《電子技術(shù)》課程教學(xué)大綱

電子技術(shù)課程教學(xué)大綱（ELECTRONICTECHNOLOGY）學(xué)時(shí)數(shù)：72其中：實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：18課外學(xué)時(shí)：學(xué)分?jǐn)?shù)：4.5適用專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化執(zhí)筆者：于昕梅審核人：編寫日期：2010年9月一、課程的性質(zhì)、目的和任務(wù)電子技術(shù)是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生的一門必修學(xué)科基礎(chǔ)課程，它是電工、電子系列課程知識體系的重要組成部分。其教學(xué)目的是使學(xué)生了解電子技術(shù)的發(fā)展概況、技術(shù)動(dòng)向以及新的應(yīng)用領(lǐng)域，獲得適應(yīng)信息時(shí)代的電子技術(shù)方面的基本理論、基本知識和基本技能。培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題的能力，為以后深入學(xué)習(xí)電子技術(shù)領(lǐng)域的相關(guān)知識及其在專業(yè)中的應(yīng)用打好基礎(chǔ)。電子產(chǎn)品日益更新，層出不窮，學(xué)生通過本課程的學(xué)習(xí)，掌握基本電子電路的工作原理、主要特性以及電路之間的互連匹配等基本知識之后，通過閱讀器件的產(chǎn)品手冊，設(shè)計(jì)出滿足技術(shù)要求、性能可靠、成本低廉的應(yīng)用電子電路，乃至構(gòu)成某種功能完善的電子系統(tǒng)。二、課程教學(xué)的基本要求本課程在介紹半導(dǎo)體器件的基礎(chǔ)上，著重討論一些基本電子電路的分析與設(shè)計(jì)方法。要求學(xué)生在學(xué)習(xí)中掌握電子技術(shù)中的基本概念、基本原理和基本分析方法。其中包括：（一）掌握半導(dǎo)體二極管特性及其基本電路分析；（二）掌握三極管特性及其基本放大電路分析與計(jì)算；（三）了解場效應(yīng)管特性及其基本放大電路分析；（四）掌握功率放大電路的組成和計(jì)算；（五）掌握集成電路運(yùn)算放大器特性及其應(yīng)用；（六）掌握負(fù)反饋、深度負(fù)反饋以及自激振蕩的概念和判斷方法；（七）熟悉直流穩(wěn)壓電源的電路組成及穩(wěn)壓過程；（八）熟悉數(shù)字邏輯基礎(chǔ)知識；（九）理解邏輯門電路；（十）掌握組合邏輯電路的分析和設(shè)計(jì)及組合邏輯模塊的應(yīng)用；（十一）掌握觸發(fā)器以及時(shí)序邏輯電路的分析和設(shè)計(jì)；（十二）理解脈沖波形的產(chǎn)生和變換以及數(shù)模和模數(shù)轉(zhuǎn)換器的應(yīng)用。三、課程的教學(xué)內(nèi)容、重點(diǎn)和難點(diǎn)第一章半導(dǎo)體二極管及其基本電路一、半導(dǎo)體基本知識（一）半導(dǎo)體材料（二）半導(dǎo)體的共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)（三）本征半導(dǎo)體、空穴及其導(dǎo)電作用（四）雜質(zhì)半導(dǎo)體（五）PN結(jié)的形成（六）PN結(jié)的單向?qū)щ娦远?、半?dǎo)體二極管及其基本特性（一）半導(dǎo)體二極管（二）二極管的伏安特性（三）二極管的主要參數(shù)三、

特殊二極管（一）穩(wěn)壓管（二）光電二極管（三）發(fā)光二極管四、二極管的基本應(yīng)用電路（一）開關(guān)電路（二）光-電轉(zhuǎn)換與電-光轉(zhuǎn)換電路五、二極管整流及濾波電路（一）單相整流電路（二）

濾波電路（三）穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路重點(diǎn)：半導(dǎo)體二極管及其基本特性；二極管的基本電路及分析方法。難點(diǎn)：二極管整流及濾波電路。第二章三極管及其基本放大電路一、半導(dǎo)體三極管（一）三極管的基本結(jié)構(gòu)類型與符號（二）三極管的電流分配關(guān)系和放大作用（三）三極管的特性曲線（四）晶體管的主要參數(shù)二、放大電路的基本組成三、共射基本放大電路（一）共發(fā)射極放大電路的組成（二）放大電路中各點(diǎn)電壓、電流及其表示（三）

靜態(tài)分析（四）動(dòng)態(tài)分析四、工作點(diǎn)穩(wěn)定的電路（一）

溫度對工作點(diǎn)的影響（二）

分壓式偏置電路五、射極輸出器（一）靜態(tài)分析（二）

動(dòng)態(tài)分析六、多級放大電路（一）阻容耦合放大電路（二）直接耦合放大電路（三）變壓器耦合重點(diǎn)：三極管工作狀態(tài)判斷以及靜態(tài)工作點(diǎn)、電壓增益、輸入電阻和輸出電阻的計(jì)算。難點(diǎn)：多級放大電路問題。第三章場效應(yīng)管及其基本放大電路一、絕緣柵型場效應(yīng)管（一）N溝道增強(qiáng)MOS型管（二）N溝道耗盡型MOS管（三）場效應(yīng)管主要參數(shù)二、場效應(yīng)管放大電路（一）共源極放大電路（二）共漏極放大電路——源極輸出器重點(diǎn)：MOS型場效應(yīng)管的開啟電壓、夾斷電壓的概念；放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)、電壓增益、輸入電阻和輸出電阻的計(jì)算。難點(diǎn)：場效應(yīng)管的工作原理。第四章功率放大器一、功率放大電路的一般問題（一）功率放大電路的特點(diǎn)及主要研究對象（二）功率放大器的分類二、互補(bǔ)對稱的功率放大器（一）乙類互補(bǔ)對稱的功率放大器（OCL）（二）單電源互補(bǔ)對稱電路（OTL）（三）采用復(fù)合管的準(zhǔn)互補(bǔ)對稱電路三、集成功率放大器重點(diǎn)：功率放大電路的工作原理及輸出功率、效率計(jì)算以及功率管的選擇。難點(diǎn)：集成功率放大器外圍電路連接。第五章集成運(yùn)算放大器及其應(yīng)用一、集成電路與集成運(yùn)算放大器簡介（一）集成電路的分類（二）集成電路中元器件的特點(diǎn)（三）集成電路的封裝形式（四）集成運(yùn)算放大器及其基本組成

二、差動(dòng)放大電路（一）差動(dòng)放大電路的工作情況（二）差動(dòng)放大器的差模放大倍數(shù)（三）差動(dòng)放大器的共模放大倍數(shù)和共模抑制比三、集成運(yùn)算放大器內(nèi)部電路簡介（一）集成運(yùn)算放大器的基本單元電路（二）μA741雙極型集成運(yùn)算放大器（三）專用型集成運(yùn)算放大器四、集成運(yùn)算放大器的主要參數(shù)五、理想集成運(yùn)算放大器及符號（一）集成運(yùn)放的符號（二）集成運(yùn)放的電壓傳輸特性（三）集成運(yùn)放的理想化模型六、反饋在集成運(yùn)放中的應(yīng)用（一）反饋的基本概念（二）反饋的判斷（三）四種反饋組態(tài)（四）負(fù)反饋放大電路的一般表達(dá)式七、頻率特性的基本概念（一）基本概念（二）對數(shù)頻率特性（三）集成運(yùn)放的頻率特性八、集成運(yùn)放的線性應(yīng)用（一）比例運(yùn)算電路（二）加法運(yùn)算電路（三）減法運(yùn)放電路（四）積分運(yùn)算電路（五）微分運(yùn)算電路九、集成運(yùn)放的非線性應(yīng)用（一）比較器（二）方波發(fā)生器十、正弦波發(fā)生器（一）正弦振蕩的一般問題（二）文氏電橋振蕩器重點(diǎn)：四種組態(tài)反饋的判斷；具有深度負(fù)反饋放大電路的計(jì)算；集成運(yùn)放的線性和非線性應(yīng)用。難點(diǎn)：差分放大電路的計(jì)算；正弦振蕩電路。第六章

直流穩(wěn)壓電源一、串聯(lián)型穩(wěn)壓電源（一）穩(wěn)壓電源的主要指標(biāo)（二）串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路的工作原理（三）簡單分立元件組成的穩(wěn)壓電路二、集成穩(wěn)壓電源（一）三端固定京城穩(wěn)壓電路（二）典型應(yīng)用電路（三）三端可調(diào)輸出電壓集成穩(wěn)壓器（四）低壓差三端穩(wěn)壓器三、串聯(lián)開關(guān)式穩(wěn)壓電源重點(diǎn)：串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路的工作原理和計(jì)算，集成穩(wěn)壓電源的應(yīng)用。難點(diǎn)：集成穩(wěn)壓電源的應(yīng)用。第七章數(shù)字邏輯基礎(chǔ)一、數(shù)字電路的基本概念（一）模擬信號和數(shù)字信號（二）正邏輯與負(fù)邏輯（三）數(shù)字信號的主要參數(shù)（四）數(shù)字電路二、數(shù)值與編碼（一）數(shù)值（二）數(shù)值轉(zhuǎn)換（三）編碼三、邏輯函數(shù)（一）邏輯變量與邏輯函數(shù)（二）基本邏輯運(yùn)算（三）常用復(fù)合邏輯運(yùn)算（四）邏輯函數(shù)的建立及其表示方法重點(diǎn)：基本邏輯運(yùn)算、邏輯函數(shù)、邏輯圖。難點(diǎn)：無。第八章邏輯門電路一、基本邏輯門電路（一）二極管與門和或門電路（二）三極管非門電路（三）DTL與非門電路二、TTL邏輯門電路（一）TTL與非門的基本結(jié)構(gòu)及工作原理（二）TTL與非門的開關(guān)速度（三）TTL與非門的電壓傳輸特性及抗干擾能力（四）TTL與非門的帶負(fù)載能力（五）TTL與非門舉例-7400（六）TTL與非門電路的其他類型三、MOS邏輯門電路（一）CMOS非門四、集成邏輯門電路的應(yīng)用（一）TTL與CMOS器件之間的接口問題（二）TTL與CMOS電路帶負(fù)載時(shí)的接口問題（三）多余輸入端的處理重點(diǎn)：門電路的邏輯功能和外特性；集成邏輯門電路的應(yīng)用。難點(diǎn)：TTL與CMOS器件之間以及帶負(fù)載時(shí)的接口問題。第九章組合邏輯電路的分析與設(shè)計(jì)一、邏輯代數(shù)（一）邏輯代數(shù)的基本公式（二）邏輯代數(shù)的基本規(guī)則（三）邏輯函數(shù)的代數(shù)化簡法二、邏輯函數(shù)的卡諾圖化簡（一）最小項(xiàng)的定義與性質(zhì)（二）邏輯函數(shù)的最小項(xiàng)表達(dá)式（三）卡諾圖（四）用卡諾圖表示邏輯函數(shù)（五）邏輯函數(shù)的卡諾圖化簡法（六）具有無關(guān)項(xiàng)的邏輯函數(shù)的化簡三、組合邏輯電路的分析方法（一）組合邏輯電路的特點(diǎn)（二）組合邏輯電路的分析方法四、組合邏輯電路的設(shè)計(jì)方法五、組合邏輯電路中的競爭冒險(xiǎn)（一）產(chǎn)生競爭冒險(xiǎn)的原因（二）冒險(xiǎn)現(xiàn)象的識別（三）冒險(xiǎn)現(xiàn)象的消除方法重點(diǎn)：組合邏輯電路的分析和設(shè)計(jì)。難點(diǎn)：邏輯函數(shù)的代數(shù)化簡；組合邏輯電路功能確定；消除競爭冒險(xiǎn)。第十章組合邏輯模塊及其應(yīng)用一、編碼器（一）編碼器的基本概念及工作原理（二）優(yōu)先編碼器（三）編碼器的應(yīng)用二、譯碼器（一）譯碼器的基本概念及工作原理（二）集成譯碼器（三）譯碼器的應(yīng)用三、數(shù)據(jù)選擇器（一）數(shù)據(jù)選擇器的基本概念及工作原理（二）集成數(shù)據(jù)選擇器四、數(shù)值比較器（一）數(shù)值比較器的基本概念及工作原理（二）集成數(shù)值比較器及其應(yīng)用五、加法器（一）加法器的基本概念及工作原理（二）多位數(shù)加法器（三）集成加法器的應(yīng)用六、半導(dǎo)體存儲器（一）隨機(jī)存取存儲器（RAM）（二）只讀存儲器（ROM）重點(diǎn)：常用組合邏輯器件的功能及基本的應(yīng)用方法。難點(diǎn)：半導(dǎo)體存儲器。第十一章觸發(fā)器一、基本觸發(fā)器（一）基本RS觸發(fā)器（二）同步RS觸發(fā)器二、主從觸發(fā)器（一）主從RS觸發(fā)器（二）主從JK觸發(fā)器三、邊沿觸發(fā)器（一）維持-阻塞邊沿D觸發(fā)器（二）CMOS主從結(jié)構(gòu)的邊沿觸發(fā)器四、觸發(fā)功能的轉(zhuǎn)換（一）用JK觸發(fā)器轉(zhuǎn)換成其他功能的觸發(fā)器（二）用D觸發(fā)器轉(zhuǎn)換成其他功能的觸發(fā)器重點(diǎn)：各種結(jié)構(gòu)觸發(fā)器的功能分析。難點(diǎn)：輸入信號與觸發(fā)脈沖之間的時(shí)間關(guān)系。第十二章時(shí)序邏輯電路一、時(shí)序邏輯電路的基本概念（一）時(shí)序邏輯電路的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)（二）時(shí)序邏輯電路的分類二、基于觸發(fā)器時(shí)序電路的分析（一）分析方法（二）同步時(shí)序電路的分析（三）異步時(shí)序邏輯電路的分析舉例三、計(jì)數(shù)器（一）二進(jìn)制計(jì)數(shù)器（二）非二進(jìn)制計(jì)數(shù)器（三）集成計(jì)數(shù)器的應(yīng)用四、數(shù)碼寄存器與移位寄存器（一）數(shù)碼寄存器（二）移位寄存器（三）集成移位寄存器74194（四）移位寄存器構(gòu)成的移位型計(jì)數(shù)器重點(diǎn)：同步、異步時(shí)序邏輯電路的分析。難點(diǎn)：時(shí)序邏輯電路功能的描述。第十三章脈沖波形的產(chǎn)生與整形一、集成555定時(shí)器（一）555定時(shí)器的電路結(jié)構(gòu)與工作原理（二）555定時(shí)器的功能表二、施密特觸發(fā)器（一）用555定時(shí)器構(gòu)成的施密特觸發(fā)器（二）施密特觸發(fā)器的應(yīng)用舉例三、多諧振蕩器（一）用555定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器（二）占空比可調(diào)的多諧振蕩器電路（三）石英晶體多諧振蕩器四、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器（一）由555定時(shí)器構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器（二）單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的應(yīng)用重點(diǎn)：脈沖信號產(chǎn)生和變換的基本單元電路。難點(diǎn)：施密特觸發(fā)器和555定時(shí)器分析。第十四章數(shù)模與模數(shù)轉(zhuǎn)換電路一、D/A轉(zhuǎn)換器（一）D/A轉(zhuǎn)換器的基本原理（二）倒T形電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器（三）權(quán)電流型D/A轉(zhuǎn)換器二、A/D轉(zhuǎn)換器（一）A/D轉(zhuǎn)換的一般步驟和取樣定理（二）A/D轉(zhuǎn)換器（三）A/D轉(zhuǎn)換器的主要性能指標(biāo)重點(diǎn)：A/D、D/A轉(zhuǎn)換器的基本原理分析。難點(diǎn)：權(quán)值、采樣/保持、量化/編碼、轉(zhuǎn)換精度的理解。四、課程各教學(xué)環(huán)節(jié)要求《電子技術(shù)基礎(chǔ)》這門課內(nèi)容多，實(shí)踐性強(qiáng)，實(shí)際電子電路都不能靠單純理論分析解決問題，最后解決問題的決定性步驟是實(shí)驗(yàn)調(diào)整，因此特別強(qiáng)調(diào)理論與實(shí)踐的緊密結(jié)合。1.對理論教學(xué)內(nèi)容所規(guī)定的深淺程度采用以下兩個(gè)層次：（1）對于原理性和概念性的內(nèi)容采用“理解”和“了解”兩個(gè)層次。（2）對于運(yùn)算性和應(yīng)用性的內(nèi)容采用“掌握”和“了解”兩個(gè)層次。2.對電子電路以定性分析為主，輔以必要的計(jì)算，使學(xué)生具有一定的數(shù)量概念。3.補(bǔ)充認(rèn)為必要的以及新的內(nèi)容，以跟蹤最新技術(shù)發(fā)展。4．在課堂講授環(huán)節(jié)中，應(yīng)注意貫徹理論聯(lián)系實(shí)際的原則，并注意學(xué)生邏輯思維能力、工程觀點(diǎn)和分析與解決問題能力的培養(yǎng)。5.根據(jù)本課程的特點(diǎn)，必須嚴(yán)格要求學(xué)生獨(dú)立完成一定數(shù)量的習(xí)題。6.實(shí)驗(yàn)課是培養(yǎng)工科學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的主要手段，是本課程的實(shí)踐環(huán)節(jié)，通過實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練使學(xué)生能達(dá)到如下要求：（1）能夠正確使用常用電子儀器，如示波器、信號發(fā)生器、萬用表、交流毫伏表、穩(wěn)壓電源等。（2）掌握電子電路的基本測試技術(shù)。（3）能夠正確處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，進(jìn)行誤差分析，并寫出符合要求的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。（4）能夠查閱電子器件手冊和在網(wǎng)上查詢與電子器件有關(guān)的資料。（5）初步學(xué)會分析、尋找和排除實(shí)驗(yàn)電路中故障的方法。（6）在條件許可的情況下，對電子電路仿真分析軟件要給予一定介紹和實(shí)踐。（7）建議開設(shè)《電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》課。（8）關(guān)于本課程的實(shí)驗(yàn)具體內(nèi)容及具體要求，詳見實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書。五、學(xué)時(shí)分配表教學(xué)內(nèi)容各教學(xué)環(huán)節(jié)學(xué)時(shí)分配作業(yè)題量備注章節(jié)主要內(nèi)容講授實(shí)驗(yàn)討論習(xí)題課外其它小計(jì)1半導(dǎo)體二極管及其基本電路40.5122三極管及其基本放大電路60.5443場效應(yīng)管及其基本放大電路2704功率放大器20.5225集成運(yùn)算放大器及其應(yīng)用81466直流穩(wěn)壓電源20.5327數(shù)字邏輯基礎(chǔ)2708邏輯門電路2409組合邏輯電路的分析與設(shè)計(jì)412410組合邏輯模塊及其應(yīng)用40.53411觸發(fā)器20.52212時(shí)序邏輯電路60.55413脈沖波形的產(chǎn)生與整形24014數(shù)模與模數(shù)轉(zhuǎn)換電路20.560合計(jì)481867230六、課程與其它課程的聯(lián)系：本課程是學(xué)科基礎(chǔ)課程，其先序課程為《高等數(shù)學(xué)》、《大學(xué)物理》、《電工學(xué)》等。七、教材及教學(xué)參考書（一）教材[1]姜橋.電子技術(shù)基礎(chǔ).北京：人民郵電出版社.2009.9[2]吳利斌.電子技術(shù)基礎(chǔ).北京：國防工業(yè)出版社.2007.3[3]周連貴.電子技術(shù)基礎(chǔ)（非電類）（第2版）.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2004