微型计算机电路基础大纲.docx

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微型计算机电路基础大纲

伊犁职业技术学院

《微型计算机电路基础》课程大纲

（适用计算机应用技术专业中职班）

（2010年）

制定人：

XXXXXX

新疆伊犁职业技术学院机电工程系

2010年9月

《微型计算机电路基础》课程大纲

总学时:

102理论环节学时:

72实践环节学时:

30

一、课程描述及性质

本课程是“计算机应用”专业必修的技术基础课，是一门实践性很强的课程。

通过本课程的学习，使学生掌握数字电路级、数字逻辑级的基础知识、基本分析方法和基本技能，了解数字系统级的基础知识，为深入学习本专业后续课程及从事数字电子技术实际工作打下初步基础。

二、先修课程和必须的知识技能

《微型计算机电路基础》中应用了许多《数学》、《电路》课程中的基本概念与方法，应注意它们之间在时间上的配合，即《数学》、《电路》、《物理》应是这门课的前续课程。

后续课程是《数字电子技术》、《电子线路设计·实验·测试》、《电力电子》、《自动控制原理》、《检测与变换》等，模拟电子技术基础课程中的半导体基本知识、放大电路理论和各种集成电路知识将为这些后续课程的学习打下必要基础。

三、课程目标任务

职业关键能力：

1、对科学方法论有进一步的认识，通过观察现象探索分析事物本质及其规律的科学观认识；

2、有较强的责任心，敬业奉献；良好的团队精神，

3、较强的协作意识；道德诚信；

4、有一定的沟通能力，社交能力；

5、较强的学习能力。

职业专门能力：

1、掌握模拟电子技术常见故障的诊断与排除方法；

2、能够设计、电子学常用科学试验方案；

3、熟练掌握各种专用工具的使用方法；

4、熟练掌握各种检测设备的使用方法；

5、正确使用示波器、万用表、电子实验箱。

知识目标：

1、掌握逻辑电路试验设计、布局、实施等方面专业知识及技术；

2、掌握试验数据收集、整理、处理统计专业基本知识。

四、课程教学内容和课时分配表

序号

课程内容

理论课时

实验课时

1

电子电路的构成

8

2

2

基本放大电路

6

2

3

负反馈放大电路

6

2

4

差分与集成运放电路

6

 2

5

信号产生系统

4

 2

6

功放电路

4

 2

7

直流稳压电源

4

2

8

数字电路基础

4

2

9

集成逻辑门电路

8

4

10

组合逻辑电路

10

4

11

触发器

8

4

12

时序逻辑电路

4

2

合计

72

30

五、教学内容和基本要求

（一） 半导体器件

〖教学目的与要求〗

1、掌握二极管、三极管和场效应管的伏安特性曲线。

2、熟悉半导体特性和二极管、三极管、场效应管结构及工作原理。

3、掌握三极管共发射极输入，输出特性曲线，理解放大原理。

4、理解固定偏置和分压式偏置放大电路中各元件的作用，会画交、直流通路，会计算

放大倍数和输入、输出电阻，理解分压式偏置电路稳定静态工作点的原理。

5、掌握射极输出器和共基电路的组成、特点和应用。

6、掌握多级低频，小信号慢压放大器的级间耦合方式。

了解增益的分贝表示法。

理解

放大器的幅特必，了解相频特性。

7、掌握场效应管的主要特性、特点和符号。

8、了解场效应管的漏极特性曲线和转移特性曲线。

9、熟悉场效应管组成的一般放大电路的形式，理解基本的工作原理。

〖教学重点、难点〗

1、三极管的伏安特性。

2、静态工作点的估算和稳定，基本放大电路（共射极放大电路）的动态分析。

3、场效三极管特点。

4、静态工作点的估算和稳定，基本放大电路的动态分析。

难点：

三极管、场效应管内部载流子运动及电流分配关系

〖教学内容〗

（一）半导体

1、半导体基础知识与PN结

2、半导体二极管的特性及主要参数

3、二极管电路的分析方法

4、特殊二极管

 5、半导体二极管特性的测试与应用

（二）半导体三极管

1、晶体三极管

2、三极管基本放大电路

3、三极管电路的基本分析方法

4、工作点稳定的放大电路

5、多级放大电路

6、半导体三极管的测试与应用

（三）场效应管

1、绝缘珊场效晶体管

2、结型场效晶体管

3、场效晶体管放大电路

4、场效晶体管放大电路调试

（四）实验一：

常用仪器仪表的使用

实验目的：

1、学习电子电路实验中常用的电子仪器—示波器，音频信号源，交流毫伏表等的主要技术指标，性能及正确使用方法；

2、学习万用表的使用。

实验内容：

1、测量示波器内的校准信号。

2、测量音频信号源输出电压波形及频率。

（二）放大器基础

〖教学目的与要求〗

1、掌握三极管共发射极输入，输出特性曲线，理解放大原理。

2、理解固定偏置和分压式偏置放大电路中各元件的作用，会画交、直流通路，会计算放大倍数和输入、输出电阻，理解分压式偏置电路稳定静态工作点的原理。

3、掌握射极输出器和共基电路的组成、特点和应用。

4、掌握多级低频，小信号慢压放大器的级间耦合方式。

了解增益的分贝表示法。

理解放大器的幅特必，了解相频特性。

5、掌握场效应管的主要特性、特点和符号。

6、了解场效应管的漏极特性曲线和转移特性曲线。

7、熟悉场效应管组成的一般放大电路的形式，理解基本的工作原理。

〖教学重点、难点〗

1、三极管的伏安特性。

2、静态工作点的估算和稳定，基本放大电路（共射极放大电路）的动态分析。

3、场效三极管特点。

4、静态工作点的估算和稳定，基本放大电路的动态分析。

〖教学内容〗

（一）晶体三极管及基本放大电路

1、晶体三极管

2、三极管基本放大电路

3、三极管电路的基本分析方法

4、工作点稳定的放大电路

5、多级放大电路

6、半导体三极管的测试与应用

（二）场效晶体管放大电路

1、绝缘珊场效晶体管

2、结型场效晶体管

3、场效晶体管放大电路

4、场效晶体管放大电路调试

（三）实验二：

晶体二极管、三极管的测试

实验目的：

学会判断晶体二极管、晶体三极管的好坏和极性。

实验内容：

1、二极管的好坏及极性；

2、三极管的好坏及极性。

实验三：

单级放大器实验

实验目的：

1、学会放大器静态工作点的调试方法，分析静态工作点对放大器性能的影响

2、掌握放大器电压放大倍数，输入电阻，输出电阻及最大不失真输出电压的测试方法。

实验内容：

1、单级共射放大器工作点。

2、单级共射放大器放大倍数、输入电阻和输出电阻测量

3、测量最大不失真输出电压。

实验四：

阻容两极放大器

实验目的：

研究阻容耦合两级放大器级间关系和互相影响

实验内容：

1、两极放大倍数与单极放大倍数的关系

2、输入阻抗与输出阻抗的测量。

（三）负反馈放大器

〖教学目的与要求〗

1、理解反馈的概念，掌握反馈的极性和类型的判别方法。

2、熟悉负反馈的四种基本类型。

3、理解负反馈对放大器性能的影响，了解负反馈的应用。

〖教学重点、难点〗

1、负反馈的类型。

2、初步掌握放大器加负反贵改进电路特性的方法。

3、重点掌握负反贵作用与分析

〖教学内容〗

1、反馈的概念、极性和类形的判别方法。

2、负反馈的四种基本类型。

3、负反馈对放大器性能的影响，负反馈的应用。

4、负反贵放大器性能的测试。

实验五：

负反馈放大器实验（2学时）

实验目的：

加深理解放大电路引入负反馈的方法和其对放大器参数的影响

实验内容：

1、测量静态工作点

2、测量基本放大器的各项性能指标

3、测量负反馈放大器的各项性能指标。

（四）差分与集成运算放大器

〖教学目的与要求〗

1、集成运算放大器的特点。

2、理想运算放大器的特点。

3、运算放大器在信号运算方面的应用。

〖教学重点、难点〗

1、运算放大器在运算方面的基本应用。

〖教学内容〗

1、集成运放的基本单元电路

2、集成运放介绍

3、集成运算放大器的应用

4、集成运算放大器应用

实验七：

集成运算放大器实验

实验目的：

研究由集成运放组成的比例，加法等基本运放电路的功能

实验内容：

1、运放参数测试，测量运放的输入电流、输入电阻、输出电阻、放大倍数等参数。

2、运放组成的反相、同相比例，求和电路实验。

（五） 正弦振荡器

〖教学目的与要求〗

1、了解振荡器的功能、电路结构、振荡条件。

2、了解RC桥式振荡器的电路组成、元件作用，掌握振荡频率的计算方法。

3、熟知LC振荡器的电路组成，理解电路工作原理，会判别电路是否振荡。

4、熟知石英晶体振荡电路的基本形式，理解基本工作原理。

〖教学重点、难点〗

振荡器的分析

〖教学内容〗

1、正弦波振荡器的基本知识

2、RC振荡器

3、LC振荡器

4、石英晶体振荡器

5、电感三点式振荡器的调试。

实验八：

电感三点式震荡器的调试

实验目的：

1、了解电感三点式震荡器的电路结构和制作的全过程。

2、学会用直流电压测量法判断震荡器是否起振。

3、了解静态工作点对震荡电路工作的影响。

4、熟悉震荡电路震荡频率的调整方法。

实验内容：

1、电感三点式震荡器的焊接与调试

2、判断电路是否起振

3、震荡频率的调整与波形的观察

4、验证相位平衡条件

5、验证振幅平衡条件

（六）功率放大器

〖教学目的与要求〗

1、了解功北放大器的特点、要求和分类。

2、理解阻抗匹配的概念和意义。

3、理解OTL、OCL功放电路的工作原理，会分析基本运用电路。

4、掌握功放集成块的使用方法，理解主要外围元件的作用。

〖教学重点、难点〗

1、放大器的主要任务。

2、功率放大器静态工作点的设置。

〖教学内容〗

1、功率放大器特性与分类。

2、阻抗匹配。

3、OTL、OCL功效电路。

4、功效集成块及主要外围元件。

5、集成功率放大器的安装与测量

实验九：

功率放大器实验

实验目的：

熟悉功率放大器的工作原理，了解交越失真和消除交越失真的放大电路。

实验内容：

测量功率放大器的输出电流、电压和输出功率以及效率。

（七） 直流稳压电源

〖教学目的与要求〗

1、要求掌握整流、滤波、稳压电路构成及分析方法。

2、了解直流稳压电源的功能和分类。

3、掌握并联稳压电路的形式、稳压原理及电路特点。

4、熟悉三极管串联稳压电源的电路形式，理解稳压原理。

5、熟悉常用的集成稳压器引脚排列及应用电路。

〖教学重点、难点〗

半波、桥式整流电路的原理。

〖教学内容〗

1、整流电路

2、滤波电路

3、稳压管并联型稳压电路。

4、三极管串联型稳压电路。

5、集成稳压器。

6、开关型稳压电源简介。

7、直流稳压电源制作与性能测试。

实验九：

直流稳压电源的调整测试方法

实验目的：

加深对直流稳压电源工作原理的理解，较熟练掌握电路元器件的选择方法

实验内容

1、电路安装

2、调整与测试

（以上实验内容可叁见实验指导书）

（八）  数字电路的基础知识

〖教学目的与要求〗：

1、了解数字信号的定义及数字电路的概念、特点、分类和应用。

2、掌握几种数制及其之间的转换和8421BCD码，初步了解其他常用编码。

3、掌握逻辑函数的三种基本运算及其表示方法、复合逻辑函数的表示方法以及逻辑函数的几种表示方法之间的相互转换。

4、掌握逻辑代数基本公式、定律和常用规则以及代数法化简逻辑函数。

5、掌握用卡诺图法化简逻辑函数、具有无关项逻辑函数的化简。

6、初步了解正逻辑和负逻辑的规定及其转换。

〖教学重点、难点〗：

1、重点：

数制、码制；基本逻辑函数、复合逻辑函数；逻辑代数；卡诺图。

2、难点：

代数法化简逻辑函数、卡诺图法化简逻辑函数、具有无关项逻辑函数的化简。

〖教学内容〗：

1、述

（1）数字信号和数字电路

（2）数字电路的特点

（3）数字电路的分类和应用

2、种常用的数制和码制

（1）数制

（2）码制

3、辑函数中三种最基本的逻辑运算

（1）逻辑函数和逻辑变量

（2）三种基本逻辑关系及其表示方法

4、合逻辑函数

5、辑函数的几种表示方法及其相互转换

（1）已知真值表求逻辑函数式和逻辑图

（2）已知逻辑函数式求真值表和逻辑图

（3）已知逻辑图求逻辑函数式和真值表

6、辑代数

（1）基本公式、定律和常用规则

（2）逻辑函数的代数化简法

7、辑函数的卡诺图化简法

（1）逻辑函数的最小项及最小项表达式

（2）逻辑函数的卡诺图表示方法

（3）用卡诺图法化简逻辑函数

（4）具有无关项的逻辑函数及其化简

8、于正逻辑和负逻辑的规定及其转换

实验一：

门电路逻辑功能测试及转换

（九）集成逻辑门电路

〖教学目的与要求〗：

1、解二极管、三极管的开关特性以及由二极管、三极管构成的分立元件门电路。

2、握CMOS门和TTL门的逻辑功能、特性参数和使用方法；理解CMOS门和TTL门电路结构及工作原理（推拉、OD和OC、三态的概念）；初步了解其他逻辑门及不同类型门电路的接。

〖教学重点、难点〗：

1、点：

CMOS门和TTL门的逻辑功能、特性参数和使用方法；OD门和OC门、三态门的概念。

2、点：

CMOS门和TTL门电路结构及工作原理。

〖教学内容〗：

1、二极管、三极管的开关特性

（1）二极管的开关特性

（2）三极管的开关特性

2、分立元件门电路

（1）二极管门电路

（2）三极管门电路

3、CMOS反相器

（1）CMOS反相器

（2）其它类型的CMOS逻辑门

（3）CMOS电路的正确使用

4、TTL集成逻辑门

（1）TTL与非门的工作原理

（2）其它类型的TTL门电路

（3）TTL与非门的外特性及其主要参数

（3）双极型集成逻辑门电路使用中的几个实际问题

5、不同类型门电路的接口

实验二：

TTL与非门的静态参数测试

（十）组合逻辑电路

〖教学目的与要求〗：

1、掌握组合逻辑电路的特点、分析和设计方法。

2、掌握常用的集成组合逻辑电路（编码器、译码器、多位加法器、数值比较器、数据选择器）的逻辑功能和使用方法；理解上述集成器件的工作原理。

3、了解组合逻辑电路中的竞争－冒险现象。

〖教学重点、难点〗：

1、重点：

组合逻辑电路的特点、分析和设计方法；译码器、数据选择器。

2、难点：

编码器、译码器、多位加法器、数值比较器、数据选择器的工作原理、逻辑功能和使用方法。

〖教学内容〗：

1、概述

2、组合逻辑电路的分析

3、组合逻辑电路的设计

（1）组合逻辑电路的设计步骤

（2）组合逻辑电路设计举例

4、常用的组合逻辑电路

（1）编码器

（2）译码器

（3）多位加法器

（4）数值比较器

（5）数据选择器

5、组合逻辑电路中的竞争—冒险现象

（1）什么是竞争—冒险现象

（2）竞争—冒险的识别方法

（3）消除竞争—冒险的方法

实验三：

组合逻辑电路的分析与设计

实验四：

组合电路的应用

（十一）　　触发器

〖教学目的与要求〗：

1、掌握RS触发器、D触发器、JK触发器、Ｔ和Ｔ＇触发器的逻辑功能及其表示方法（逻辑符号、特性方程、特性表、时序图和状态图）、触发方式以及它们之间的相互转换。

2、理解上述各触发器的电路结构、工作原理和使用方法。

〖教学重点、难点〗：

1、重点：

RS、D、JK、Ｔ和Ｔ＇触发器的逻辑功能及其表示方法、触发方式及相互之间的转换。

2、难点：

RS、D、JK、Ｔ和Ｔ＇触发器的电路结构、工作原理。

〖教学内容〗：

1、基本RS触发器

2、几种时钟触发器的逻辑功能

（1）同步RS触发器

（2）主从CMOS边沿D触发器

（3）维持阻塞边沿D触发器

（4）负边沿JK触发器

（5）T触发器和T`触发器

实验五：

触发器及其应用

实验六：

触发器的应用

（十二）时序逻辑电路

〖教学目的与要求〗：

1、掌握时序逻辑电路的特点和分析方法。

2、了解寄存器和移位寄存器的功能、组成和工作原理及其应用。

3、掌握同步和异步二进制、十进制、Ｎ进制及各种可逆计数器的逻辑功能和工作原理；掌握集成时序逻辑电路器件的功能表读法、使用方法和应用方法；掌握用中规模集成计数器构成任意进制计数器的方法（反馈归零法和反馈置数法）。

〖教学重点、难点〗：

1、重点：

时序逻辑电路的特点和分析方法；计数器的逻辑功能、工作原理和应用。

2、难点：

集成时序电路器件的功能表读法、使用方法和应用方法。

〖教学内容〗：

1、概述

2、时序逻辑电路的分析方法

3、寄存器和移位寄存器

（1）寄存器

（2）移位寄存器

4、计数器

（1）异步计数器

（2）同步计数器

（3）N进制计数器

实验七：

计数器及其应用

六、实践教学

1、实践教学目标

通过实训掌握数字电子试验设计、实施、数据收集整理、数据统计分析和试验报告撰写等主要环节技能，达到独立工作水平。

2、能力要求

1）能够正确使用常用电子仪器，如示波器、信号发生器、万用表、稳压电源。

2）掌握电子电路的基本测试技术。

3）能够正确处理实验数据，进行误差分析，并写出符合要求的实验报告。

4）能够查阅电子器件手册和在网上查询电子器件有关资料。

5）初步学会分析、寻找和排除实验电路中故障的方法。

6）初步学会一种EDA工具软件的使用，对模拟电路进行仿真、分析和辅助设计，并能够实现小系统的组装和调试。

3、参考实验内容

1）基本实验：

常用电子仪器使用练习、基本运算电路和波形发生电路等。

2）综合性实验。

3）数字电子电路的计算机辅助分析与设计。

4、作业要求

使用教材的每章后习题，布置适当的作业。

5、试验报告作业

目的要求：

训练学生撰写试验报告的能力。

材料用具：

常用电工仪器、仪表和各零件。

方法步骤：

（1）辅导学生撰写试验总结。

作业：

根据一份试验总结。

考核：

根据撰写的试验报告质量进行考核。

七、课程教学条件

教师：

1、对逻辑电路的理论熟悉，并具有相关内容的研究和实践的经历；

2、语言表达能力强，关于与学生沟通，对教学内容能够采用深入浅出的语言使学生理解和掌握。

教学资源：

电工电子综合实训室。

技能实训条件：

电工电子实验室。

生产性实训条件：

电工电子实验室。

八、面向职业岗位

电工、家电维修等方面岗位工作。

九、考核评价

1、考核方法

本课程是考试课，考试采用闭卷笔试考试方式。

以课堂讲授为主，通过布置适当分量的课外习题，培养学生独立分析问题、解决问题的能力。

通过实验课程的开设，巩固和补充课堂讲授知识，扩大学生知识领域，同时培养学生的实验技能、动手能力、创新精神和科学的工作作风。

成绩考核以笔试闭卷考试为主，结合平时实验、作业成绩、提问情况、出勤率进行综合评定。

2、考核知识结构及比重

（1）理论课程考核（70%）

（2）实验课程考核（30%）

实验课程的考核参照实验考核办法实施

3、期末总评成绩评定依据

期末总评

（按百份值）

理论（70%）

闭试（50%）

平时成绩（40%）

包括：

课堂提问、小测验和作业等

考勤（10%）

实践（30%）

操作考试（50%）

平时成绩（40%）

包括：

预习报告、实验报告和记录平时能力

考勤（10%）

十、认证与证书

十一、选用教材与参考书

课程使用的教材：

中职职业学校教学用书（计算机技术）王道生主编《微型计算机电路基础》

实验使用的教材：

周美珍主编《电子技术基础实验与实习》

参考书：

《模拟电子技术基础》（第四版）阎石主编

《数字电子技术基础》（第四版）阎石主编，高等教育出版社

《电子技术基础（数字部分）》（第四版）康华光编，高等教育出版社

《数字电路基础》 刘莉宏主编   机械工业出版社

十二、大纲说明

（一）教学对象：

本大纲适用于计算机技术专业、非机电等专业。

（二）教学建议：

本课程是一门应用性较强的专业基础课，必须注重理论结合实际，重点研讨电路设计与实验操作技巧，同时结合一定仿真软件来掌握逻辑功能。

为了提高教学质量，应采取相应的教学方法改革，主要有以下几个方面：

（1）废除满堂灌的教学方法，采用讲授、自学、实验等相结合的方法，以锻炼学生的思考和动手能力。

（2）尽量采用现代化、多样化方式进行教学，充分利用投影、多媒体课件等各种教学手段。