電路與電子技術(shù)實(shí)驗(yàn) A 教學(xué)大綱

電路與電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)A教學(xué)大綱課程英文名CircuitsandElectronicsTechnologyExperimentA課程代碼A0806K12學(xué)分3總學(xué)時(shí)48課程類(lèi)別學(xué)科基礎(chǔ)課課程性質(zhì)必修先修課程《電路分析基礎(chǔ)A》、《電子技術(shù)》適用專(zhuān)業(yè)電氣類(lèi)、機(jī)電類(lèi)、自動(dòng)化、光電開(kāi)課學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院一、課程地位與課程目標(biāo)（一）課程地位本實(shí)驗(yàn)課程是《電路分析基礎(chǔ)A》、《電子技術(shù)》后續(xù)課程，是面向電類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生開(kāi)設(shè)的一門(mén)必修的、獨(dú)立設(shè)課的實(shí)踐環(huán)節(jié)課程。課程理論嚴(yán)密、邏輯性強(qiáng)，具有廣闊的工程背景，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的電路與電子技術(shù)應(yīng)用能力的作用尤為突出，并將為學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)專(zhuān)業(yè)知識(shí)及今后從事專(zhuān)業(yè)工程技術(shù)工作打下良好的實(shí)踐基礎(chǔ)。（二）課程目標(biāo)本課程教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)、能力、素質(zhì)發(fā)展方面應(yīng)達(dá)到的目標(biāo)：1.培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)目標(biāo)方面：通過(guò)課程的學(xué)習(xí)，鞏固和加強(qiáng)“電路分析基礎(chǔ)”、“模擬電子技術(shù)”、“數(shù)字電子技術(shù)”課程的基本理論知識(shí)和基本應(yīng)用；正確掌握使用電工儀表、電子儀器設(shè)備，掌握其測(cè)試方法；培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用電路相關(guān)理論，查找科技文獻(xiàn)，使用電子手冊(cè)，進(jìn)行電路設(shè)計(jì)，撰寫(xiě)科技小論文，并能合理地解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)果。2.培養(yǎng)學(xué)生能力目標(biāo)方面：通過(guò)課程的學(xué)習(xí)，提高學(xué)生綜合設(shè)計(jì)電路的能力、計(jì)算機(jī)仿真電路的能力、電路調(diào)試及故障診斷能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、科學(xué)撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的能力以及實(shí)際工程應(yīng)用能力。3.提高素質(zhì)發(fā)展方面：通過(guò)課程的實(shí)踐，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生實(shí)踐技能的培養(yǎng)，學(xué)生能夠組隊(duì)完成綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的任務(wù)。使學(xué)生具有理論聯(lián)系實(shí)際、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)，為今后專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)和就業(yè)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。二、課程目標(biāo)達(dá)成的途徑與方法1．“電路與電子技術(shù)”實(shí)驗(yàn)課目前在浙江省高等學(xué)校精品（/）在線開(kāi)放課程平臺(tái)上線，已經(jīng)為課程“線下實(shí)踐”搭建了很好的教學(xué)平臺(tái)。課程教學(xué)以“線上”平臺(tái)與“線下”實(shí)踐課堂相結(jié)合的混合式教學(xué)模式為主，倡導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的教學(xué)理念，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能與工程實(shí)踐能力。2．學(xué)生通過(guò)“在線”課程的微課視頻學(xué)習(xí)，有效地解決以往預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)的困難；通過(guò)“在線”平臺(tái)實(shí)驗(yàn)題自測(cè)，可以檢測(cè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)前的預(yù)習(xí)效果與學(xué)習(xí)效率。為學(xué)生提供了一種“移動(dòng)與固定”、“個(gè)體與協(xié)作”、“課內(nèi)與課外”相結(jié)合的“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的優(yōu)質(zhì)學(xué)習(xí)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)全過(guò)程的最好支持。3．設(shè)計(jì)課程“線上與線下”教學(xué)活動(dòng)緊密的結(jié)合。通過(guò)“線上”提供的教學(xué)資源，學(xué)生進(jìn)行課前知識(shí)的內(nèi)化與理解。在“線下”課堂，通過(guò)引入課堂小組討論和翻轉(zhuǎn)課堂的提問(wèn)互動(dòng)環(huán)節(jié)等形式，提高教學(xué)效果，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識(shí)和能力以及批判性思維和反思能力。三、課程目標(biāo)與相關(guān)畢業(yè)要求的對(duì)應(yīng)關(guān)系課程目標(biāo)畢業(yè)要求（支撐程度H、M、L）12課程目標(biāo)（1）MM課程目標(biāo)（2）MM課程目標(biāo)（3）HH注：1.支撐強(qiáng)度分別填寫(xiě)H、M或L（其中H表示支撐程度高、M為中等、L為低）；2.畢業(yè)要求須根據(jù)課程所在專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)方案進(jìn)行描述。四、課程內(nèi)容及基本要求序號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱(chēng)學(xué)時(shí)基本要求學(xué)生任務(wù)實(shí)驗(yàn)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)類(lèi)別1實(shí)驗(yàn)概論1介紹課程學(xué)習(xí)方法、學(xué)習(xí)進(jìn)程；以及實(shí)驗(yàn)室安全用電。1、注冊(cè)在線課程平臺(tái)；2、下載相關(guān)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源演示必做2常用電子儀器的使用2熟練掌握常用電子儀器的使用方法；使用電子儀器及儀表進(jìn)行電子測(cè)量。1、使用數(shù)字示波器和數(shù)字交流毫伏表測(cè)量正弦交流信號(hào)；2、使用示波器進(jìn)行電壓波形相關(guān)參數(shù)測(cè)量3、函數(shù)發(fā)生器的使用驗(yàn)證必做3戴維寧定理與最大功率傳輸定理2加深對(duì)電路戴維寧定理與最大功率傳輸定理的理解；掌握用測(cè)量電路伏安特性的實(shí)驗(yàn)方法驗(yàn)證電路的等效性。1、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，求有源二端口網(wǎng)絡(luò)的戴維寧等效電路；2、用測(cè)量伏安特性的實(shí)驗(yàn)方法驗(yàn)證戴維寧定理正確性；3、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，驗(yàn)證最大功率傳輸定理，并測(cè)量電路的最大輸出功率。設(shè)計(jì)必做4熒光燈電路與功率因數(shù)的提高2熟悉日光燈的接線方法；燈的接線方法。2、研究在感性負(fù)載上并聯(lián)電容器以提高電路功率因數(shù)的原理。3、掌握在交流掃描分析中使用參數(shù)分析的方法。1、設(shè)計(jì)日光燈電路并進(jìn)行接線設(shè)計(jì)必做4掌握在感性負(fù)載上并聯(lián)電容器以提高電路功率因數(shù)的原理；學(xué)習(xí)單相交流功率表的使用方法。2、研究在感性負(fù)載上并聯(lián)電容器以提高電路功率因數(shù)實(shí)驗(yàn)方法；3、測(cè)量電路有功功率與功率因數(shù)。5元件的伏安特性測(cè)量2掌握實(shí)驗(yàn)室測(cè)量元件的伏安特性的測(cè)試方法。掌握電源外特性的測(cè)試方法；驗(yàn)證電壓源與電流源等效變換的條件1、完成電路的線性電阻1kΩ伏安特性的測(cè)量;2、完成電路的穩(wěn)壓二極管伏安特性的測(cè)量;3、完成實(shí)際電壓源或?qū)嶋H電流源伏安特性的測(cè)量設(shè)計(jì)選做6Multisim電路仿真分析入門(mén)3通過(guò)一個(gè)實(shí)際電路的學(xué)習(xí)研究，用Multisim軟件進(jìn)行電路仿真分析，觀測(cè)預(yù)期實(shí)驗(yàn)仿真結(jié)果通過(guò)一個(gè)模擬電路實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的實(shí)例初步掌握電路仿真分析軟件的使用方法。驗(yàn)證必做7三相交流電路測(cè)量3加深對(duì)三相交流電路中負(fù)載為星形、三角形的電壓、電流之間關(guān)系的理解；掌握三相功率的測(cè)量方法；掌握三相交流電相序測(cè)定的方法1、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，研究在對(duì)稱(chēng)與不對(duì)稱(chēng)兩種情況下三角形負(fù)載上線電流與相電流的關(guān)系。2、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，驗(yàn)證用兩表法測(cè)量三相功率的正確性。3、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，進(jìn)行對(duì)稱(chēng)電源相序的判定。設(shè)計(jì)選做8RLC串聯(lián)諧振電路3熟悉串聯(lián)諧振電路的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn),掌握測(cè)定串聯(lián)諧振電路參數(shù)的方法。1、設(shè)計(jì)一個(gè)諧振頻率大約9kHz、品質(zhì)因數(shù)為4的串聯(lián)諧振電路；2、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，完成串聯(lián)諧振電路參數(shù)的測(cè)量，并繪制諧振曲線；3、要求對(duì)實(shí)際測(cè)量的品質(zhì)因數(shù)Q產(chǎn)生的誤差進(jìn)行修正。設(shè)計(jì)選做9一階RC電路暫態(tài)過(guò)程2觀察RC電路充放電過(guò)程曲線及掌握時(shí)間常數(shù)的測(cè)量方法；研究RC積分電路和微分電路的特點(diǎn)。1、用示波器光標(biāo)測(cè)量鍵測(cè)量RC電路時(shí)間常數(shù)；2、設(shè)計(jì)時(shí)間常數(shù)為1msRC積分電路/或微分電路，用示波器觀察電路輸入輸出得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。設(shè)計(jì)選做10分壓式共射極放大電路研究3了解基本放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)、放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻及頻率特性的測(cè)試方法；理解電路參數(shù)對(duì)放大器靜態(tài)工作點(diǎn)及輸出波形的影響。1、測(cè)量電路的最佳靜態(tài)工作點(diǎn)；2、調(diào)節(jié)上偏置電阻觀察放大電路的截止、飽和失真；3、測(cè)量電路的電壓放大倍數(shù)(在負(fù)載開(kāi)路與負(fù)載聯(lián)接的兩種情況下)；4、測(cè)量放大電路的輸入、輸出電阻； 5、測(cè)量放大電路的上限頻率、下限頻率與通頻帶；驗(yàn)證必做11運(yùn)算放大器線性應(yīng)用15掌握用集成運(yùn)算放大器設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)比例、加減運(yùn)算電路的基本方法通過(guò)課堂小組討論形式用運(yùn)放完成加減混合運(yùn)算電路：1、對(duì)運(yùn)放電路進(jìn)行調(diào)零，并求出電路的傳輸特性曲線。2、借助于電路仿真軟件，用運(yùn)算放大器設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)加減混合運(yùn)算等電路；3、完成電路測(cè)試。設(shè)計(jì)必做12運(yùn)算放大器線性應(yīng)用23掌握用集成運(yùn)算放大器設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)微分、積分運(yùn)算電路的基本方法1用集成運(yùn)算放大器設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)一個(gè)實(shí)用的微分運(yùn)算電路；2、掌握用集成運(yùn)算放大器設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)用的積分運(yùn)算電路，設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)現(xiàn)將頻率為1kHz的方波信號(hào)轉(zhuǎn)換為三角波信號(hào)的積分電路。設(shè)計(jì)選做13運(yùn)算放大器的非線性應(yīng)用3掌握用運(yùn)算放大器的非線性特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)方波發(fā)生的基本方法1、試設(shè)計(jì)一個(gè)用運(yùn)算放大器實(shí)現(xiàn)的振蕩頻率為100Hz-1KHz連續(xù)調(diào)節(jié)、輸出幅值為5V的方波發(fā)生器；2、設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)一個(gè)同相滯回電壓比較器電路.設(shè)計(jì)選做14輸出電壓可調(diào)的直流穩(wěn)壓電源3掌握用集成穩(wěn)壓器構(gòu)成直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)與調(diào)試方法1、設(shè)計(jì)一個(gè)具有橋式整流、電容濾波環(huán)節(jié)，并用三端集成穩(wěn)壓器7815構(gòu)成的輸出電壓可調(diào)范圍為15V-20V的直流穩(wěn)壓電源；2、示波器觀測(cè)橋式整流、濾波的負(fù)載波形。綜合選做15組合邏輯電路設(shè)計(jì)13初步掌握利用小規(guī)模集成邏輯芯片設(shè)計(jì)組合邏輯電路的一般方法，熟悉組合邏輯電路設(shè)計(jì)過(guò)程1、學(xué)會(huì)查找數(shù)字芯片手冊(cè)，讀懂芯片管腳與功能表；用指定集成芯片完成組合邏輯電路的設(shè)計(jì)；完成電路測(cè)試過(guò)程，學(xué)會(huì)自查設(shè)計(jì)電路出現(xiàn)的故障設(shè)計(jì)必做16中規(guī)模集成邏輯器件的應(yīng)用3掌握使用中規(guī)模集成芯片譯碼器、數(shù)據(jù)選擇器和基本門(mén)電路設(shè)計(jì)組合邏輯電路1、分別使用中規(guī)模集成芯片譯碼器、數(shù)據(jù)選擇器和基本門(mén)電路設(shè)計(jì)一位全加器/全減器；2、用示波器觀測(cè)電路輸入、輸出波形。設(shè)計(jì)必做17計(jì)數(shù)、譯碼和顯示電路4掌握計(jì)數(shù)器、譯碼器和七段顯示器的綜合應(yīng)用方法通過(guò)課堂小組討論的形式完成：1、用74LS161計(jì)數(shù)器、4511譯碼器、BS311201顯示器實(shí)現(xiàn)一個(gè)帶顯示的60進(jìn)制計(jì)數(shù)器；2、用示波器觀測(cè)時(shí)序電路波形。設(shè)計(jì)必做18555定時(shí)器的應(yīng)用3熟悉555定時(shí)器芯片的功能，初步掌握555芯片的應(yīng)用方法。利用555定時(shí)器設(shè)計(jì)一個(gè)單穩(wěn)觸發(fā)器電路；2、利用555定時(shí)器設(shè)計(jì)一個(gè)多諧振蕩器電路；3、利用555定時(shí)器設(shè)計(jì)一個(gè)定時(shí)器設(shè)計(jì)選做19RC正弦波振蕩電路3實(shí)現(xiàn)RC正弦波振蕩電路的設(shè)計(jì)方法，研究其振蕩原理，加強(qiáng)正反饋放大電路概念的理解試設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)一個(gè)振蕩頻率為500Hz、幅度為5V的RC橋式正弦波振蕩電路綜合選做20有源濾波電路3學(xué)會(huì)如何設(shè)計(jì)一個(gè)有源一階RC低通濾波器；對(duì)有源RC與無(wú)源RC的濾波性能進(jìn)行比較研究。3、通過(guò)實(shí)驗(yàn)了解集成運(yùn)算放大器在濾波電路中的應(yīng)用，掌握低通濾波器的調(diào)試和幅頻響應(yīng)的測(cè)量方法。設(shè)計(jì)一個(gè)通頻帶為0～300Hz的有源一階RC低通濾波器（一階低通巴特沃斯濾波器），設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，完成幅頻及相頻特性測(cè)量。設(shè)計(jì)選做21函數(shù)信號(hào)發(fā)生器4綜合應(yīng)用555定時(shí)器、運(yùn)算放大器電路單元實(shí)現(xiàn)完成小型信號(hào)發(fā)生電路的設(shè)計(jì)（如輸出波形有正弦波、方波、三角波）設(shè)計(jì)一個(gè)矩形波信號(hào)發(fā)生電路，要求：1、輸出頻率在100Hz～1kHz之間連續(xù)可調(diào)；2、輸出幅度在3V～10V之間連續(xù)可調(diào)；3、脈沖占空比在20%～80%之間連續(xù)可調(diào)；4、矩形波的直流偏置在-1V～+2V之間連續(xù)可調(diào)。綜合選做22數(shù)字式電容測(cè)量?jī)x6用電路仿真軟件設(shè)計(jì)電路，提高模擬、數(shù)字電路的綜合設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)能力設(shè)計(jì)完成電容的測(cè)量顯示電路：1、測(cè)量電容值大小范圍100PF-0.047uF；2、電容變化可自動(dòng)轉(zhuǎn)換量程；3、撰寫(xiě)科技小論文綜合選做23圖書(shū)館人數(shù)統(tǒng)計(jì)6提高綜合電路的設(shè)計(jì)水平以及實(shí)現(xiàn)搭接數(shù)字系統(tǒng)硬件電路的能力設(shè)計(jì)記錄并顯示圖書(shū)館一天進(jìn)出人次數(shù)的電路，要求1、完成電路仿真；2、用傳感器TCRT5000，感應(yīng)人的進(jìn)或出信號(hào)；3、可以顯示當(dāng)前時(shí)刻在圖書(shū)館里的人數(shù)，又可以顯示總共進(jìn)入的人次；顯示最大數(shù)字99綜合選做24信號(hào)波形分離及合成7提高綜合電路的設(shè)計(jì)水平以及實(shí)現(xiàn)搭接數(shù)字系統(tǒng)硬件電路的能力1、設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)制作一個(gè)300KHz的方波發(fā)生器；2、方波振蕩器的信號(hào)經(jīng)分頻與濾波處理，同時(shí)產(chǎn)生頻率為10kHz和30kHz的正弦波信號(hào)，這兩種信號(hào)應(yīng)具有確定的相位關(guān)系；3、產(chǎn)生的信號(hào)波形無(wú)明顯失真，幅度峰峰值分別為6V和2V；4、制作一個(gè)由移相器和加法器構(gòu)成的信號(hào)合成電路，將產(chǎn)生的10kHz和30kHz正弦波信號(hào)，作為基波和3次諧波，合成一個(gè)近似方波，波形幅度為5V。綜合選做25直流電機(jī)的數(shù)字脈沖控制電路設(shè)計(jì)6提高綜合電路的設(shè)計(jì)水平以及實(shí)現(xiàn)搭接數(shù)字系統(tǒng)硬件電路的能力1、用NE555來(lái)產(chǎn)生幅度為5V，頻率為2KHz的方波，并以H橋驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)直流電機(jī),實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)及轉(zhuǎn)速控制；2、測(cè)量一秒內(nèi)直流電機(jī)的轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù)；3、將測(cè)量到的圈數(shù)實(shí)時(shí)顯示在共陰極數(shù)碼管上。綜合選做26頻率計(jì)6提高綜合電路的設(shè)計(jì)水平以及實(shí)現(xiàn)搭接數(shù)字系統(tǒng)硬件電路的能力1、數(shù)碼管顯示10～99Hz頻率段的函數(shù)信號(hào)發(fā)生器輸出TTL信號(hào)方波的頻率，并具有清零功能；2、顯示90Hz/80Hz/70Hz峰峰值為-4V～＋4V的正弦波的頻率；3、在內(nèi)容2上疊加直流電壓+2V且峰峰值為-4V～＋4V正弦波。綜合選做27聲控延時(shí)開(kāi)關(guān)6提高綜合電路的設(shè)計(jì)水平以及實(shí)現(xiàn)搭接數(shù)字系統(tǒng)硬件電路的能力設(shè)計(jì)電路，具有聲控功能。1、有聲音時(shí)，開(kāi)關(guān)打開(kāi)，驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管燈亮；2、聲音消失后，開(kāi)關(guān)延時(shí)10s自動(dòng)關(guān)閉，二極管燈滅。3、延時(shí)時(shí)間5～9s可調(diào)。4、延時(shí)的倒計(jì)時(shí)間9～0s顯示（用1片數(shù)碼管顯示）。綜合選做28三極管β值數(shù)顯式測(cè)量電路設(shè)計(jì)6提高綜合電路的設(shè)計(jì)水平以及實(shí)現(xiàn)搭接數(shù)字系統(tǒng)硬件電路的能力1、測(cè)量β值不超過(guò)200的NPN型三極管的放大倍數(shù)，并用三只數(shù)碼管顯示放大倍數(shù)β。2、對(duì)β值超過(guò)200的三極管，報(bào)警提示;3、電路能夠檢測(cè)出NPN、PNP三極管的類(lèi)型。綜合選做注：1.實(shí)驗(yàn)性質(zhì)指演示性、驗(yàn)證性、設(shè)計(jì)性、綜合性等；2.實(shí)驗(yàn)類(lèi)別指必做、選做等。五、考核方式及成績(jī)?cè)u(píng)定考核內(nèi)容考核方式評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)（依據(jù)）占總成績(jī)比例過(guò)程考核“線上”成績(jī)；“線下”實(shí)驗(yàn)操作及課堂小組討論、翻轉(zhuǎn)課堂；實(shí)驗(yàn)報(bào)告等（含到課率）“線上”成績(jī)占20%（在線測(cè)試、討論、觀看微課、筆記）；“線下”小組討論等10%；“線下”平時(shí)成績(jī)20%（實(shí)驗(yàn)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)操作）50%期末考核半開(kāi)放實(shí)驗(yàn)筆試與實(shí)際操作考試或開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)考試兩種形式半開(kāi)卷考試（三套試卷抽簽，允許自帶A4紙，時(shí)間2個(gè)小時(shí)）；開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)考試（提前一周公布考試范圍，2人一個(gè)團(tuán)隊(duì)，時(shí)間3小時(shí)）50%考核類(lèi)別考查成績(jī)登記方式百分制六、推薦教材與主要參考書(shū)推薦教材：1《電路與電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教程》，吳霞主編