材料成型與控制專業(yè)

1、材料成型與控制專業(yè)電子技術(shù)教學(xué)設(shè)計(jì)哈爾濱理工大學(xué) 自動(dòng)化學(xué)院2006年9月1 課程的基本描述課程名稱：電工學(xué)（電子技術(shù)）英文名稱：Electronics Technology課程性質(zhì)：技術(shù)基礎(chǔ)課適用專業(yè)：材料成型與控制專業(yè)教材選用：秦曾煌. （電工學(xué) 第六版 下冊(cè)）電子技術(shù). 北京：高等教育出版社，2004總 學(xué) 時(shí)：48學(xué)時(shí)理論學(xué)時(shí)：40學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：8學(xué)時(shí)課程設(shè)計(jì)：學(xué) 分：6學(xué)分開課學(xué)期：4前導(dǎo)課程：高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、電路。后續(xù)課程：機(jī)電傳動(dòng)控制、設(shè)備控制、可編程控制器、單片機(jī)2 教學(xué)定位2.1 能力培養(yǎng)目標(biāo)通過本課程的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的認(rèn)知和理解能力、邏輯思維能力，以及分析能力和實(shí)踐能力

2、。使學(xué)生掌握電子器件基本知識(shí)、各種形式的基本電子電路及其分析方法，配以實(shí)踐性教學(xué)，學(xué)生應(yīng)該有能力去分析和設(shè)計(jì)具體的基本電子電路。至于結(jié)合實(shí)際工程分析和設(shè)計(jì)自動(dòng)化系統(tǒng)，則不是本課程的主要任務(wù)，而由其它后續(xù)課程完成。 2.2 課程的主要特點(diǎn) 電子技術(shù)課是理論性、實(shí)踐性和工程性都很強(qiáng)的學(xué)科，其發(fā)展速度快、應(yīng)用面廣，為機(jī)械設(shè)計(jì)自動(dòng)化控制系統(tǒng)電子設(shè)備的分析和設(shè)計(jì)提供理論基礎(chǔ)。2.3 教學(xué)定位通過對(duì)本課程的學(xué)習(xí)，要求熟練掌握各種放大電路與邏輯電路的分析與設(shè)計(jì)方法，并能熟練運(yùn)用基本原理進(jìn)行具體電子設(shè)備的綜合、分析與設(shè)計(jì)。因此課程著重強(qiáng)調(diào)采用工程的概念、原理、技術(shù)和方法3 知識(shí)點(diǎn)與學(xué)時(shí)分配掌握程度采用Bloo

3、m分類法，即了解、理解和運(yùn)用，具體含義如下：了解：能記住學(xué)習(xí)過的內(nèi)容。理解：能領(lǐng)會(huì)課程內(nèi)容的含義，掌握知識(shí)的內(nèi)涵。運(yùn)用：能在新的具體情況下應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決問題。各知識(shí)點(diǎn)的重要程度劃分為核心、推薦、可選。核心：該知識(shí)點(diǎn)是核心知識(shí)單元的一部分。推薦：該知識(shí)點(diǎn)不是核心知識(shí)單元的一部分，但應(yīng)包含在必修課程中。可選：該知識(shí)點(diǎn)屬于選修知識(shí)單元。3.1 二極管和三極管半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性：本征半導(dǎo)體，N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體， PN結(jié)（理解，核心）半導(dǎo)體二極管的基本結(jié)構(gòu)、伏安特性和主要參數(shù)； 穩(wěn)壓管（理解，核心）半導(dǎo)體三極管的基本結(jié)構(gòu)，電流分配和放大原理，特性曲線，主要參數(shù)（運(yùn)用，核心）共6學(xué)時(shí)3.2基本放大電路

4、基本放大電路的組成、靜態(tài)分析（圖解法，估算法）（運(yùn)用，核心）放大電路的動(dòng)態(tài)分析（微變等效電路法，*圖解法）（運(yùn)用，核心）靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定、射極輸出器、（運(yùn)用，核心）放大電路的頻率響應(yīng)、多級(jí)放大電路及其極間耦合方式（理解，核心）對(duì)功率放大電路的基本要求（理解，推薦）場(chǎng)效應(yīng)管及其放大電路（絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管，場(chǎng)效應(yīng)管放大電路）（理解，核心）共8學(xué)時(shí)3.3 集成運(yùn)算放大器1 集成運(yùn)算放大器的簡(jiǎn)單介紹集成放大電路的特點(diǎn)，電路的簡(jiǎn)單說明，主要參數(shù)，理想運(yùn)算放大器及其分析依據(jù)（運(yùn)用，核心）2運(yùn)算放大器在信號(hào)運(yùn)算方面的應(yīng)用比例運(yùn)算，加法運(yùn)算，減法運(yùn)算，積分運(yùn)算，微分運(yùn)算（運(yùn)用，核心）3運(yùn)算放大器在信號(hào)處理方面的

5、應(yīng)用有源濾波器，采樣保持電路（理解，推薦），電壓比較器（運(yùn)用，核心）4運(yùn)算放大器在波形產(chǎn)生方面的應(yīng)用矩形波發(fā)生器（運(yùn)用，核心），三角波發(fā)生器，鋸齒波發(fā)生器（理解，可選）5 運(yùn)算放大器在信號(hào)測(cè)量方面的應(yīng)用（理解，推薦）6使用運(yùn)算放大器應(yīng)注意的幾個(gè)問題（理解，推薦）共4學(xué)時(shí)3.4 電子電路中的反饋1反饋的基本概念（負(fù)反饋與正反饋）（運(yùn)用，核心）2放大電路中的負(fù)反饋（運(yùn)用，核心）3振蕩電路中的正反饋：自激振蕩、正弦波振蕩電路（運(yùn)用，核心）共4學(xué)時(shí)3.5 直流穩(wěn)壓電源1 整流電路：?jiǎn)蜗喟氩ㄕ麟娐?，單相橋式整流電路，（運(yùn)用，核心）；三相橋式整流電路（理解，推薦）2 濾波器：電容濾波器，電感電容濾波器，

6、（運(yùn)用，核心）3 直流穩(wěn)壓電源：穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路，集成穩(wěn)壓電源（運(yùn)用，核心）；串聯(lián)型穩(wěn)壓電路、恒壓源（理解，推薦）共2學(xué)時(shí)3.6 門電路和組合邏輯電路1 脈沖信號(hào)（理解，推薦）2 基本門電路及其組合邏輯門電路的基本概念、分立元件基本邏輯門電路、基本門電路及其組合（理解，推薦）3 TTL門電路TTL“與非”門電路，三態(tài)輸出“與非”門電路，集電極開路“與非”門電路（運(yùn)用，核心）4 CMOS門電路（理解，推薦）5 邏輯代數(shù)運(yùn)算法則，邏輯函數(shù)的表示方法，邏輯函數(shù)的化簡(jiǎn)（運(yùn)用，核心）6 組合邏輯電路的分析和綜合（運(yùn)用，核心）7加法器（運(yùn)用，核心）8編碼器二進(jìn)制編碼器，二-十進(jìn)制編碼器，優(yōu)先編碼器（運(yùn)用，核

7、心）9譯碼器和數(shù)字顯示二進(jìn)制譯碼器，二-十進(jìn)制顯示譯碼器（運(yùn)用，核心）10 數(shù)據(jù)分配器和數(shù)據(jù)選擇器（運(yùn)用，核心）11應(yīng)用舉例（理解，推薦）共6學(xué)時(shí)3.7 觸發(fā)器和時(shí)序邏輯電路1雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器RS觸發(fā)器，JK觸發(fā)器，D觸發(fā)器，觸發(fā)器邏輯功能的轉(zhuǎn)換（理解，推薦）2寄存器數(shù)碼寄存器，移位寄存器（理解，推薦）3計(jì)數(shù)器二進(jìn)制計(jì)數(shù)器，十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器（運(yùn)用，核心）；環(huán)型計(jì)數(shù)器，環(huán)型分配器（理解，推薦）4 時(shí)序邏輯電路的分析（運(yùn)用，核心）5 由555定時(shí)器組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和多諧振蕩器（運(yùn)用，核心）6 應(yīng)用舉例（運(yùn)用，核心）共6學(xué)時(shí)3.8 存儲(chǔ)器和可編程邏輯器件1 只讀存儲(chǔ)器（理解，推薦）2 隨機(jī)

8、存取存儲(chǔ)器（理解，推薦）3可編程時(shí)序邏輯器件（理解，推薦）共2學(xué)時(shí)3.9 模擬量和數(shù)字量的轉(zhuǎn)換1 數(shù)/模轉(zhuǎn)換器T形電阻網(wǎng)絡(luò)數(shù)/模轉(zhuǎn)換器，數(shù)/模轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo)（理解，推薦）2 模/數(shù)轉(zhuǎn)換器逐次逼近型模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo)（理解，推薦）共2學(xué)時(shí)3.10 其它學(xué)時(shí) 機(jī)動(dòng)(學(xué)時(shí)：0學(xué)時(shí))實(shí)驗(yàn)(學(xué)時(shí)：8學(xué)時(shí))3.11 課程覆蓋的知識(shí)領(lǐng)域和知識(shí)單元匯總涵蓋的知識(shí)體系知識(shí)領(lǐng)域知識(shí)單元知識(shí)點(diǎn)二極管和三極管半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性本征半導(dǎo)體，N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體， PN結(jié)（理解，核心）半導(dǎo)體二極管，穩(wěn)壓管半導(dǎo)體二極管的基本結(jié)構(gòu)、伏安特性和主要參數(shù)； 穩(wěn)壓管（理解，核心）半導(dǎo)體三極管半導(dǎo)體三極管

9、的基本結(jié)構(gòu)，電流分配和放大原理，特性曲線，主要參數(shù)（運(yùn)用，核心）基本放大電路基本放大電路的組成 基本放大電路的組成（運(yùn)用，核心）靜態(tài)分析圖解法，估算法（運(yùn)用，核心）動(dòng)態(tài)分析微變等效電路法，圖解法（運(yùn)用，核心）靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定（運(yùn)用，核心）射極輸出器靜態(tài)分析、動(dòng)態(tài)分析（運(yùn)用，核心）放大電路的頻率響應(yīng)上限頻率、下限頻率、通頻帶（理解，核心）互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路（運(yùn)用，核心）對(duì)功率放大電路的基本要求（理解，推薦）場(chǎng)效應(yīng)管及其放大電路場(chǎng)效應(yīng)管及其放大電路（絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管，場(chǎng)效應(yīng)管放大電路）（理解，核心）集成運(yùn)算放大器的簡(jiǎn)單介紹集成放大電路的特點(diǎn)，電路的簡(jiǎn)單說明，主要

10、參數(shù)，理想運(yùn)算放大器及其分析依據(jù)（運(yùn)用，核心）集成運(yùn)算放大器運(yùn)算放大器在信號(hào)運(yùn)算方面的應(yīng)用比例運(yùn)算，加法運(yùn)算，減法運(yùn)算，積分運(yùn)算，微分運(yùn)算（運(yùn)用，核心）運(yùn)算放大器在信號(hào)處理方面的應(yīng)用有源濾波器，采樣保持電路（理解，推薦），電壓比較器（運(yùn)用，核心）運(yùn)算放大器在信號(hào)測(cè)量方面的應(yīng)用運(yùn)算放大器在信號(hào)測(cè)量方面的應(yīng)用（理解，推薦）使用運(yùn)算放大器應(yīng)注意的幾個(gè)問題使用運(yùn)算放大器應(yīng)注意的幾個(gè)問題（理解，推薦）反饋的基本概念反饋的基本概念（負(fù)反饋與正反饋）（運(yùn)用，核心）電子電路中的反饋振蕩電路中的正反饋振蕩電路中的正反饋：自激振蕩、正弦波振蕩電路（運(yùn)用，核心） 整流電路單相半波整流電路，單相橋式整流電路，（運(yùn)用，

11、核心）；三相橋式整流電路（理解，推薦）濾波器電容濾波器，電感電容濾波器，（運(yùn)用，核心）直流穩(wěn)壓電源 直流穩(wěn)壓電源穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路，集成穩(wěn)壓電源（運(yùn)用，核心）；串聯(lián)型穩(wěn)壓電路、恒壓源（理解，推薦）脈沖信號(hào)脈沖信號(hào)（理解，推薦）基本門電路及其組合邏輯門電路的基本概念、分立元件基本邏輯門電路、基本門電路及其組合（理解，推薦）門電路和組合邏輯電路 TTL門電路TTL“與非”門電路，三態(tài)輸出“與非”門電路，集電極開路“與非”門電路（運(yùn)用，核心） CMOS門電路非門、與非門、或非門（理解，推薦）邏輯代數(shù)運(yùn)算法則，邏輯函數(shù)的表示方法，邏輯函數(shù)的化簡(jiǎn)（運(yùn)用，核心） 組合邏輯電路的分析和綜合分析和綜合（運(yùn)用，核心

12、）加法器加法器（運(yùn)用，核心）編碼器二進(jìn)制編碼器，二-十進(jìn)制編碼器，優(yōu)先編碼器（運(yùn)用，核心）譯碼器和數(shù)字顯示二進(jìn)制譯碼器，二-十進(jìn)制顯示譯碼器（運(yùn)用，核心）數(shù)據(jù)分配器和數(shù)據(jù)選擇器 數(shù)據(jù)分配器和數(shù)據(jù)選擇器（運(yùn)用，核心）應(yīng)用舉例應(yīng)用舉例（理解，推薦）雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器RS觸發(fā)器，JK觸發(fā)器，D觸發(fā)器，觸發(fā)器邏輯功能的轉(zhuǎn)換（理解，推薦）寄存器數(shù)碼寄存器，移位寄存器（理解，推薦）觸發(fā)器和時(shí)序邏輯電路計(jì)數(shù)器二進(jìn)制計(jì)數(shù)器，十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器（運(yùn)用，核心）時(shí)序邏輯電路的分析 時(shí)序邏輯電路的分析（運(yùn)用，核心）555定時(shí)器 由555定時(shí)器組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和多諧振蕩器（運(yùn)用，核心）應(yīng)用應(yīng)用舉例（運(yùn)用，核心）只

13、讀存儲(chǔ)器只讀存儲(chǔ)器（理解，推薦）隨機(jī)存取存儲(chǔ)器 隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（理解，推薦）存儲(chǔ)器和可編程邏輯件模擬量和數(shù)字量的轉(zhuǎn)換可編程時(shí)序邏輯器件（可編程時(shí)序邏輯器件（理解，推薦）數(shù)/模轉(zhuǎn)換器T形電阻網(wǎng)絡(luò)數(shù)/模轉(zhuǎn)換器，數(shù)/模轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo)（理解，推薦）模/數(shù)轉(zhuǎn)換器逐次逼近型模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo)（理解，推薦）4 講授提示及方法4.1二極管和三極管重點(diǎn)：二極管的單向?qū)щ娦?、分析與計(jì)算，三極管的三種工作狀態(tài)。難點(diǎn)：。三極管的三種工作狀態(tài)。講授提示與方法：要突出重點(diǎn)內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)實(shí)際應(yīng)用。4.2基本放大電路重點(diǎn)：放大電路的靜態(tài)分析、動(dòng)態(tài)分析。難點(diǎn)：圖解法。講授提示與方法：強(qiáng)調(diào)放大電路的靜態(tài)分

14、析、動(dòng)態(tài)分析，并進(jìn)行各種放大電路特點(diǎn)的比較。4.3集成運(yùn)算放大器重點(diǎn)：運(yùn)算放大器在信號(hào)運(yùn)算方面的應(yīng)用：比例運(yùn)算，加法運(yùn)算，減法運(yùn)算，積分運(yùn)算，微分運(yùn)算。難點(diǎn)：運(yùn)算放大器在波形產(chǎn)生方面的應(yīng)用。講授提示與方法：運(yùn)用理想運(yùn)算放大器工作在線性區(qū)的兩個(gè)重要結(jié)論，重點(diǎn)講清運(yùn)算放大器在信號(hào)運(yùn)算方面的應(yīng)用：比例運(yùn)算，加法運(yùn)算，減法運(yùn)算，積分運(yùn)算，微分運(yùn)算。4.4電子電路中的反饋重點(diǎn)：反饋類型與極性的判斷難點(diǎn)：。負(fù)反饋放大電路放大倍數(shù)的計(jì)算講授提示與方法：重點(diǎn)講清基本概念，舉例說明反饋類型與極性的判斷和負(fù)反饋放大電路放大倍數(shù)的計(jì)算4.5直流穩(wěn)壓電源重點(diǎn)：整流電路、濾波器、 穩(wěn)壓電路難點(diǎn)：。電路的分析與計(jì)算講授提

15、示與方法：講清各種電路的工作原理，舉例說明電路的分析與計(jì)算。4.6門電路和組合邏輯電路重點(diǎn)：組合邏輯電路的分析和綜合，TTL“與非”門電路，三態(tài)輸出“與非”門電路，集電極開路“與非”門電路，譯碼器。難點(diǎn)：。門電路的結(jié)構(gòu)及應(yīng)用講授提示與方法：重點(diǎn)講清基本概念，舉例說明組合邏輯電路的分析和綜合。4.7觸發(fā)器和時(shí)序邏輯電路重點(diǎn)：計(jì)數(shù)器、555定時(shí)器。難點(diǎn)：時(shí)序邏輯電路的分析。講授提示與方法：注意強(qiáng)調(diào)計(jì)數(shù)器、555定時(shí)器的應(yīng)用。4.8存儲(chǔ)器和可編程邏輯器件重點(diǎn)：只讀存儲(chǔ)器難點(diǎn)：隨機(jī)存取存儲(chǔ)器、可編程時(shí)序邏輯器件講授提示與方法：講清基本概念，理解電路的工作原理，4.9模擬量和數(shù)字量的轉(zhuǎn)換重點(diǎn)： 數(shù)/模轉(zhuǎn)

16、換器、模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的基本概念；倒T型數(shù)/模轉(zhuǎn)換器；逐次逼近型模/數(shù)轉(zhuǎn)換器。難點(diǎn)：雙積分型模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，雖是難點(diǎn)，但不是重點(diǎn)，定性理解即可。講授提示與方法：這部分內(nèi)容可從總體和外部特性定性理解D/A、A/D轉(zhuǎn)換器的基本工作原理，強(qiáng)調(diào)器件的使用，對(duì)于內(nèi)部電路和細(xì)節(jié)勿需深究，了解即可。5 習(xí)題與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)5.1 習(xí)題設(shè)計(jì)由于本課程主要講述電子電路的工作原理與分析方法，因此本課程的作業(yè)應(yīng)以綜合性分析、設(shè)計(jì)和計(jì)算題目為主，本著循序漸進(jìn)的原則，由淺入深，由單一到綜合，使學(xué)生能夠逐步靈活運(yùn)用所學(xué)的各種方法和技巧，分析和解決實(shí)際問題。本課程概念多、比較抽象、應(yīng)用有一定難度，為了學(xué)生進(jìn)一步理解課堂教學(xué)內(nèi)容，必須督

17、促學(xué)生完成適量的習(xí)題。這些習(xí)題必須要在數(shù)量上和難度上進(jìn)行認(rèn)真合理的選擇。首先，所選習(xí)題數(shù)量不宜過多，盡量做到少而精，具備綜合性、典型性、實(shí)際應(yīng)用性等特點(diǎn)，各個(gè)題的選取都要有明確的目的性，結(jié)果是讓學(xué)生通過解題更牢固地掌握所學(xué)到的知識(shí)點(diǎn)。其次，要難度適中，應(yīng)當(dāng)多側(cè)重于課堂講授中的重點(diǎn)和難點(diǎn)問題，然后再根據(jù)教師自己的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和學(xué)生反饋的情況來選擇有代表性的習(xí)題進(jìn)行講解，這樣做不僅可以有針對(duì)性地提高學(xué)生的解題能力，而且還有利于學(xué)生對(duì)重要知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行理解和把握。5.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)共8學(xué)時(shí)。實(shí)驗(yàn)一 單管放大電路（2學(xué)時(shí)）1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙饬x：加深對(duì)共射極放大電路放大特性的理解，學(xué)習(xí)靜態(tài)工作點(diǎn)測(cè)量，掌握調(diào)整和

18、測(cè)試電壓放大倍數(shù)的方法。進(jìn)一步了解常用電子儀器的使用方法。2 實(shí)驗(yàn)步驟：（1）檢查實(shí)驗(yàn)箱電源及電路板。用萬用表直流電壓檔，調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)箱直流電源為6v，按圖接好電路，了解各元件的作用，弄清和電源接線的正、負(fù)端，信號(hào)的輸入端與輸出端。(2) 調(diào)節(jié)靜態(tài)工作點(diǎn)(3) 動(dòng)態(tài)調(diào)試，測(cè)量電壓放大倍數(shù)。3實(shí)驗(yàn)類型： 驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)二 運(yùn)算放大器的基本運(yùn)算電路比例運(yùn)算（2學(xué)時(shí)）1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙饬x：（1）了解集成運(yùn)算放大器741的外形和管腳。（2）學(xué)習(xí)運(yùn)算放大器調(diào)零的方法。（3）用集成運(yùn)算放大器構(gòu)成反相比例、同相比例等基本運(yùn)算電路并測(cè)定它們的運(yùn)算關(guān)系。2實(shí)驗(yàn)步驟：（1）查讀實(shí)驗(yàn)電路板，觀察集成運(yùn)算放大器741的外形、管腳，了解各元件的作用，弄清和正負(fù)電源的接線端與輸入輸出電壓的測(cè)試點(diǎn)。（2）調(diào)節(jié)直流穩(wěn)壓電源，使輸出電壓為±10V備用。（3）運(yùn)算放大器的調(diào)零（4）反相比例運(yùn)算電路（5）同相比例運(yùn)算放大電路3實(shí)驗(yàn)類型：驗(yàn)證實(shí)