《电路与电子技术》 课程

  • 名称:《电路与电子技术》 课程
  • 分类:考研专业课  
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  • 时间:2025/6/10 15:05:50

《电路与电子技术》课程简介

《电路与电子技术》是面向高等院校工科专业开设的一门极为重要的技术基础课程,兼具深厚的理论性与显著的实践性,在整个工科课程体系中占据关键地位。该课程精心构建了一个系统且全面的知识框架,主要涵盖电路基础与电子技术基础两大核心板块,致力于全方位培养学生在电路分析、电子器件应用以及电路设计等多方面的专业素养与实践能力。

电路基础部分

  1. 电路基本概念与定律:课程伊始,会引领学生深入理解电路的基本概念,如电路的组成结构、各部分的功能以及电路模型的构建方法。同时,着重讲解电路中的常用物理量,包括电流、电压、电阻、功率等,让学生明晰这些物理量的定义、单位以及相互之间的关系。在此基础上,详细阐述基尔霍夫定律这一电路分析的基石,包括基尔霍夫电流定律(KCL)和基尔霍夫电压定律(KVL)。通过实际电路案例,引导学生熟练运用 KCL 和 KVL 进行电路分析,求解电路中的电流和电压,为后续更复杂的电路分析奠定坚实基础 。

  1. 电路分析方法:为帮助学生掌握多样化的电路分析手段,课程会介绍一系列实用的电路分析方法。其中,电路的等效变换方法教会学生如何将复杂的电路简化为易于分析的等效电路,例如电阻的串并联等效变换、电源的两种模型(电压源与电流源)及其等效变换等。叠加定理则让学生理解在线性电路中,多个电源共同作用时的响应等于各个电源单独作用时响应的叠加,从而能够分步骤分析复杂电路。戴维南定理能够将一个含源线性一端口网络等效为一个电压源与电阻串联的简单电路,极大地方便了对复杂电路中某一部分的分析。此外,课程还会涉及受控源及含受控源电路的分析方法,使学生了解受控源的特性及其在电路中的作用 。

  1. 动态电路分析:动态电路是电路领域中的重要研究对象,本课程会深入讲解动态电路的分析方法。从动态过程及初始值的确定入手,让学生掌握换路定律以及如何计算动态过程的初始值。接着,分别对一阶 RC 电路和一阶 RL 电路的动态分析展开探讨,包括零状态响应、零输入响应和全响应的分析方法。通过这些内容的学习,学生能够理解电容和电感元件在电路中的储能特性以及它们对电路动态响应的影响。同时,课程还会介绍一阶电路动态分析的三要素法,这是一种简洁有效的分析方法,能够快速求解一阶电路在各种激励下的响应 。

  1. 正弦稳态电路分析:在现代电力系统和电子设备中,正弦稳态电路广泛存在。因此,课程对正弦稳态电路分析给予了充分重视。首先,介绍正弦量及其相量表示法,让学生学会用相量来表示正弦电压和电流,从而将复杂的正弦交流电路分析转化为复数运算。随后,详细讲解元件的伏安关系与基尔霍夫定律的相量形式,包括电阻、电容、电感元件在正弦交流电路中的伏安关系以及基尔霍夫定律在相量形式下的应用。在此基础上,对 RLC 串并联电路进行深入分析,探讨电路的等效复阻抗与复导纳,以及正弦交流电路的功率计算,包括有功功率、无功功率、视在功率和功率因数等概念。此外,还会研究正弦交流电路中的谐振现象,包括串联谐振和并联谐振的条件、特点及其应用 。

电子技术基础部分

  1. 半导体二极管和三极管:半导体器件是现代电子技术的基础,课程首先会介绍半导体二极管和三极管的基本结构、工作原理和特性。对于二极管,详细讲解其伏安特性、参数以及特殊二极管(如稳压二极管、发光二极管等)的特点和应用。在三极管部分,深入剖析三极管的结构与特性,包括三极管的放大原理、输入输出特性曲线以及三极管在不同工作状态(放大、饱和、截止)下的特点。通过实际电路分析,让学生掌握三极管放大电路的组成、工作原理以及分析方法,如静态工作点的设置与计算、动态性能指标(电压放大倍数、输入电阻、输出电阻等)的分析等 。

  1. 集成放大电路应用及信号产生电路:随着集成电路技术的飞速发展,集成放大电路在电子系统中得到了广泛应用。课程会详细介绍集成运算放大器的基本知识,包括其电路结构特点、基本组成部分以及常用集成运算放大器芯片的性能和使用方法。在此基础上,深入讲解集成运算放大器在各种信号运算(如比例运算、加法运算、减法运算、积分运算、微分运算等)、信号处理(如滤波、电压比较等)以及波形产生(如正弦波、方波、三角波等信号产生电路)方面的应用。通过实际电路设计和实验,让学生掌握集成放大电路的应用技能,能够根据实际需求设计和搭建相应的电路 。

  1. 数字电子技术基础:除了模拟电子技术,数字电子技术也是本课程的重要内容之一。课程会介绍数字逻辑基础,包括数制与编码、逻辑代数基础以及逻辑门电路的工作原理和特性。在此基础上,讲解常用组合逻辑电路(如编码器、译码器、数据选择器等)和时序逻辑电路(如触发器、计数器、寄存器等)的设计与分析方法。同时,还会涉及半导体存储器和可编程逻辑器件的基本原理和应用,以及脉冲波形的产生与变换、数 / 模和模 / 数转换等相关知识,使学生对数字电子技术的整个体系有全面的了解 。

课程特色与教学方法

  1. 教学团队与资源:本课程由经验丰富、专业素养深厚的电工电子学基础课程国家级教学团队精心授课。团队成员在电路与电子技术领域拥有丰富的教学经验和科研成果,能够为学生提供高质量的教学服务。课程配备了丰富的教学资源,包括高清的教学视频、精心制作的课件、详细的课程讲义以及大量的在线练习题和案例分析。这些资源为学生提供了多样化的学习途径,方便学生随时随地进行学习和复习 。

  1. 实践教学环节:为了增强学生的实践能力,课程设置了丰富的实践教学环节。通过实验课程,学生能够亲自动手操作,使用各种电工电子仪器仪表,如万用表、示波器、信号发生器等,进行电路搭建、参数测量和故障排查等实践操作。实验内容涵盖了电路基础和电子技术基础的各个方面,从简单的电路元件伏安特性测试到复杂的集成放大电路设计,逐步提升学生的实践技能。此外,课程还鼓励学生参与课程设计和课外科技创新活动,通过实际项目的锻炼,培养学生的创新思维和解决实际问题的能力 。

  1. 教学方法创新:在教学方法上,课程采用了多种创新手段,以提高教学效果。例如,运用多媒体教学手段,通过形象生动的动画演示和实物展示,将抽象的电路原理和电子器件工作过程直观地呈现给学生,帮助学生更好地理解和掌握知识。同时,采用问题导向式教学方法,在课堂上设置一系列具有启发性的问题,引导学生积极思考、主动探索,培养学生的自主学习能力和创新思维。此外,还开展小组讨论和项目式学习活动,让学生在团队合作中相互交流、共同进步,提高学生的团队协作能力和沟通能力 。

《电路与电子技术》课程以知识、能力、素质全面协调发展的教育理念为先导,致力于培养学生扎实的工程素质、卓越的实践能力、创新的思维方式和严谨的逻辑推理能力。通过本课程的学习,学生将获得电路与电子技术领域必要的基本理论、基本知识和基本技能,为后续专业课程的学习以及从事相关工程技术工作奠定坚实的基础 。