《电路与电子学基础》教学大纲.doc

电路与电子学基础教学大纲一、使用说明（一）课程性质电路与电子学基础是计算机科学与技术专业的一门专业基础课。（二）教学目的通过本课程的学习，可以使学生初步掌握电路与电子学方面的知识,掌握直流和交流电路的基本理论和基本分析方法，掌握晶体管器件和运算放大电路的特性与参数，掌握基本放大电路和集成运放的基本组成工作原理和典型应用电路，培养学生分析问题和解决问题的能力，为以后学习专业课打好基础。 （三）教学时数本课程理论部分总授课时数为72课时。（四）教学方法理论联系实际，课堂讲授。（五）面向专业计算机科学与技术专业。二、教学内容第一章 直流电路（一）教学目的与要求 通过本章学习使学生理解电路模型电流、电压的参考方向和功率的概念，正确理解KCL和KVL两个基本定律，掌握电阻电流源电压源受控源等电路元件的端口电压电流关系。熟练掌握线性电路的叠加原理和节点电位分析法。深刻理解戴维南定律和诺顿定律，并能熟练应用到电路的分析计算中。（二）教学内容电路模型电流、电压的参考方向和功率的概念， KCL和KVL两个基本定律，电阻电流源电压源受控源等电路元件的端口电压电流关系。线性电路的叠加原理和节点电位分析法。戴维南定律和诺顿定律。重点与难点：节点电位法叠加原理戴维南定理、诺顿定律。第一节 电路与电路模型1、电路2、电路的组成第二节 电流,电压,电位1、电流和电流的参数方向2、电压和电压的参数方向第三节 电功率第四节 电阻元件第五节 电压源与电流源1、独立电压源2、独立电流源3、电压源与电流源的等效变换第六节 基尔霍夫定律1、常用术语2、基尔霍夫定律第七节 简单的电阻电路1、分压电路2、分流电路第八节 支路电流分析法1、支路电流法2、网孔法第九节 节点电位分析法1、节点法第十节 叠加原理1、叠加定理2、注意的几点3、举例第十一节 等效电源定理1、戴维南定理2、戴维南定理的证明3、应用举例4、诺顿定理5、求R0方法第十二节 含受控电源的电阻电路1、受控源2、含受控源电阻电路的分析（三）教学方法与形式课堂讲授。（四）教学时数14课时。第二章 电路的过渡过程（一）教学目的与要求通过本章学习使学生掌握动态电路分析的一般方法，包括正确列写简单电路的微分方程。正确求解换路的初始条件，正确理解电路微分方程的解法。理解动态电路的零状态响应和零输入响应的概念及其特点，掌握两种响应的求解方法，熟练掌握恒定激励条件下一阶动态电路求解的三要素法。（二）教学内容动态电路分析的一般方法，换路的初始条件，电路微分方程的解法。动态电路的零状态响应和零输入响应的概念及其特点，两种响应的求解方法，恒定激励条件下一阶动态电路求解的三要素法。重点与难点： 换路的初始条件的确定三要素法。第一节 电容元件与电感元件1、电容：2、电感元件第二节 动态电路的过渡过程和初始条件1、换路：2、初始条件3、换路定律第三节 一阶电路的零输入响应1、RC电路的零输入响应2、RL电路的零入输入响应第四节 一阶电路的零状态响应1、RC电路的零状态响应2、RL电路的零状态响应第五节 一阶电路的全响应1、RC电路的全响应2、RL电路的全响应 （三）教学方法与形式 课堂讲授。（四）教学时数8课时。第三章 交流电路（一）教学目的与要求 使学生掌握正弦量的相量表示法，正确理解有效值概念和有效值相量，掌握运用基尔霍夫定律的相量形式分析正弦稳态电路。掌握三种基本元件的相量形式阻抗和导纳的概念基本电路定律和基本分析方法在相量条件下的应用。正确理解正弦交流电路的瞬时功率有功功率无功功率视在功率的概念及计算。掌握谐振的概念，能分析串联电路发生串联谐振和并联电路发生并联谐振的条件。了解非正弦周期电流电路的分析，了解三相电路电源和负载的星形接法和三角形接法。（二）教学内容正弦量的相量表示法，有效值概念和有效值相量，运用基尔霍夫定律的相量形式分析正弦稳态电路。三种基本元件的相量形式阻抗和导纳的概念基本电路定律和基本分析方法在相量条件下的应用。正弦交流电路的瞬时功率有功功率无功功率视在功率的概念及计算。谐振的概念，串联谐振和并联谐振的条件。非正弦周期电流电路的分析，三相电路电源和负载的星形接法和三角形接法。重点与难点：正弦量的相量表示法正弦交流电路的有功功率。第一节 正弦交流电的基本概念1、正弦量的瞬时值表示式：2、同频率正弦量之间的相位差第二节 正弦量的相量表示法第三节 单一元件参数电路1、电感的伏安关系及储能2、电容的伏安关系及储量3、三种基本元件伏安关系的相量形式第四节 简单的正弦交流电路1、电流定律：2、电压定律：3、阻抗的串并联第五节 复杂交流电路的分析和计算第六节 正弦交流电路的功率1、瞬时功率（一般交流电路）2、有功功率3、视在功率和元功功率第七节 正弦交流电路中的谐振1、串联谐振2、并联谐振第八节 非正弦周期电流电路第九节 三相交流电路1、三相电源2、联接方式（三）教学方法与形式课堂讲授。（四）教学时数10课时。第四章 半导体二极管三极管和场效应管（一）教学目的与要求 通过本章学习使学生了解结的形成过程物理特性，掌握其伏安特性；了解晶体二极管的直流模型和交流小信号模型；掌握晶体三极管的电流分配关系和放大作用，共发射极和共基极输入输出特性曲线；掌握稳压二极管的特性及用法；了解双极型晶体管的主要参数和温度对晶体管参数的影响。了解绝缘栅场效应管。（二）教学内容结的形成过程物理特性及其伏安特性；晶体二极管的直流模型和交流小信号模型；晶体三极管的电流分配关系和放大作用，共发射极和共基极输入输出特性曲线；稳压二极管的特性及用法；双极型晶体管的主要参数和温度对晶体管参数的影响。绝缘栅场效应管。重点与难点：稳压二极管；晶体管的电流分配关系和放大作用。第一节 PN结1、半导体基本知识2、PN结及其特性3、半导体二极管第二节 导体二极管第三节 双极型晶体管第四节 场效应晶体管（三）教学方法与形式课堂讲授。（四）教学时数4课时。第五章 放大电路基础（一）教学目的与要求 通过本章学习使学生熟练掌握共射极放大电路的组成和工作原理；掌握放大电路的偏置方式及静态工作点的估算, 掌握非线性失真和最大输出电压幅值的概念；掌握晶体管的参数微变等效电路。掌握放大电路的三种接法及放大倍数、输入电阻、输出电阻的计算；掌握阻容耦合基本放大电路 ，稳定工作点的放大电路；了解多级放大电路的组成耦合方式。（二）教学内容共射极放大电路的组成和工作原理；放大电路的偏置方式及静态工作点的计算，分压式偏置电路的工作点估算,非线性失真和最大输出电压幅值的概念；晶体管的参数微变等效电路，放大倍数、输入电阻、输出电阻的计算。放大电路的三种接法，阻容耦合基本放大电路 ，稳定工作点的放大电路；多级放大电路的组成耦合方式重点与难点：共射极放大电路的组成和工作原理； 晶体管的参数微变等效电路；放大倍数、输入电阻、输出电阻的计算。第一节 放大电路的组成及工作原理1、组成2、静态工作点的设置3、共发射极电路4、放大电路的性能指标5、直流通路，交流通路6、静态工作点估算7、放大电路的工作原理第二节 图解分析法1、静态分析2、动态分析第三节 计算分析法第四节 放大电路的三种接法1、共集电极放大电路2、共基极放大电路第五节 稳定工作点的放大电路1、温度对静态工作点的影响2、分压式电流负反馈偏置电路：3、用补偿法稳定静态工作点第六节 场效应管放大电路第七节 多级放大电路1、多级放大电路的组成：2、多级放大的耦合方式3、多级放大电路的性能分析第八节 放大器的通频带（三）教学方法与形式课堂讲授。（四）教学时数10课时。第六章 功率放大电路（一）教学目的与要求 通过本章学习使学生了解功率放大电路中存在的特殊问题，掌握双电源单电源互补对称功率放大电路的工作原理及计算；了解集成功率放大电路。（二）教学内容功率放大电路中存在的特殊问题，双电源单电源互补对称功率放大电路的工作原理及计算，集成功率放大电路。重点与难点：双电源互补对称功率放大电路; 复合互补对称功率放大电路第一节 功率放大电路的特殊问题第二节 互补对称功率放大电路1、双电源互补对称电路：2、复合互补对称电路第三节 集成功率放大电路（三）教学方法与形式课堂讲授。（四）教学时数4课时。第七章 集成运算放大器（一）教学目的与要求 通过本章学习使学生了解模拟集成电路的结构特点;掌握基本差动放大电路及具有射极公共电阻的差放电路的工作原理及性能分析；掌握恒流源的基本电路形式及输出电流的计算；掌握共模抑制比的概念，了解失调和调零，掌握差动放大电路的四种接法。了解集成运放的技术指标，掌握集成运放使用的注意事项。（二）教学内容模拟集成电路的结构特点;差分放大电路及具有射极公共电阻的差分放大电路的工作原理及性能分析；恒流源的基本电路形式及输出电流的计算；共模抑制比的概念，失调和调零，差分放大电路的四种接法。集成运放的技术指标，集成运放使用的注意事项。重点与难点：基本差分放大电路及具有射极公共电阻的差分放大电路的工作原理及性能分析;恒流源的基本电路形式及计算。第一节 概述第二节 差分放大电路1、基本差分放大电路2、长尾电路3、具有恒流源的差分放大电路4、失调和调零5、差分放大电路的四种接法第三节 电流源电路1、镜像电流源电路2、微电流源电路第四节 集成运算放大电路（三）教学方法与形式 课堂讲授。（四）教学时数4课时。第八章 负反馈放大电路（一）教学目的与要求通过本章学习使学生掌握反馈的基本概念及反馈类型和性质的判别方法；掌握负反馈放大器的方框图和基本关系式；了解负反馈对放大电路性能的影响；掌握负反馈放大电路放大倍数的估算；了解负反馈放大器的自激问题。（二）教学内容反馈的基本概念及反馈类型和性质的判别方法；负反馈放大器的方块图和基本关系式；负反馈对放大电路性能的影响；负反馈放大电路放大倍数的估算；负反馈放大器的自激问题。重点与难点： 反馈的基本概念及反馈类型的判别方法； 负反馈放大电路放大倍数的估算。第一节 反馈的基本概念1、反馈2、反馈放大电路的分类第二节 负反馈放大器的基本关系1、负反馈放大器的方框图表示2、基本关系式第三节 负反馈对放大器性能的改善1、提高放大倍数的稳定性2、扩展放大器的通频带3、减小了非线性失真4、对输入电阻、输出电阻的影响5、负反馈放大电路的计算6、分析方法第四节 负反馈放大电路的计算第五节 反馈放大器的自激（三）教学方法与形式 课堂讲授。（四）教学时数8课时。第九章 信号的运算、处理及波形发生电路（一）教学目的与要求 通过本章学习使学生掌握各种运算电路的构成，输出与输人的函数关系。熟练掌握比例、求和、积分、微分、乘法、除法等电路。掌握简单的比较电路的分析方法，掌握产生正弦振荡的原理，振荡的相位平衡和振幅平衡条件及分析方法。了解有源滤波电路。（二）教学内容各种运算电路的构成，输出与输人的函数关系；比例、求和、积分、微分电路、比较、乘法、除法等电路；有源滤波电路；产生正弦振荡的原理，振荡的相位平衡和振幅平衡条件。重点与难点：比例、求和、积分电路、积分、比较、乘法、除法等电路；产生正弦振荡的相位平衡和振幅平衡条件。第一节 运算电路第二节 电压、电流变换电路第三节 有源滤波电路第四节 几种常用的放大电路第五节 电压比较器第六节 正弦波振荡电路第七节 非正弦波发生电路（三）教学方法与形式 课堂讲授。（四）教学时数8课时。第10章 直流电源（一）教学目的与要求通过本章学习使学生掌握半波整流、全波整流、桥式整流、C型滤波、RC滤波电路的特点。了解线性集成稳压电源的基本工作原理。（二）教学内容半波整流、全波整流、桥式整流、C型滤波、RC滤波电路，线性集成稳压电源。重点与难点：整流、滤波、稳压电路。第一节 串联型线性调整式直流稳压电源第二节 线性集成稳压器第三节 串联天关型稳压电源第四节 无工频变压器开头电源（三）教学方法与形式课堂讲授。（四）教学时数2课时。三、考核形式期末闭卷笔试与平时考核相结合，其中期末闭卷笔试成绩占70%，期中成绩占20%。作业和考勤占10%。四、教材选用1、王文辉 刘淑英主编：电路与电子学，电子工业出版社，2005年(第三版)。2、李树雄主编：电路基础与模拟电子技术，北京航空航天大学出版社。3、周守昌：电路原理，高等教育出版社，1999。4、石生： 电路基本分析，高等教育出版社。5、邱关源：电路，人民教育出版社。6、杨素行：模拟电子技术基础简明教程， 高等教育出版社。7、谢嘉奎：电子线路，高等教育出版社，1999。8、康华光：电子技术基础，高等教育出版社，1999。9、童诗白：模拟电子技术基础，高等教育出版社，1988。