课程概述

实验教学是培养学生分析和解决实际问题能力。提高学生工程能力的有效途径。《电路与电子技术实验》课程群是电类专业的专业基础课程,以培养适应社会需求的高素质应用型人才为目的,包含《电路实验》、《数字电子技术实验》与《模拟电子技术实验》三门实验课程,其特点是应用性广、实践性强,在培养学生的学习能力、实践能力和创新能力方面具有不可替代的作用。下面就分别对三门实验课程内容进行介绍。

  电路实验内容简介:

电路原理实验是配合《电路原理》课程教学而设置的实践课程,是一门专业基础实验课程,独立授课。通过本实验课程的学习,使学生能够正确使用常用电工仪表设备,了解它们的工作原理;结合每个实验的具体要求,完成相关实验内容,从而加深对所学电路相关知识的理解;学习 EWB 软件 的基本使用方法,利用 EWB 软件分析电路;对部分实验进行设计,根据要求拟定实验方案,设计实验步骤和数据表格,并正确连接线路;能初步分析并排除简单的实验故障,培养学生分析问题和处理问题能力。

数字电子技术实验课程简介:

专业基础实践课程,是《数字逻辑电路》实践教学环节,也是学生接触、设计实际数字电路的重要及关键途径。

在本实验中学生综合运用《高等数学》、《大学物理》、《电路原理》、《数字逻辑电路》等课程所学知识,初步掌握各种逻辑门、译码器、计数器、触发器等常用集成数字电路的基本特征和工作原理;能用各种逻辑门、译码器、计数器、触发器等器件设计简单的组合逻辑电路及时序逻辑电路;学习 EDA 软件的基本使用方法,能利用 EDA 软件设计电路。

通过数字电子技术实验,培养学生初步具有数字系统集成的概念和工程动手能力,学会分析和解决实际应用中出现的问题。培养学生利用现代化工程工具和信息技术工具对自动化工程问题进行预测和模拟仿真,并理解其局限性。

模拟电子技术实验课程简介:

是高等工科院校中电类专业的一门主要实验课程,是一门培养学生电子技术基本技能的实验教学课。“模拟电子技术实验”这门课和“模拟电子线路”理论教学是相辅相成互相 促进的,许多理论概念必须通过实验才能获得更清晰、更深入的理解;在实验中获得的丰富知识和经验有利于主动地学习理论,实验过程会加深对理论教学内容的理解。

通过本课程的学习,学生能够正确选择、使用常用的电子仪器、仪表及常用设备;设计简单的实验电路,独立按电路图正确接线和查线;初步掌握 BJT 等常用电子元件特性,及其构成的放大电 路工作原理及技术指标的物理意义;初步掌握理想运算放大器特点,熟悉集成运放在信号运算方面的应用(比例运算器、加、减、积分与微分运算电路)。能选用三极管、运算放大器等器件设计常用的电子电路;能准确读取实验数据、观察实验现象,测绘波形曲线;学习查找和排除简单的故障。





证书要求

   各位同学,本课程单元作业采用同学互批与教师审核相结合的方式进行。学生互批请参考本平台操作手册,互批完成提交后,教师审核,对有明显批改错误的地方予以纠正。为方便同学间互批,对单元作业作以下要求:

(1)本实验课程课程以南通大学主编《电路与电子技术实验教程》第二版(电子技术出版社)教材为蓝本,同学们可以参考;

(2)自行打印实验预习报告和实验报告(A4纸)完成作业,完成后拍照上传(直接用图片格式上传)。照片要求清晰,易于辨认;

(3)实验报告和预习报告按照实验指导书中撰写说明要求完成;

(4)文字与公式用蓝色或黑色水笔完成,公式符号要规范。如需要作图表,则必须用直尺、铅笔划线;

(5)解答格式要求排版清晰、美观。方便同学间互相批改,减少错批的概率。

        未尽事宜,视情补充。如有疑问,可在讨论区交流,谢谢大家!




授课大纲

实验教学是培养学生分析和解决实际问题能力。提高学生工程能力的有效途径。《电路与电子技术实验》课程群是电类专业的专业基础课程,以培养适应社会需求的高素质应用型人才为目的,包含《电路实验》、《数字电子技术实验》与《模拟电子技术实验》三门实验课程,其特点是应用性广、实践性强,在培养学生的学习能力、实践能力和创新能力方面具有不可替代的作用。下面就分别对三门实验课程内容进行介绍。

  《电路实验》

内容简介:

电路原理实验是配合《电路原理》课程教学而设置的实践课程,是一门专业基础实验课程,独立授课。通过本实验课程的学习,使学生能够正确使用常用电工仪表设备,了解它们的工作原理;结合每个实验的具体要求,完成相关实验内容,从而加深对所学电路相关知识的理解;学习 EWB 软件 的基本使用方法,利用 EWB 软件分析电路;对部分实验进行设计,根据要求拟定实验方案,设计实验步骤和数据表格,并正确连接线路;能初步分析并排除简单的实验故障,培养学生分析问题和处理问题能力。

教学内容与学时安排:

电路原理实验包含10个实验,其中4个实验必做,6个实验选做。

1. 电路元件伏安特性的分析测试(2 学时)

掌握直流电流表,直流电压表,万用表及可调稳压电源的使用方法;了解几种电路元件的伏安特性,学习元件伏安特性的测试方法。 

2. 网络定理的测试(3 学时)

验证基尔霍夫定律;验证线性电路叠加原理的正确性,从而加深对线性电路的叠加性的认识和理解;验证戴维南定理的正确性,加深对该定理的理解。

3. 受控源的研究(2 学时)

加深对受控源的理解;掌握受控源特性的测量方法。

4. 电源等效变换及最大功率传输条件的研究(2 学时)

初步掌握最大功率传输电路的设计思想和方法,正确选择实验设备;掌握电源外特性的测试方法;加深对电压源和电流源特性的理解;研究电源模型等效变换的条件;掌握负载获得最大传输功率的条件。

5. 电路的时域响应分析(3 学时)

学习 EWB 软件;研究 RC 的方波响应;学习电路时间常数的测定方法;掌握有关微分电路和积分电路的概念。

 6. 阻抗参数测量和功率因数改善(2 学时)

学习测量阻抗参数的基本方法,通过实验加深对阻抗概念的理解;掌握电压表、电流表、功率表和单相自耦调压器等电工仪表的正确使用方法。

7. 互感电路的研究(2 学时)

初步掌握互感电路的设计思想和方法,正确选择实验设备;初步掌握实验电路的设计思想和方法,正确选择实验设备;掌握互感线圈同名端的测量方法;学习互感测量的方法;研究次级负载对初级谐振频率的影响。

8. 电路的频率特性研究(3 学时)

初步掌握仿真实验的设计思想和方法;学习测量低通、带通电路频率特性及有关参数的方法; 用 EWB 中的波特仪测试电路频率特性。

9. 三相电路的研究(3 学时)

了解对称三相电路线电压与相电压、线电流和相电流之间的关系;了解负载不对称星形连接时中线的作用;学会用三表法和二表法测量三相负载的有功功率。

10. 线性无源二端口网络的研究(2 学时)

初步掌握线性无源二端口网络的设计思想和方法,正确选择实验设备;进一步学习线性无源二 端口网络传输参数的测量方法;用传输参数画出 T 型网络;通过实验加深对等效电路的理解。

《数字电子技术实验》

课程简介:

专业基础实践课程,是《数字逻辑电路》实践教学环节,也是学生接触、设计实际数字电路的重要及关键途径。

在本实验中学生综合运用《高等数学》、《大学物理》、《电路原理》、《数字逻辑电路》等课程所学知识,初步掌握各种逻辑门、译码器、计数器、触发器等常用集成数字电路的基本特征和工作原理;能用各种逻辑门、译码器、计数器、触发器等器件设计简单的组合逻辑电路及时序逻辑电路;学习 EDA 软件的基本使用方法,能利用 EDA 软件设计电路。

通过数字电子技术实验,培养学生初步具有数字系统集成的概念和工程动手能力,学会分析和解决实际应用中出现的问题。培养学生利用现代化工程工具和信息技术工具对自动化工程问题进行预测和模拟仿真,并理解其局限性。

教学内容与学时安排:

 数字电子技术实验共5个实验,其中3个必修实验必做,另两个在6个选修实验项目中选做。

1. 逻辑门功能测试及其应用(3学时)

掌握 TTL 集成与非门的逻辑功能及主要参数测试方法;学习掌握三态门逻辑功能,了解“总线”结构的工作原理,用三态门设计并实现三路信号分时传递的总线结构。

2. MSI组合功能器件的设计应用(3学时)

用数据选择器74LS153设计一个表示血型遗传规律的电路,检测并记录电路功能;用译码器74LS138和与非门设计一个一位二进制全减器,检测并记录电路功能;用全加器74LS283和与非门 设计一个1位NBCD码的全加器,检测并记录电路功能。

3. 集成触发器的设计应用(3学时)

对集成触发器进行功能测试,并进行触发器转换;设计广告流水灯,共有8个灯,始终使其中1暗7亮,且这1个暗灯循环右移。

4. MSI 时序功能件的设计应用(3学时)

掌握 MSI时序功能件74LS194的逻辑功能,设计具有自启动功能的01011序列信号发生器;掌握 MSI时序功能件74LS160的逻辑功能,设计一简易数字钟。

5. PWM 波信号发生器的设计(3学时)

熟悉 555 时基电路的电路结构、工作原理及其特点;用555时基电路设计占空比为50%的方波信号发生器及占空比可调的PWM波信号发生器。

6. 1位全加器原理图输入设计(3 学时)

学习QuartusⅡ原理图输入设计方法和步骤,掌握应用EL-SOPC4000实验系统,利用QuartusⅡ进行1位半加器、全加器的原理图输入设计,并进行硬件测试,验证设计正确性。

7. 4位加法计数器设计(4学时)

利用QuartusⅡ进行“含计数使能、异步复位和计数值并行预置功能的4位加法计数器”、“含异步清0和同步时钟使能功能的十进制加法计数器”的设计,学习时序电路设计、仿真和硬件测试,了解VHDL设计技术。

8. 简易交通信号灯控制电路设计(4学时)

利用 QuartusⅡ进行交通信号灯控制电路设计,学习时序电路设计、仿真和硬件测试,了解 VHDL设计技术。

9. 4×4阵列键盘控制电路设计(4学时)

利用 QuartusⅡ设计并实现一个4×4键盘接口控制器,含时序产生电路、键盘扫描电路、弹跳消除电路等,进一步了解VHDL设计技术。

《模拟电子技术实验》

课程简介:

是高等工科院校中电类专业的一门主要实验课程,是一门培养学生电子技术基本技能的实验教学课。“模拟电子技术实验”这门课和“模拟电子线路”理论教学是相辅相成互相 促进的,许多理论概念必须通过实验才能获得更清晰、更深入的理解;在实验中获得的丰富知识和经验有利于主动地学习理论,实验过程会加深对理论教学内容的理解。

通过本课程的学习,学生能够正确选择、使用常用的电子仪器、仪表及常用设备;设计简单的实验电路,独立按电路图正确接线和查线;初步掌握 BJT 等常用电子元件特性,及其构成的放大电 路工作原理及技术指标的物理意义;初步掌握理想运算放大器特点,熟悉集成运放在信号运算方面的应用(比例运算器、加、减、积分与微分运算电路)。能选用三极管、运算放大器等器件设计常用的电子电路;能准确读取实验数据、观察实验现象,测绘波形曲线;学习查找和排除简单的故障。

能整理分析实验数据,独立写出内容完整、条理清楚和整洁的实验报告。

教学内容与安排:

1. 模拟信号测试及半导体管性能测试(3学时)

(1)熟悉并掌握示波器、函数发生器、交流毫伏表和直流稳压源等常用电子仪器控制面板上各控件的名称及作用,掌握其使用方法;(2)掌握几种典型信号的幅值、有效值和周期的测量; (3)学习使用万用表判断二极管及三极管的类型和管脚。

2. 模拟运算电路(4学时)

(1)理解运算放大器的“虚短”“虚断”的概念;(2)掌握反相比例运算电路、单电源交流放大电路、加法和减法运算电路设计方法,并设计相关电路;(3)测试各运算电路的工作波形及电压传输特性。

3. BJT共射级电压放大电路的分析(3学时)

(1)通过对BJT共射级电压放大电路的工程估算、安装和调试,掌握放大器的主要性能指标及其测试方法;(2)掌握相关仪器、仪表及模拟电路实验箱的使用方法。

4. 积分和电流、电压转换电路(3学时)

(1)了解运放在信号积分和电流、电压转换方面的应用电路及参数的影响;(2)根据要求设计并调试积分电路和电压电流转换电路。

5. 信号产生电路(3学时)

(1)了解集成运算放大器在信号产生方面的应用;(2)用集成运放设计正弦波发生器、矩形波发生器、三角波发生器等电路,并确定各元器件参数;(3)掌握各电路调试方法及振荡频率和输出幅度的测量方法。

6. 集成稳压电源及应用(3学时)

(1)掌握整流与稳压电路的工作原理,设计及调试常见的应用电源电路;(2)熟悉集成稳压器的特点,会合理选择使用。

7. 差分放大电路(3学时)

(1)理解差分放大电路的基本性能特点;(2)理解失调对差分放大器性能的影响;(3)掌握利用EWB软件的高级分析功能,分析电路的性能,测量电路的性能指标。

8. 通用集成运放基本参数测试(3学时)

测试通用集成运放的主要参数,并分析测试结果。

9. 负反馈放大电路(3学时)

(1)掌握负反馈放大电路的各种类型;(2)理解各类负反馈对增益的影响,能利用负反馈改善放大电路性能。