2024年度-《電子技術(shù)基礎(chǔ)》正式教案完整版

《電子技術(shù)基礎(chǔ)》正式教案完整版1目錄CONTENTS課程介紹與教學(xué)目標(biāo)電子技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)半導(dǎo)體器件基礎(chǔ)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)總結(jié)回顧與拓展延伸201課程介紹與教學(xué)目標(biāo)CHAPTER3電子技術(shù)是信息時(shí)代的核心技術(shù)之一，廣泛應(yīng)用于通信、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化等領(lǐng)域。掌握電子技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)對(duì)于理工科學(xué)生及從事相關(guān)領(lǐng)域工作的人員具有重要意義。本課程作為電子技術(shù)入門課程，旨在培養(yǎng)學(xué)生掌握基本電子器件、電路分析方法和電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力。課程背景及意義4掌握基本電子器件工作原理、電路分析方法和電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)。知識(shí)目標(biāo)能力目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)具備分析簡單電子電路和設(shè)計(jì)基本電子系統(tǒng)的能力。培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，提高分析問題和解決問題的能力。030201教學(xué)目標(biāo)與要求5

教材內(nèi)容及結(jié)構(gòu)教材內(nèi)容包括電子器件、電路分析、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)等基礎(chǔ)知識(shí)。教材結(jié)構(gòu)清晰，按照“器件-電路-系統(tǒng)”的層次遞進(jìn)，便于學(xué)生理解和掌握。教材中穿插了大量實(shí)例和案例分析，幫助學(xué)生將理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合。602電子技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)CHAPTER7電流電荷的定向移動(dòng)形成電流。電流的大小用電流強(qiáng)度來衡量，其單位是安培（A）。電壓電壓是衡量單位電荷在靜電場(chǎng)中由于電勢(shì)不同所產(chǎn)生的能量差的物理量。其大小等于單位正電荷因受電場(chǎng)力作用從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)所做的功，電壓的方向規(guī)定為從高電位指向低電位的方向。電壓的國際單位制為伏特（V）。電阻電阻是描述導(dǎo)體導(dǎo)電性能的物理量，用R表示。電阻由導(dǎo)體兩端的電壓U與通過導(dǎo)體的電流I的比值來定義，即R=U/I。在國際單位制中，電阻的單位是歐姆（Ω）。電流、電壓和電阻8在同一電路中，通過某段導(dǎo)體的電流跟這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟這段導(dǎo)體的電阻成反比。該定律是由德國物理學(xué)家喬治·西蒙·歐姆1826年4月發(fā)表的《金屬導(dǎo)電定律的測(cè)定》論文提出的。歐姆定律根據(jù)歐姆定律，我們可以推導(dǎo)出串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的特點(diǎn)，以及計(jì)算電路中的總電阻、總電流和總電壓等參數(shù)。此外，在電子設(shè)備的維修和調(diào)試中，歐姆定律也是常用的工具之一。歐姆定律的應(yīng)用歐姆定律及應(yīng)用9功率是指物體在單位時(shí)間內(nèi)所做的功的多少，即功率是描述做功快慢的物理量。功的數(shù)量一定，時(shí)間越短，功率值就越大。功率的國際單位是瓦特（W）。能量是物理學(xué)中描寫系統(tǒng)或它的性質(zhì)和本質(zhì)的一系列物理量。一個(gè)物體的能量可以被定義為它從一個(gè)被定義的零能量的狀態(tài)轉(zhuǎn)換為該系統(tǒng)現(xiàn)狀的功的總和。一個(gè)系統(tǒng)到底有多少能量在物理中并不是一個(gè)確定的值，它隨著對(duì)這個(gè)系統(tǒng)的描寫而變換。能量的國際單位是焦耳（J）。在電路中，功率和能量是相互關(guān)聯(lián)的。當(dāng)電路中有電流流過時(shí)，電路中的元件會(huì)消耗電能并轉(zhuǎn)換為其他形式的能量（如熱能、光能等）。電路中的功率可以用P=UI來計(jì)算，其中P是功率，U是電壓，I是電流。而電路中的能量可以用E=Pt來計(jì)算，其中E是能量，P是功率，t是時(shí)間。功率能量電路中的功率和能量電路中的功率和能量1003半導(dǎo)體器件基礎(chǔ)CHAPTER11半導(dǎo)體材料的電阻率隨溫度升高而減小，表現(xiàn)出與金屬導(dǎo)體相反的導(dǎo)電特性。半導(dǎo)體材料具有光敏、熱敏、摻雜等特性，為制造各種半導(dǎo)體器件提供了基礎(chǔ)。半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間，具有獨(dú)特的導(dǎo)電特性。半導(dǎo)體材料特性12二極管是一種具有兩個(gè)電極的半導(dǎo)體器件，按照材料可分為硅管和鍺管。二極管的核心結(jié)構(gòu)是PN結(jié)，由P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體緊密接觸形成。二極管的工作原理是基于PN結(jié)的單向?qū)щ娦?，即正向?qū)ā⒎聪蚪刂?。正向?qū)〞r(shí)，二極管呈現(xiàn)低阻狀態(tài)；反向截止時(shí)，二極管呈現(xiàn)高阻狀態(tài)。二極管結(jié)構(gòu)與工作原理13三極管是一種具有三個(gè)電極的半導(dǎo)體器件，按照結(jié)構(gòu)可分為NPN型和PNP型。三極管的工作原理是基于電流放大原理，即利用小電流控制大電流。當(dāng)基極電流發(fā)生變化時(shí)，集電極電流將按一定比例放大或縮小。同時(shí)，三極管具有開關(guān)作用，可實(shí)現(xiàn)電路的通斷控制。三極管的核心結(jié)構(gòu)包括基區(qū)、發(fā)射區(qū)和集電區(qū)，以及相應(yīng)的三個(gè)電極：基極、發(fā)射極和集電極。三極管結(jié)構(gòu)與工作原理1404數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)CHAPTER15信號(hào)性質(zhì)信號(hào)處理抗干擾能力應(yīng)用領(lǐng)域數(shù)字信號(hào)與模擬信號(hào)區(qū)別01020304數(shù)字信號(hào)是不連續(xù)的離散信號(hào)，而模擬信號(hào)是連續(xù)的。數(shù)字信號(hào)通過邏輯門電路處理，模擬信號(hào)通過放大、濾波等模擬電路處理。數(shù)字信號(hào)抗干擾能力強(qiáng)，模擬信號(hào)抗干擾能力較弱。數(shù)字信號(hào)廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、通信等領(lǐng)域，模擬信號(hào)在音頻、視頻等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。160102與門（ANDgate）實(shí)現(xiàn)邏輯“與”運(yùn)算，當(dāng)所有輸入都為1時(shí)，輸出才為1?；蜷T（ORgate）實(shí)現(xiàn)邏輯“或”運(yùn)算，只要有一個(gè)輸入為1，輸出就為1。非門（NOTgate）實(shí)現(xiàn)邏輯“非”運(yùn)算，輸入為1時(shí)輸出為0，輸入為0時(shí)輸出為1。與非門（NANDga…實(shí)現(xiàn)邏輯“與非”運(yùn)算，當(dāng)所有輸入都為1時(shí)，輸出為0；否則輸出為1。或非門（NORgat…實(shí)現(xiàn)邏輯“或非”運(yùn)算，當(dāng)所有輸入都為0時(shí)，輸出為1；否則輸出為0。030405基本邏輯門電路17分析方法設(shè)計(jì)步驟常見組合邏輯電路設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)組合邏輯電路分析與設(shè)計(jì)根據(jù)邏輯門電路的輸入輸出關(guān)系，逐級(jí)分析電路的邏輯功能。編碼器、譯碼器、數(shù)據(jù)選擇器、數(shù)據(jù)分配器等。確定輸入輸出變量；列出真值表；寫出邏輯表達(dá)式；化簡邏輯表達(dá)式；畫出邏輯電路圖。確保電路邏輯功能的正確性；優(yōu)化電路結(jié)構(gòu)，減少元器件數(shù)量；考慮電路的可靠性和穩(wěn)定性。1805模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)CHAPTER19放大電路是指能夠?qū)⑤斎胄盘?hào)放大并輸出到負(fù)載上的電路。它是模擬電子技術(shù)中最基本的電路之一，廣泛應(yīng)用于各種電子設(shè)備中。放大電路的性能指標(biāo)包括放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻、通頻帶、失真度等。這些指標(biāo)決定了放大電路的性能優(yōu)劣和使用范圍。放大電路基本概念及性能指標(biāo)放大電路的性能指標(biāo)放大電路的基本概念20負(fù)反饋的基本概念負(fù)反饋是指將輸出信號(hào)的一部分或全部通過某種方式送回到輸入端，與輸入信號(hào)進(jìn)行比較，以減小輸出信號(hào)與輸入信號(hào)之間的差異。負(fù)反饋可以改善放大電路的性能，提高穩(wěn)定性，減小失真等。負(fù)反饋放大電路的分析方法負(fù)反饋放大電路的分析方法包括開環(huán)分析法和閉環(huán)分析法。開環(huán)分析法是將負(fù)反饋斷開，分析開環(huán)放大電路的性能；閉環(huán)分析法是將負(fù)反饋連接起來，分析整個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)的性能。負(fù)反饋放大電路分析21集成運(yùn)算放大器的基本概念集成運(yùn)算放大器是一種高性能的模擬集成電路，具有高輸入阻抗、低輸出阻抗、高增益等特點(diǎn)。它可以實(shí)現(xiàn)各種數(shù)學(xué)運(yùn)算和信號(hào)處理功能，廣泛應(yīng)用于模擬電子系統(tǒng)中。集成運(yùn)算放大器的應(yīng)用舉例集成運(yùn)算放大器可以實(shí)現(xiàn)加法、減法、乘法、除法、微積分等數(shù)學(xué)運(yùn)算，也可以實(shí)現(xiàn)濾波、比較、振蕩等信號(hào)處理功能。例如，它可以用于實(shí)現(xiàn)音頻信號(hào)的放大和處理，也可以用于實(shí)現(xiàn)模擬計(jì)算機(jī)中的各種運(yùn)算功能。集成運(yùn)算放大器應(yīng)用舉例2206電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)CHAPTER23實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐囵B(yǎng)學(xué)生掌握基本電子測(cè)量技術(shù)和實(shí)驗(yàn)技能。加深學(xué)生對(duì)電子技術(shù)基本概念、基本原理和基本分析方法的理解。實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?4提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)。實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?5實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生應(yīng)獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)，按時(shí)提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)前應(yīng)認(rèn)真預(yù)習(xí)，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒉襟E和注意事項(xiàng)。實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?60102實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵髮?shí)驗(yàn)后應(yīng)認(rèn)真分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出結(jié)論，并寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)中應(yīng)認(rèn)真操作，仔細(xì)觀察，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。27示波器示波器是一種用途十分廣泛的電子測(cè)量儀器。它能把肉眼看不見的電信號(hào)變換成看得見的圖象，便于人們研究各種電現(xiàn)象的變化過程。使用方法：連接信號(hào)源，調(diào)整時(shí)基、垂直等參數(shù)，觀察波形。常用儀器儀表使用方法介紹28信號(hào)發(fā)生器信號(hào)發(fā)生器是一種能提供各種頻率、波形和輸出電平電信號(hào)的設(shè)備。在測(cè)量各種電信系統(tǒng)或電信設(shè)備的振幅特性、頻率特性、傳輸特性及其它電參數(shù)時(shí)，以及測(cè)量元器件的特性與參數(shù)時(shí)，用作測(cè)試的信號(hào)源或激勵(lì)源。常用儀器儀表使用方法介紹29使用方法：設(shè)置輸出波形、頻率、幅度等參數(shù)，連接被測(cè)設(shè)備。常用儀器儀表使用方法介紹3003使用方法：選擇合適的量程和檔位，連接被測(cè)電路，讀取測(cè)量值。01萬用表02萬用表是電子技術(shù)中常用的測(cè)量儀表，可以測(cè)量交直流電壓、電流和電阻等多種電學(xué)參量。常用儀器儀表使用方法介紹31如放大器、濾波器、振蕩器等。模擬電路設(shè)計(jì)如邏輯門電路、組合邏輯電路、時(shí)序邏輯電路等。數(shù)字電路設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)選題及指導(dǎo)原則32微控制器應(yīng)用設(shè)計(jì)：如基于單片機(jī)的智能控制系統(tǒng)等。課程設(shè)計(jì)選題及指導(dǎo)原則33指導(dǎo)原則選題應(yīng)具有實(shí)際意義和應(yīng)用價(jià)值，能體現(xiàn)電子技術(shù)的基本原理和方法。課程設(shè)計(jì)應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力，鼓勵(lì)學(xué)生自主選題和設(shè)計(jì)。教師應(yīng)提供必要的指導(dǎo)和支持，幫助學(xué)生解決設(shè)計(jì)過程中遇到的問題和困難。01020304課程設(shè)計(jì)選題及指導(dǎo)原則3407總結(jié)回顧與拓展延伸CHAPTER35關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)總結(jié)回顧電子技術(shù)的基本概念包括電流、電壓、電阻、電容、電感等基本概念，以及歐姆定律、基爾霍夫定律等基本定律。電子元器件介紹常用電子元器件，如電阻器、電容器、電感器、二極管、三極管等，包括其工作原理、特性參數(shù)及選用方法。電子電路基礎(chǔ)講解基本電子電路，如放大電路、振蕩電路、電源電路等，分析其工作原理及性能指標(biāo)。數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)介紹數(shù)字電子技術(shù)的基本概念，如數(shù)字信號(hào)、數(shù)字電路等，以及邏輯代數(shù)基礎(chǔ)、門電路、組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路等內(nèi)容。36模擬電子技術(shù)與數(shù)字電子技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用：探討模擬電子技術(shù)與數(shù)字電子技術(shù)在現(xiàn)代電子系統(tǒng)中的應(yīng)用，如模擬-數(shù)字混合信號(hào)處理、數(shù)模轉(zhuǎn)換技術(shù)等。電子技術(shù)前