓式偏置電路7-5射極輸出器一、靜態(tài)工作點的估算二、動態(tài)參數(shù)7-6頻率特性及多級放大器單極放大器的頻率特性多級放大器7-7、放大器中的負反饋負反饋的四種基本形式反饋性質(zhì)與類型的判斷負反饋對放大器工作性能的影響7-8功率放大器功率放大器的特性互補對稱功率放大電路三、考核知識點(一)半導體三極管(晶體管)。1、半導體三極管的結構特點、電流分配關系、種類(按工藝分、按極性分、按材料分、按功率分、按頻率分、按用途分)、符號;2、半導體三極管的特性曲線、三個工作區(qū)、三個工作區(qū)的偏置特點;3、半導體三極管的主要參數(shù)、溫度特性、命名方法和識別。(二)放大電路的靜態(tài)分析——圖解法和估算法。1、圖解法:直流負載線畫法,由輸出特性曲線求Q點;2、估算法:直流通路的畫法,由直流通路估算Q點。(三)放大電路的動態(tài)分析——圖解法和微變等效電路(小信號模型)分析法。1、由輸入、輸出特性曲線、輸入信號波形,圖解分析信號放大過程;非線性失真分析;2、交流通路的畫法;晶體管的微變等效電路;放大電路的微變等效電路;由微變等效電路求Au、ri、ro。(四)典型單管放大電路:1、固定偏置放大電路(接有RL時或負載開路時)的靜態(tài)分析和動態(tài)分析;2、分壓式射極偏置電路(有、無射極旁路電容CE時)的靜態(tài)分析和動態(tài)分析;3、共集電極放大電路(射極輸出器)的靜態(tài)分析和動態(tài)分析;電路特點、用途。(五)場效應管及場效應管放大電路(當前指定教材未涉及)。(六)放大器頻率特性的概念;多級放大器的耦合方式及分析計算。1、多級放大器的級間耦合方式和特點;2、阻容耦合多級放大電路分析。各級靜態(tài)Q點的計算;各級電壓放大倍數(shù)及總電壓放大倍數(shù)的計算;輸入電阻ri和輸出電阻ro的計算;3、阻容耦合放大電路頻率特性的基本概念。幅頻特性與相頻特性;上限截止頻率fH和下限截止頻率fL;通頻帶的定義、范圍;頻率失真的概念。(七)負反饋的概念、類型和判斷,對放大電路工作性能的影響。1、反饋的基本概念。反饋的定義、有無反饋的判斷;直流反饋及交流反饋的定義、判斷方法;正反饋及負反貴的定義、判斷方法一一瞬時極性法;負反饋的四種組態(tài)與判斷方法;2、負反饋放大電路的方框圖。閉環(huán)增益的一般表達式;A和F的含義;反饋深度(1+AF)等;3、負反饋對放大電路性能的影響。使放大倍數(shù)下降(1+AF)倍;使放大倍數(shù)的穩(wěn)定度提高(1+AF)倍;使本級的非線性失真減小(1+AF)倍;使放大電路的通頻帶展寬(1+AF)倍;串聯(lián)負反饋使放大電路的輸入電阻提高(1+AF)倍;并聯(lián)負反饋使放大電路的輸入電阻減小(1+AF)倍;電壓負反饋使放大電路的輸出電阻減小(1+AF)倍;電流負反饋使放大電路的輸出電阻增加(1+AF)倍等。(八)功率放大電路的特點,典型功放電路的分析與計算。1、功率放大電路的應用特點;2、乙類互補對稱式功率放大電路;3、甲乙類互補對稱式功率放大電路;4、采用復合管的互補對稱式功率放大電路。四、考核要求(一)識記:1、半導體三極管的分類、符號、和應用參數(shù)、特性曲線和三個工作區(qū)的偏置狀態(tài);2、場效應管(結型、增強型、耗盡型,每一種又分N溝道和P溝道)的符號;3、典型單管放大器的電路組成、特點、用途;非線性失真的波形;多級放大電路的耦合方式(阻容耦合、變壓器耦合、直接耦合)的特點與用途。(二)理解:1、三極管內(nèi)部載流子分配關系,電流放大作用的形成;2、放大電路的工作原理。靜態(tài)工作點設置的意義及對非線性失真的影響;3、直流通路、交流通路的意義、作用;交、直流負載線的含義及畫法;微變等效電路分析法;4、輸入電阻、輸出電阻、電壓放大倍數(shù)、增益等概念;5、分壓式射極偏置電路穩(wěn)定Q點的原因;6、放大器頻率特性的含義。(三)簡單應用:1、根據(jù)三極管偏置情況分析其工作狀態(tài)、判斷管子類型;2、對基本放大電路(固定偏置電路),掌握交、直流負載線畫法;分析非線性失真;掌握靜態(tài)工作點的估算;由交流通路畫出徽變等效電路;計算放大電路的輸入電阻、輸出電阻及電壓放大倍數(shù)。(四)綜合應用:綜合分析阻容耦合多級放大電路。各級靜態(tài)工作點的估算,畫出微變等效電路,計算ri、r0和Au(各單極放大倍數(shù)和總的放大倍數(shù))。本章重點:三極管的結構特點、電流放大原理;基本放大電路(固定偏置電路)、分壓式偏置電路和射極輸出器(共集電極放大電路)三種典型放大電路的靜態(tài)工作點的計算,微變等效電路的畫法及輸入、輸出電阻和電壓放大倍數(shù)的計算;負反饋的判斷。本章難點:“負反饋”的理解;帶有負反饋放大電路類型的判斷。學習本章時應深刻理解,放大電路的交、直流通路是動態(tài)、靜態(tài)分析的依據(jù)。第8章集成運算放大器及其應用一、學習目的與要求通過本章的學習要求考生能較扎實地理解“直接耦合”、“零點漂移”等概念;了解差動放大器的工作原理;了解“集成運放”的基本組成和主要參數(shù);理解集成運放的電壓傳輸特性;深刻理解和掌握“理想”運放的模型和應用;掌握集成運放的基本應用。了解用集成運放組成RC正弦波振蕩電路的基本知識,深刻理解電路的組成、自激振蕩的條件和平衡條件(相位平衡條件和幅值平衡條件);掌握選頻網(wǎng)絡的頻率特性、振蕩頻率fo與元件參數(shù)的關系。隨著半導體器件的飛速發(fā)展,集成IC的應用越來越廣泛。本章也作為電子技術部分的重點章。二、課程內(nèi)容8-1直接耦合與零點漂移靜態(tài)工作點相互影響二、零點漂移8-2、差動放大電路電路結構二、工作原理8-3集成運算放大器簡介二、電壓傳輸特性三、主要參數(shù)8-4信號的基本運算電路理想運算放大器二、幾種基本運算電路8-5基本信號處理電路測量放大器二、有源濾波器三、電壓比較器8-6正弦波振蕩電路產(chǎn)生正弦波振蕩的條件二、正弦波振蕩電路的組成三、文氏電橋RC正弦波振蕩電路三、考核知識點(一)直接耦合的特點與兩個問題。1、能放大交流信號,也能放大變換緩慢的(直流)信號;2、前后級放大器Q點的互相干擾;“零點漂移”現(xiàn)象的產(chǎn)生。(二)差動放大電路。1、多級直接耦合放大電路:電路組成,保證前后級工作點合適的方法;靜態(tài)工作點的計算;每級電壓放大倍數(shù)及總電壓放大倍數(shù)的計算;輸入電阻ri與輸出電阻ro的計算。2、基本差動放大電路:電路組成,抑制零漂的原理;靜態(tài)分析和動態(tài)分析;共模抑制比KCMRR的定義;四種輸入、輸出方式。(三)集成運算放大器基本知識。1、組成框圖,代表符號;“高增益直接耦合多級放大器”;電壓傳輸特性;工作在線性區(qū)的條件與判別;主要技術指標;2、理想“運放”的模型、符號;理想?yún)?shù)和“虛短”、“虛地”、“虛斷”的概念及運用。(四)集成運放的線性應用。1、反相比例運算電路、反相加法電路的輸出/輸入表達式;2、同相比例運算電路、電壓跟隨器、同相加法電路的輸出/輸入表達式;積分電路和傲分電路。3、差動輸入運算(減法)電路的輸出/輸入表達式;4、積分電路和微分電路的輸出/輸入表達式、應用。(六)集成運放的非線性應用。1、過零比較器:信號從同相端輸入,或從反相端輸入的過零電壓比較器工作原理、傳輸特性曲線;輸出帶限幅器的過零比較器及其電壓傳輸特性曲線;已知輸入信號波形畫輸出波形;2、有源濾波器:一階低通濾波器電路組成、電壓放大倍數(shù)、幅頻特性曲線;一階高通濾波器電路組成、電壓放大倍數(shù)、幅頻特性曲線。(七)文氏電橋RC正弦波振蕩電路。1、自激振蕩的條件:振幅平衡條件,相位平衡條件;2、RC串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡:幅頻特性曲線、相頻特性曲線;起振條件;振蕩頻率fo與元件參數(shù)之間的關系。四、考核要求(一)識記:1、直接耦合的兩個特殊問題;“零漂”的概念;共模抑制比KCMRR定義;2、基本差動放大器電路圖;3、集成運放的組成框圖;代表符號;主要技術指標;理想運放的模型、符號;4、信號基本運算電路的電路圖;各種電壓比較器的電路圖;一階有源濾波器的電路圖;5、正弦波振蕩器的四個組成部分;文氏電橋RC正弦波振蕩器。(二)理解:1、零點漂移的定義、產(chǎn)生原因、差動放大器抑制“零漂”的方法;差放電路的四種輸入、輸出方式;2、集成運放主要技術指標的含義;3、理想運放分析方法的運用;4、運放工作在線性區(qū)和非線性區(qū)的條件和判別方法;5、電壓比較器的傳輸特性曲線;有源濾波器的幅頻特性曲線;6、正弦波振蕩器自激振蕩的條件;RC選頻網(wǎng)絡的幅頻特性曲線、相頻特性曲線。(三)簡單應用:1、多級直接耦合放大電路的靜、動態(tài)分析;2、單極信號基本運算電路的分析計算;3、復合管的四種結構、特點和判斷;4、正弦波振蕩器能否起振的判斷。(四)綜合應用:1、多級直接耦合放大電路各級電壓放大倍數(shù)和總放大倍數(shù)的計算,輸人電阻ri和輸出電阻ro的計算;2、基本差放電路的四種輸入輸出方式及其分析計算;3、多級信號運算電路的分析計算;4、各種電壓比較器用于波形變換、已知輸入信號波形求輸出信號波形。5、RC正弦波振蕩器的分析計算。本章重點:理想運放“虛短”和“虛斷”的兩個重要結論是分析集成運放工作在線性區(qū)的基本出發(fā)點;由集成運放組成的基本信號運算電路的分析計算;基本RC正弦波振蕩電路自激振蕩原理,簡單分析計算。本章難點:差動放大電路的分析計算;集成運放的非線性應用等,該部分可作為一般了解內(nèi)容。第9章數(shù)字電路基礎一、學習目的與要求通過本章的學習,使考生初步建立起“數(shù)字信號”以及“數(shù)字電路”(“門電路”、“開關電路”等)的基本概念;初步掌握設計和分析數(shù)字電路的基本工具——邏輯代數(shù)的基本概念、基本運算規(guī)律和常用公式;掌握邏輯函數(shù)的公式化簡法和卡諾圖化簡法。學好本章,是為考生自學后續(xù)課程《數(shù)字邏輯》打下基礎。二、課程內(nèi)容9-1概述數(shù)字電路的特點二、數(shù)制和碼制9-2基本邏輯門邏輯狀態(tài)的表示二、基本門電路9-3集成邏輯門電路TTL與非門集成電路二、MOS集成門電路9-4邏輯代數(shù)邏輯代數(shù)的基本定律二、邏輯函數(shù)化簡三、考核知識點(一)數(shù)字信號與數(shù)字電路。1、數(shù)字信號定義、波形(實際波形和理想波形);2、什么是數(shù)字電路;數(shù)字電路的特點。(二)數(shù)制與碼制。1、N進制數(shù)的通用表達式;不同數(shù)制的位權;常用計數(shù)體制及其相互轉(zhuǎn)換;2、編碼概念;BCD碼;BCD8421碼。(三)邏輯運算和邏輯門。1、邏輯代數(shù)、邏輯變量的概念;邏輯函數(shù)的概念;2、基本邏輯運算和邏輯門、復合運算及復合門。與邏輯的定義、表達式、真值表、與門符號;或邏輯的定義、表達式、真值表、或門符號;非邏輯的定義、表達式、真值表、非門符號;與或、與非、與或非、或非、異或、同或等邏輯的定義、邏輯表達式、真值表和邏輯符號;3、邏輯代數(shù)的基本運算公式。0、1律、交換律、結合律、分配律、重復律、還原律、互補律、吸收律、反演律。(四)邏輯函數(shù)的化簡。1、邏輯函數(shù)的四種表示方法。表達式、真值表、邏輯圖、卡諾圖。以及四種表示法的相互轉(zhuǎn)換。2、邏輯函數(shù)化簡的意義、最簡的概念。3、邏輯函數(shù)的公式化簡法。合并法、吸收法、消去法、和配項法;4、邏輯函數(shù)的圖形化簡法。最小項的概念、編號;邏輯函數(shù)的最小項表達式;邏輯函數(shù)的卡諾圖表示法;用卡諾圖化簡邏輯函數(shù)。(五)半導體器件的開關特性;數(shù)字集成門電路。四、考核要求(一)識記:1、數(shù)字信號、數(shù)字電路的特點;2、二進制數(shù)、八進制數(shù)、十進制數(shù)、十六進制數(shù)的一般表達式;BCD碼、BCD8421碼;3、基本邏輯運算、復合邏輯運算的邏輯表達式,真值表和邏輯符號;4、邏輯代數(shù)的基本運算公式;5、最小項的定義、編號、卡諾圖;6、邏輯函數(shù)的真值表、邏輯表達式、邏輯圖、卡諾圖、波形圖等表示法。(二)理解:1、編碼和碼制;2、邏輯變量與邏輯函數(shù);3、邏輯函數(shù)化簡的意義和最簡的概念。4、二極管、三極管和MOS管的開關特性,各種門電路的邏輯功能。(三)簡單應用:1、常用計數(shù)體制之間的相互轉(zhuǎn)換;2、邏輯函數(shù)的幾種表示方法之間的相互轉(zhuǎn)換;3、邏輯函數(shù)的公式化簡法的應用(變量數(shù)不超過四個、項數(shù)不超過八個);4、用卡諾圖法化簡(四變量以下)邏輯函數(shù)。(四)綜合應用:由邏輯電路圖寫出輸出邏輯函數(shù)表達式,列寫真值表,說明其邏輯功能;能根據(jù)輸入信號波形分析輸出信號波形。本章重點:不同計數(shù)體制之間的相互轉(zhuǎn)換;邏輯代數(shù)的概念、基本運算規(guī)律和運算公式;三種基本邏輯運算的概念和對應的邏輯符號、真值表、邏輯表達式;復合邏輯運算;邏輯函數(shù)的公式和卡諾圖化簡法。本章難點:半導體器件的開關特性;TTL、CMOS數(shù)字集成門電路等。該部分可作為一般了解內(nèi)容。第三部分有關說明與實施要求一、考核的能力層次表述本大綱在考核目標中,按照“識記”、“理解”、“應用”三個能力
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