电工电子学教学大纲

关键词:电工电子学 教学大纲
电工电子学 教学大纲
内容:

一、课程目标
   本课程是高校工科非电类各专业的一门技术基础课,它发展快、应用日益广泛、并与各专业结合越来越紧密。本课程的教学目标与要求是:使学生通过本课程的学习,掌握电工电子技术必要的基本理论、基本知识和基本技能,并会用电工电子技术的“三基”和模块的集成技术解决本专业的实际问题,了解电工电子技术的最新发展概况,为今后的再学习以及从事与本专业有关的工程技术工作打下一定的基础。
二、基本要求
  本课程在内容安排上,以电路为基础,使学生通过各个环节的学习和实践,逐步掌握电工电子学的基本理论、基本知识和基本分析方法,并具备一定的电工电子应用技能。大纲中对教学内容做了层次不同的要求,对于原理性和概念性的内容采用“理解”和“了解”两个层次,对于运算性和应用性的内容采用了“掌握”和“了解”两个层次;对元器件、设备重在外部特性、功能和应用,对内部机理或内部电路一般不做深入分析。本课程以大学物理为基础,并应与电工电子学实验课程做好配合教学。
三、教学内容与学时分配建议
  1.电路的基本定律与分析方法 6学时
  理解电路的模型、电压和电流的参考方向的意义。了解电功率及额定值的意义。掌握电阻、电容、电感理想元件的电压、电流关系。掌握克希荷夫定律和电路中电位的计算方法。理解电压源、电流源及其等效变换。掌握支路电流法、迭加原理、戴维南定理。
  2.正弦交流电路 6学时
  理解正弦量的三要素的意义,掌握有效值及其相量表示法。理解电阻、电感、电容元件的伏安关系及其相量模型,理解电路基本定律的相量形式及其应用。掌握相量图的画法。了解复阻抗的概念,理解阻抗的串、并联的分析方法。掌握用相量法计算简单正弦交流电路的方法。了解正弦交流电路瞬时功率的概念。理解和掌握有功功率、功率因数的概念和计算。理解无功功率和视在功率的概念,掌握功率因数的提高方法。掌握三相四线制电路中单相及三相负载的正确连接,理解中线的作用,掌握对称三相电路中电压、电流和功率的计算方法。
  3.电路的暂态分析 3学时
  理解电路的暂态和稳态的概念。掌握换路定则与初始值的确定方法。了解零输入响应与零状态响应和电路的时间常数的意义,掌握一阶线性电路暂态分析的三要素法。  4.半导体分离器件及其基本电路 6学时
  了解PN结的单向导电性。了解普通二极管、稳压管、晶体管的基本结构、工作原理和主要特性曲线、理解主要参数意义。掌握共射极单管放大电路的工作原理和性能特点,掌握静态工作点的估算、微变等效电路的分析方法。理解输入电阻、输出电阻的概念。了解射极输出器的基本特点。
  5.模拟集成电路及应用 6学时
了解集成运算放大器的基本组成。了解集成运算放大器主要参数的意义,理解理想运算放大器模型。理解反馈的概念,掌握用运算放大器组成的比例、加减、微积分运算电路的工作原理及计算方法。了解由运放构成的信号测量电路的工作原理。掌握电压比较器的工作原理及其应用。
  6.数字集成电路及其应用 6学时
  掌握与、或、非、与非、异或门的逻辑功能。理解逻辑代数的基本运算规则和应用逻辑代数化简逻辑函数的方法。了解TTL门电路的特点,了解三态门的概念。掌握组合逻辑电路的分析和简单设计方法。了解加法器、编码器和译码器的概念和工作原理,了解七段LED显示译码驱动器的功能。理解数据选择器的功能。掌握R-S、J-K、D触发器的逻辑功能。了解数码寄存器和移位寄存器的工作原理。理解计数器的工作原理,掌握用反馈置数和反馈清零法分析、设计任意进制计数器。了解集成定时器的工作原理。
  7.波形的产生与变换 4学时
  了解自激振荡的起振条件、稳定振荡的条件;了解555定时器的组成和工作原理;
  理解RC正弦波振荡电路的工作原理;
  掌握555定时器的三种典型应用电路的工作原理分析(施密特触发器、多谐振荡器和单稳态触发器)。
  8.信号的测量与调理 3学时
  了解测量系统的组成,智能电量变送器,了解热电阻和热电偶温度传感器的工作原理;了解功率测量、位移测量、扭矩测量、测量放大器、程控测量放大器。
  理解高电压大电流信号的检测方法、三相功率的测量、热电偶冷端补偿、中间导体定则、转速测量、液位测量、滤波电路。
  掌握三线热电阻测量电路的工作原理、压力测量、频率测量、电压电流变换电路。
  9. 数据采集系统 2学时
  了解典型测控系统组成、集成DAC的主要技术指标、AD功能与分类。
  理解多路模拟开关、采样保持电路、集成DAC0832的工作原理与应用、ADC的主要技术指标。
  掌握数模转换器的工作原理与计算、逐次逼近型ADC工作原理。
  10.直流稳压电源 4学时
  了解线性直流稳压电源的组成、串联型线性稳压电路的工作原理。
  理解桥式整流电路的工作原理、电容滤波的工作原理、整流二极管的选型。
  掌握整流电路中电压平均值的计算、电容滤波电路中电压平均值的计算、集成三端稳压器件的使用方法
。  12. 电机电器及其控制 8学时
  了解磁路的概念与磁路的欧姆定律、直流铁芯线圈的特点、三相交流异步电动机的组成结构、常用低压电器。
  理解交流铁芯线圈的电磁关系、三相交流异步电动机旋转磁场的产生和转子的转动原理、电磁转矩相关参数的定性分析。
  掌握三相交流异步电动机计算、变压器电压、电流、阻抗变换关系的计算、三相交流异步电动机的基本控制电路分析和设计。
  四、教材及主要参考资料
  1.《电工电子学》(上)(国家级),刘润华主编,石油大学出版社,2003;
  2.《电工技术》(电工学1)(国家级),姚海彬编,高等教育出版社,1999;
  3.《电子技术》(电工学2)(国家级),刘全忠编,高等教育出版社,1999;
  4.《电工电子学实验与实习》(学校自编),郝宁眉主编,石油大学出版社,2004。