Fundamentalsof Electronic Technology
课程编号: 05251148 |
适用专业:机械电子工程 |
学 时 数: 64（含16学时实验） |
学 分 数: 4 |
执 笔 人: 方重秋 |
编写日期: 2019年5月 |
一、课程的性质和目的
本课程属于机械电子工程专业的专业基础课程。通过本门课程的学习，使学生熟悉电子技术的基础理论知识，理解电子电路的工作原理，掌握电子电路的基本分析和设计方法，提高分析电子电路的思维能力与计算能力，为学生进一步学习有关专业课程和以后从事专业工作打下基础。
二、课程的教学内容和学时分配
第一部分 半导体器件及其特性(8学时)
教学内容：
半导体的基本知识；PN结的形成及特性；半导体二极管的结构、特性、参数；二极管的基本电路及其分析方法；特殊二极管；半导体三极管的结构及工作原理；金属-氧化物-半导体（MOS）场效应管的结构、工作原理、特性曲线、主要参数；结型场效应管的结构、工作原理、特性曲线、主要参数；场效应管类别的判定方法。
教学要求：
了解半导体材料的基本结构及PN结的形成；掌握PN结的单向导电工作原理；了解二极管（包括稳压管）的V-I特性及主要性能指标；了解半导体三极管的工作原理、特性曲线及主要参数；理解结型场效应管和MOS管的结构、工作原理、特性曲线及主要参数；掌握根据特性曲线判定场效应管类型的方法。
重点：
PN结的单向导电性；二极管的伏安特性；半导体三极管的结构及工作原理；场效应管的结构、工作原理、特性曲线、主要参数，根据特性曲线判定场效应管类型的方法。
难点：
PN结的形成；二极管的伏安特性；半导体三极管的结构、工作原理、特性曲线及主要参数；结型场效应管和MOS管的工作原理、特性曲线。
第二部分 基本放大电路(10学时)
教学内容：
放大电路的主要性能指标；三极管基本共射极放大电路的静态分析、图解法和小信号模型法实现的动态分析；三极管放大电路静态工作点Q对信号失真的影响及其稳定问题；三极管共集、共基放大电路的静动态分析；场效应管放大电路的静态及动态性能分析；功率放大电路的一般问题、特点、分类；功率放大电路的输出功率、效率、非线性失真的计算；互补对称、乙类功放的工作原理。
教学要求：
熟悉放大电路的主要性能指标；了解半导体三极管放大电路的分类；掌握放大电路的静态分析，理解图解法对放大电路的动态分析，掌握小信号分析法对放大电路的动态分析；理解信号失真及放大电路的静态工作点稳定问题；了解三极管及场效应管放大电路的特点；了解如何解决输出功率、效率和非线性失真三者之间的矛盾；掌握乙类互补对称功率放大电路的组成、分析计算和功率BJT的选择；理解甲乙类互补对称功放电路的工作原理。
重点：
共射、共集、共基放大电路的静态分析；用小信号分析法对放大电路的动态分析；互补对称功率放大电路的组成、分析计算和功率BJT的选择。
难点：
基本放大电路的静动态分析；互补对称功率放大电路的组成、分析计算和功率BJT的选择。
第三部分 模拟集成电路（6学时）
教学内容：
电流源电路；差分放大电路的动静态分析、输入/输出组态、主要参数（共模增益、差模增益、共模抑制比等）；典型集成运放电路以及集成运放的主要指标参数；几种专用型集成运放。
教学要求：
了解电流源的构成、恒流特性及其在放大电路中的作用；理解直接耦合放大电路中零点漂移产生的原因以及有关指标；掌握差模信号、共模信号、差模增益、共模增益和共模抑制比的基本概念；掌握差分放大电路的组成、工作原理以及抑制零点漂移的原理；掌握差分放大电路的静态工作点和动态指标的计算，以及输出输入相位关系；了解几种专用型集成运放的电路组成及工作原理。
重点：
电流源的恒流特性；差分放大电路的组成、工作原理以及抑制零点漂移的原理；差分放大电路的静态工作点和动态指标的计算，以及输出输入相位关系。
难点：
差分放大电路的静态工作点和动态指标的计算，以及输出输入相位关系。
第四部分 逻辑代数基础（8学时）
教学内容：
数制、不同数制间的转换；码制、数码之间的相互转换；逻辑代数的三种基本运算、三项基本定理、基本公式和常用公式；逻辑函数的表示方法及其相互之间的转换；逻辑函数的公式化简和卡诺图化简法；最小项、最大项、约束项的概念及其在逻辑函数化简中的应用。
教学要求：
了解二进制的算术运算与逻辑运算的不同之处；掌握不同数制之间的相互转换；了解8421BCD码的概念；掌握数、代码之间的相互转换；掌握逻辑代数的三种基本运算、三项基本定理、基本公式和常用公式；掌握逻辑函数的五种表示方法及其相互之间的转换；掌握逻辑函数的公式化简法和卡诺图化简法；了解最小项、最大项、约束项的概念及其在逻辑函数化简中的应用。
重点：
逻辑代数的公式、定理；逻辑函数的表示方法及其相互之间的转换；逻辑函数的化简。
难点：
公式、定理、规则的正确应用；逻辑函数化简的准确性。
第五部分 组合逻辑电路（8学时）
教学内容：
组合逻辑电路的基本分析方法与设计方法；常用的组合逻辑电路：编码器、译码器、数据选择器、加法器；用中规模集成电路实现组合逻辑函数；组合电路中的竞争冒险。
教学要求：
掌握组合逻辑电路的特点、基本分析与设计方法；理解编码器、译码器、数据选择器、加法器的基本概念、工作原理及应用；掌握用中规模集成器件实现组合逻辑函数的方法；了解组合逻辑电路中的竞争与冒险现象、产生原因及消除方法。
重点：
组合逻辑电路的分析与设计方法，常用中规模集成器件的功能和应用。
难点：
组合逻辑电路的设计。
第六部分 时序逻辑电路（8学时）
教学内容：
SR锁存器；基本触发器、同步触发器、边沿触发器的功能分类及转换；触发器逻辑功能表示方法及转换；时序逻辑电路的特点、分类和功能描述方法；时序逻辑电路的基本分析方法；计数器。
教学要求：
了解SR，JK，D，T触发器的电路结构、工作原理；掌握SR，JK，D，T触发器的逻辑符号、逻辑功能表示方法、触发方式、动作特点及触发器间的相互转换；掌握时序逻辑电路的特点、分类、功能描述方法；时序逻辑电路的基本分析方法；理解计数器。
重点：
各类触发器的逻辑功能及触发方式；时序电路的分析方法；集成计数器的功能。
难点：
各类触发器的逻辑功能及触发方式；时序逻辑电路的分析。
三、课程教学环节的基本要求
课堂讲授：
本门课程以课堂讲授为主，采用启发式教学、鼓励学生自学、培养学生自学能力。贯彻少而精的原则，精选教学内容，精讲多练。
讲授本课程内容时，应结合专业适当联系后续课程；授课建议采用板书和多媒体教学相结合的方法、以教师讲授为主，并结合学生的课堂练习、课堂讨论、习题课由学生自己上黑板做题、自学、课外练习等多种方法，以提高教学质量；指定相关的参考书，以拓宽学生的知识面。
实践教学部分（16学时）
序号 |
实验项目名称 |
项目学时 |
每组人数 |
内容提要 |
实验 项目 类型 |
实验 项目 要求 |
1 |
常用电子仪器的使用 |
2 |
2 |
会使用示波器、万用表、信号源、晶体管毫伏表 |
验证型 |
必修 |
2 |
单级共射放大电路 |
2 |
2 |
连线、测放大器的直流参数、交流参数 |
验证型 |
必修 |
3 |
OTL互补对称功率放大器 |
2 |
2 |
对OTL低频功率放大器的调试及主要性能性能指标的测试 |
验证型 |
必修 |
4 |
集成运放的应用—模拟运算 |
2 |
2 |
验证由集成运算放大器组成的比例、加法、减法和积分等基本运算电路的运算功能 |
验证型 |
必修 |
5 |
组合逻辑电路实验 |
2 |
2 |
掌握组合逻辑电路的分析方法与测试方法。了解组合逻辑电路的竞争冒险现象及其消除方法。 |
验证型 |
必修 |
6 |
译码器及其应用 |
2 |
2 |
掌握BCD码/七段码译码器集成电路的逻辑功能和使用方法。熟悉七段LED数码管与BCD码/七段码译码器集成电路的配接及其工作原理。 |
验证型 |
必修 |
7 |
集成触发器及其应用 |
2 |
2 |
深入了解基本RS，JK，D和T触发器的逻辑功能。掌握集成触发器的使用和逻辑功能的测试方法。 |
验证型 |
必修 |
8 |
计数器及其应用 |
2 |
2 |
熟悉常用计数器芯片的功能及应用，用集成计数器芯片构成任意进制计数器。 |
验证型 |
必修 |
作业方面：
每次课后均应布置一定数量的作业，以培养学生分析和解决具体电子电路问题的能力。习题的类型一般应包括计算题、概念题和应用题等。课外习题内容以设计计算为主，也可以布置有利于培养的分析能力和加强重要概念理解的思考题。
考试环节：
期末考试采取笔试、闭卷形式，考试内容重点考查学生对知识点的掌握情况以及灵活应用的能力，课程成绩采用100分制记分。
四、本课程和其它课程的联系与分工
本课程是电子技术基础课程，其先修课程为《高等数学》、《大学物理》等，为后续课程奠定必要的基础知识，只有学好本门课程，打好基础，才能使后续课程的学习取得满意效果。
五、建议教材和教学参考书
建议使用教材：
秦曾煌.《电工学.电子技术（下册）》（第七版）.北京：高等教育出版社，2009.12
唐宇，陈大兴，范方灵，罗云松，明立娟，于娟编.《电子技术实践教程》.西南交通大学出版社，2010.01
教学参考书：
[1] 范娟，张新建，鲁艳旻.《电子技术基础》.北京：清华大学出版社，2014.08
[2] 黄雪.《电子技术基础（第2版）习题详解与分析》.北京：清华大学出版社，2012.01
[3] 康华光.《电子技术基础（模拟部分）》（第六版）.北京：高等教育出版社，2013.12
[4] 康华光.《电子技术基础（数字部分）》（第六版）.北京：高等教育出版社，2013.12
