电子技术实验教学大纲
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电子技术实验教学大纲
一、 制定本大纲的依据
随着科学技术的迅速发展,理工科大学生不仅需要掌握电路与电子学方面的基本理论,而且还需要掌握基本的实验技能及一定的科研能力。通过该实验课程的学习,使学生巩固和加深电路与电子学的基本知识,通过实践进一步加强学生独立分析问题和解决问题的能力、综合设计及创新能力,本实验课程以培养学生实践基础和实践理论为主,为专业实践能力、创新能力,奠定扎实的基础,同时注意培养学生实事求是、严肃认真的科学作风和良好的实验习惯。
二、 本实验课程的具体安排
序号 实验项目名称 内容简介 实验学时 实验要求 实验类型 实验类别 每组人数
1 电路原理认识实验 实验在熟悉电工电子实验台主要设备、仪表的基础上,掌握对示波器、晶体管豪伏表、函数发生器等的使用,完成相关电信号的观测。 2 必修 验证 基础 2
2 基尔霍夫定律和叠加原理 实验是对基尔霍夫定律和叠加原理的验证,并进一步理解电压、电流参考方向和实际方向的意义。 2 必修 验证 基础 2
3 正弦交流电路相量及日光灯电路的研究 本实验针对RC电路研究正弦电路中各电压之间的大小和相位关系;对日光灯电路中各元件上的电压、电流及电路功率、功率因数进行测量。 2 必修 验证 基础 2
4 电子技术认识实验与二极管限幅器 实验首先对二极管、三极管进行测试,判断管脚和性能优劣,然后对几种不同结构的二极管限幅器进行输入输出波形的观测。 2 必修 验证 基础 2
5 晶体管共射极单管放大器 本实验主要是对分压式偏置共射极接法放大器的静态工作点进行测量、调试;对其动态特性进行测试;对失真现象进行观测。 4 必修 验证 基础 2
6 差动放大电路 实验针对典型差动放大电路和具有恒流源的差动放大电路性能进行测试,测试静态工作点和差模、共模电压放大倍2 必修 验证 基础 2 数。
7 集成运算放大器的基本应用 实验对由集成运放组成的比例、加法、减法、积分运算电路的输出电压进行测试,然后观测电压比较器的电压传输特性和输入输出波形。 4 必修 验证 基础 2
8 触摸延时开关电路 由三极管和RC电路组成的触摸延时电路,经适当改装可做成触摸延时开关,这种开关既节电又使用方便。 2 必修 验证 基础 2
9 门电路与组合逻辑电路功能测试 本实验首先是认知常用的集成门电路,并测试其逻辑功能,进一步研究由门电路组成的典型组合逻辑电路。 2 必修 验证 基础 2
10 组合逻辑电路的设计与测试 本实验是让学生按照组合逻辑电路的一般步骤自主设计三个组合逻辑电路,并对其逻辑功能进行测试。 2 必修 设计 基础 2
11 BP机呼叫电路 研究由反向器组成的多谐振荡器,由超低频振荡器、低频振荡器和音频多谐振荡器组成的BP机呼叫电路,调整元件参数,观察实验现象。 2 必修 验证 基础 2
12 触发器及其应用 实验对基本RS、JK、D、Tˊ触发器的逻辑功能进行测试,然后用CT74LS175搭接四人抢答电路,观察实验结果。 2 必修 验证 基础 2
13 计数器及其应用 对四位二进制异步加法、减法计数器,对由同步十进制可逆计数器组成的两位十进制加法、减法计数器,对任意进制计数器进行功能测试。 4 必修 验证 基础 2
14 555定时器及其应用 研究555定时器构成的单稳态触发器、多谐振荡器、施密特触发器工作原理,观测输入输出波形,组成防盗报警电路,观察实验现象。 4 必修 验证 基础 2
15 双音报警电路 实验完成救护车、消防车双音报警电路的线路连接,观察实验现象。 2 必修 验证 基础 2
16 抢答器电路研究 运用门电路、组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路的知识组成抢答器综合实验电路,对抢答、显示各环节进行功能分4 必修 设计 基础 2 析和调试。
17 电子秒表 对运用门电路、组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路知识,组成的电子秒表综合实验电路进行功能分析和调试。 4 必修 综合 基础 2
18 . A/D、D/A电路 本实验采用大规模集成电路DAC0832实现D/A转换,ADC0809实现A/D转换。 2 必修 验证 基础 2
三、 本实验课程在该课程体系中的地位与作用
实验教学是电子技术课程体系的重要实践环节。根据教学改革的思路、指导思想,实验教学不仅仅是对理论知识的验证,而且是对学生动手能力的培养,更重要的是要认识到,实验应该是学习课程内容,更新自身知识结构的重要环节。电子技术这门课,实践性很强,通过实验教学环节,可以培养学生使用电子仪器、调试电子电路等方面的实际动手能力。同时,通过实验加强对理论课教学内容的进一步深化理解,掌握通过实验学习课程内容的方法,包括新内容的方法,并为今后通过科学实验进行研究打好必要的基础。
四、 学生应达到的实验能力与标准
根据电子技术教学基本要求并结合本校实际,通过本课程的实验教学,学生应达到的能力与标准是:
1.正确使用常用的电子仪器及电工测试仪表;
2.掌握电路(包括直流、交流、电子电路)的基本测试技术;
3.学会正确地记录实验数据、处理实验数据、观察实验现象、总结实验结论;
4.初步具有查阅电子器件手册和相关技术资料的能力;
5.具有根据技术要求选择元器件,组成实验电路、设计电子电路小系统和进行安装调试的能力;
6.初步具有分析、寻找和排除常见故障的能力;
7.能独立地写出严谨的、有理论分析的、实事求是的、文理通顺的、字迹工整的实验报告。
五、 讲授实验的基本理论与实验技术知识
实验一、电路原理认识实验
本实验在熟悉电工电子实验台主要设备、仪表的基础上,掌握对示波器、晶体管豪伏表、函数发生器等的使用,完成相关电信号的测量与观测。本实验要求熟悉TH---DT3型电工电子实验装置中实验屏(包括各类测量仪表、各类电源、信号源)的布局及使用方法;了解并学会各种电工仪表的使用方法,如:直流电压表、直流电流表、交流电压表、交流电流表、功率表等,学会并较熟练掌握万用表的使用;了解双踪示波器的工作原理,学会并掌握DF4321型示波器的使用方法。
实验所需基本仪器设备包括:电工电子实验装置、DF4321型示波器、晶体管豪伏表、万用表,还需要电阻、二极管、三极管若干。
实验二、基尔霍夫定律和叠加原理
本实验是对基尔霍夫定律和叠加原理的验证。实验要求通过对相关电路中电量的测试、验证,加深对基尔霍夫定律和叠加原理的理解,学会并熟练使用直流电压表、直流电流表测量电压、电流的方法,进一步理解电压、电流参考方向和实际方向的意义。
实验所需基本仪器设备包括:直流稳压电源、可调直流稳压电源、直流数字电压表和毫安表。
实验三、正弦交流电路相量及日光灯电路的研究
本实验首先针对RC电路的相关电压进行测试,从而研究正弦电路中各电压之间的大小和相位关系;然后在了解了日光灯电路的组成及工作原理的基础上,对日光灯电路中各元件上的电压、电流及电路功率、功率因数进行测量。实验要求掌握交流电路的测试方法;掌握日光灯电路的组成、工作原理及接线;加深理解感性负载电路提高功率因数的意义和方法;学会正确使用交流电压表、电流表、功率表。
实验所需基本仪器设备包括:单向交流电源、自耦调压器、交流电压表、交流电流表、功率表。基本耗材包括:白炽灯、日光灯灯管、启辉器。
实验四、电子技术认识实验与二极管限幅器
本实验首先对二极管、三极管进行测试,判断管脚和性能优劣,然后对几种不同结构的二极管限幅器进行输入输出波形的观测,加深对二极管单向导电性的理解。实验要求进一步熟悉函数发生器、示波器的使用;学习用万用表简易测试二极管和三极管;掌握二极管限幅器的基本工作原理。
实验所需基本仪器设备包括:函数发生器、集体管毫伏表、双踪示波器、直流电源。基本耗材包括:二极管、三极管。
实验五、晶体管共射极单管放大器
本实验主要是对分压式偏置共射极接法放大器进行研究,对其静态工作点进行测量、调试;对其动态特性进行测试,测试电压放大倍数、输入电阻、输出电阻、频率特性;对失真现象进行观测。实验要求学会放大器静态工作点的调试方法,观察并测定静态工作点对放大器工作状态的影响;掌握放大器动态指标的测试方法;进一步熟悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用。
实验所需基本仪器设备包括:模拟电路实验挂箱、函数发生器、双踪示波器、晶体管毫伏表、万用表。基本耗材包括:三极管、电阻、电解电容。
实验六、差动放大电路
本实验针对典型差动放大电路和具有恒流源的差动放大电路性能进行测试,测试静态工作点和差模电压放大倍数和共模电压放大倍数。实验要求加深对差动放大电路性能及特点的理解;学习差动放大电路主要性能指标的测试方法。
实验所需基本仪器设备包括:模拟电路实验挂箱、函数发生器、双踪示波器、晶体管毫伏表、直流电压表。基本耗材包括:三极管对管、电阻。
实验七、集成运算放大器的基本应用
本实验首先对由集成运放组成的比例、加法、减法、积分运算电路的输出电压进行测试,进一步求出电压放大倍数,然后观测电压比较器的电压传输特性和输入输出波形。实验要求加深理解集成运放的特点;验证个基本运算电路输出电压与输入电压之间的关系,并掌握这些电路的基本功能和特点;掌握比较器的功能和特点;了解集成运放在实际使用时应注意的问题。
实验所需基本仪器设备包括:模拟电路实验挂箱、函数发生器、双踪示波器、晶体管毫伏表、直流电压表。基本耗材包括:集成运放、稳压管、电阻、电容。
实验八、触摸延时开关电路
本实验介绍的是由三极管和RC电路组成的触摸延时电路,经适当改装可做成触摸延时开关,这种开关既节电又使用方便。实验要求熟悉RC电路中电容C在充放电过程中所起的延时作用;熟悉三极管直接耦合形式的放大和开关电路;了解NPN和PNP管的互补连接方式。
实验所需基本仪器设备包括:模拟电路实验挂箱,直流电源。基本耗材包括:三极管、发光二极管、电阻、电容。
实验九、门电路与组合逻辑电路功能测试
本实验首先是认知常用的集成门电路,并测试其逻辑功能,进一步研究由门电路组成的典型组合逻辑电路。实验要求熟悉集成门电路的外形和管脚排列;了解门电路的原理、性能和使用方法;掌握组合逻辑电路的分析与测试方法。
实验所需基本仪器设备包括:数字实验挂箱,逻辑电平开关,0—1指示器。基本耗材包括:与非门、或门、异或门等集成芯片。
实验十、组合逻辑电路的设计与测试
本实验是在提供一些中、小规模集成电路的条件下,让学生按照组合逻辑电路的一般步骤自主设计三个组合逻辑电路,并对其逻辑功能进行测试。实验要求加深理解组合逻辑电路的特点和一般分析方法;掌握组合逻辑电路的设计与测试方法。
实验所需基本仪器设备包括:数字实验挂箱、蜂鸣器、指示灯。基本耗材包括:几种门电路集成芯片。
实验十一、BP机呼叫电路
本实验首先研究由反向器组成的多谐振荡器,观察各点波形,然后研究由超低频振荡器、低频振荡器和音频多谐振荡器组成的BP机呼叫电路,观察相关点的波形和实验现象,并调整一些元件参数,观察实验现象。实验要求了解由反向器组成的多谐振荡器电路及应用;熟悉集成芯片的使用方法,理解呼叫电路的工作原理和调整方法。