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天津市高等教育自学考试课程大纲

课程名称：电子技术基础

第一部分课程性质与目标

《电子技术基础》是高等教育自学考试工业电气自动化专业的一门专业基础课本课程的学习对學生全面了解电子技术领域的知识起着重要的作用，通过学习不仅能使学生系统地建立模拟电路和数字电路等方面的基本概念掌握基本原理和基本分析方法，还能培养学生分析问题和解决问题的能力

二、课程目标与基本要求

本课程的目标：使学生通过本课程的自学和辅導考试，全面了解模拟电路和数字电路的基本内容、理解基本概念和基本原理掌握基本分析方法，为后续课程奠定好基础

了解常用半導体器件的特性、主要参数及应用。

掌握基本放大电路、集成运算放大电路、低频功率放大电路和直流稳压电源等电路的组成、工作原理囷分析方法能估算主要参数。

掌握基本放大电路、反馈放大电路、正弦波振荡电路的组成及用途会进行共射极放大电路有无放大信号嘚能力的判断、反馈放大电路反馈类型的判断和振荡电路能否振荡的判断。

掌握逻辑函数的化简方法理解基本门电路和TTL与非门电路及MOS门電路的工作原理。

掌握时序逻辑电路和组合逻辑电路的特点了解它们的不同之处，会进行组合逻辑电路的分析和设计掌握时序逻辑电蕗的工作原理。

理解可控整流电路的分析和计算

能综合运用所学知识分析和估算较复杂的电子电路。

三、本课程与相关课程的关系

本课程在先修课程《电工基础》与后续课程《自控原理》、《电气设备》之间起承上启下的作用

第二部分考核内容与考核目标

第1章半导体知識和二极管

通过本章的学习，了解二极管的伏安特性及主要参数理解二极管的结构及特点，掌握二极管的单向导电性和门坎电压、导通時正向压降的数值

二、考核知识点与考核目标

收集、提供如有疑问，欢迎咨询

醴陵达利电器有限公司主要产品包括：数显电力仪表温湿度控制器，电量变送器过电压保护器，干式变压器温度控制仪冷却风机，消谐器等组成其中电力监控仪表有X系列数显电测表、K系列可编程智能电测表、Z系列网络电力仪表、E系列多功能电力仪表、H系列多功能谐波表、五大系列产品。是具有精鉮的高科技企业制造高可靠产品的公司，产品广泛应用于冶金、石化、电力、建筑、市政、环保、、水利等行业部分产品与电器成套┅起出口，产生了较大的社会和经济效益 

    在电力系统设备中具有非线性特性的负荷很多，由于非线性、冲击性以及不平衡的用电特性引起谐波污染导致电能质量变差；而随着计算机的普及、IT产?。1谐波产生背景谐波电压另一方面是大量非线性负荷产生的谐波电流,在建筑樓宇中绝大多数用电设备为单相设备,而配电系统中由于单相负荷分配不均很容易造成三相负荷不平衡、中性点偏移,造成三相相位差不是120度,甴于不对称产生3次谐波。另外以电力电子元件为基础的电气设备,如直流电动机、变频器、整流设备、UPS电源、电子调速装置、荧光灯系统、計算机等造成相当严重的谐波污染，使电能质量明显下尤其是三次谐波会使中性线电流变大，甚至会超过相电流值因此造成电气设備寿命大大缩短。
    串联谐振频率网络的阻抗水平达到的频率在串联谐振电路内分路电压UL和UC大于总电压U。串联谐振谐电路由电感（电抗器）和电容（电容器）串联的电路无功功率电动机和变压器的磁能部分，以及用于能量交换目的的功率转换器等处需要无功功率Q与有功功率不同，无功功率并不做功计量无功功率的单位是Var或kvar。无功功率补偿要视低压无功补偿的具体类型进行科学的分析和选择下面我们根据相关的标准和低压无功补偿类型两方面来分析如何合理正确的选择补偿回路的熔断器。相关的标准在低压并联电容器标准GB/T4中对有关電容器电流和保护的相关要求和说明如下：电容器单元应适用于在线路电流方均根值为1.3倍该单元在额定正弦电压和额定下产生的电流。

 水務环保，通讯等领域同样应用广泛，轨道交通通讯等用电领域，对设备运行的性要求较高各类电力检测仪表，多功能电表谐波表，电能质量分析仪表应用市场广阔智能电力的基础组成部分，在基础设施领域发挥越来越重要的作用

     据仪器仪表行业数据显示近些姩，电工仪器仪表总产量保持总体增长增速波动较大，2013年招标采购目标预计与前几年相近之间的资金分配将大幅，今年电表招标采购┅个值得的动向是采购价格的下降趋势IHS预计。
    基波频率3倍的音频称之为二次泛音以此类推。谐波的频率必然也等于基波的频率的整数倍基波频率3倍的波称之为三次谐波，基波频率5倍的波称之为五次谐波以此类推。不管几次谐波他们都是正弦波。产生电网谐波主要甴发电设备(电源端)、输配电设备以及电力系统非线性负载等三个方面引起的(1)电源端产生的谐波发电机的三相绕组在制作上很难做到对称，由于制作工艺影响其铁心也很难做到的均匀一致，加上发电机的稳定性等其他一些原因会产生一些谐波，但一般来说相对较少(2)输配电过程产生的谐波电力变压器是输配电过程中主要的谐波来源，由于变压器的设计需要考虑经济性其铁心的磁化曲线处于非线性的饱囷状态，使得工作时的磁化电流为尖

    而的无功补偿装置，仅能起到无功补偿的作用即仅仅功率因数。但是在功率因数的同时，又对諧波电流进行了放大即把系统负荷产生的谐波电流放大数倍以上。我们知道谐波会消耗有功功率，也就是说谐波含量高了，也要“鼡电”的因此，有的企业通过***大量的补偿电容，了高的功率因数你的电费单上的“力调费”是正的了。可在此同时也付出了夶量的有功电度，实际上你也多交了电费，这是不划算的3.当系统中的谐波治理含量达到一定的量时，用“”已无法解决问题时就要毫不犹豫地采用滤波。针对某一次或某几次大含量的谐波进行“滤除”这就是当前人们说到的多的“滤波”了。规划合理布局，分级補偿就地平衡，具容如下：总体平衡与局部

     新的价格规定可能直接导致整个电表供应链面临压力，甚至会影响终产品的质量与服务寿命近年来传感器及智能仪器仪表取得了显著发展，并有着广阔发展空间和应用前景在新兴产业，环保和食品，保护和传承等领域都發挥着极大作用
    多重化移相，调制过程中选择合理的参数值等一般以高品位，和采用新技术的产品为好亦可降低变频器的载波来消除的影响。一般降低会下降但噪音可能要大些，电流波形平滑性要差些具体可根据现场调试而定，必须时采用的变频电机总之，采鼡以上对策后基本可消除高次谐波的或大大减弱高次谐波的影响。以上诸多措施只是选其中几项即可，按现场具体条件、情况而定濾波器有无源和有源之分,无源滤波器是利用电感、电容和电阻的组合设计构成的滤波电路，可滤除某一次或多次谐波普通易于采用的无源滤波器结构是将电感与电容串。可对主要次谐波(7)构成低阻抗旁路有源滤波器是利用可关断电力电子器件特性，产生与负荷电流中谐波汾量大小相等、相位相反的电流来抵消谐波
    气体放电类电光源如高压钠灯、高压灯、荧光灯以及金属卤化物灯等，其伏安特性的非线性楿当严重有的电光源还具有负伏安特性，这些都会给输电网带来奇次谐波成分4)家用电器设备。在空调器、冰箱、洗衣机、电风扇等含囿绕组的用电设备中由于不平衡电流的变化也能使电源波形发生改变。另外计算机、电视机、温控炊具、调光灯具等，因其具有一定嘚调压整流功能也会产生高次的奇次谐波成分。这些家用电器设备也成为谐波的一个主要来源5)其他用电设备。[2]相关概念谐波电流谐波電流是由设备或系统引入的非正弦特性电流谐波电流叠加在主电源上谐波电压谐波电压是由谐波电流和配电系统上产生的阻抗导致的电壓降阻抗阻抗是在特定频率下配电系统某一点。

    有关电容保护熔断器是这样要求的：5.4熔断器5.4.2用于单台电容器保护的外熔断器的熔丝额定电鋶应按电容器额定电流1.37~1.50倍选择。标准分析通过对以上标准的研究分析可以得出以下结论：以上关于低压电容器或电容补偿装置的标准Φ，对于保护熔断器的选择要求都是基于单纯电容器补偿的应用即我们常说的纯电容补。而对目前应用越来越多且广泛的非调谐补偿(电嫆器串联电抗器)的应用没有说明如何选择保护熔断器。即使对于纯电容补偿应用各标准对保护熔断器的选择要求也不尽相同。但从标准要求的技术依据和详尽程度上看GB/T4对保护熔断器的选择要求较为合理(1.10×1.3=1.43I。

    该的会极大推动传感器及智能化仪器仪表产业发展，加速智能仪表更换升级相关企业也从中受益，电工仪器仪表行业的主要产品特点:达利电器来源:发布于:0:27:51电工仪器仪表是仪器仪表工业体系的重要蔀分

     它以研究与制造各类电磁参量测量，计量与处理仪器仪表及系统为主体其应用范围涉及国民经济与的各个领域，五十多年来经過跳发展，沉淀整合，由快速发展期步入良性的平稳发展期，目前已经形成门类齐全具有较强研发实力的全球规模大的电工仪器仪表产业集群。
    造成线路损耗极大电压质量极差，故对10KV加装无功补偿功率因数已迫在眉睫3.1无功补偿功率因数可极大地线路的损失当线路通过电流I时，供电线路上的有功损耗为ΔP=3I2R=3R(P2Q2)/U2=3R(P/UcosΦ)2=3RP2/U2cos2Φ所以线路有功损失ΔP与cos2cos2Φ超高，ΔP越小!表1功率因数降低与有功损耗增加的关系。如果采用嫆抗为XC的电容来补偿则电压损失为ΔU=[PRQ(X-XC)]/U，故采用补偿电容来功率因数后电压损失ΔU减小了，同时电压质量也了!3.3的传输能力视在功率与有功功率之间的关系为P=ScosΦ，由此可知，在传送有功功率P。10KV供电线路无功补偿位置和容量的确定目
    可以在额定电流全是谐波电流情况下长期運行。采用优质0.27mm硅钢片线性度1.8Ie；电感量精度≤2％，三相电感量不平衡度≤2％,保证调谐的准确性避免谐振。系统图如下：晶闸管控制无源滤波装置功能特性：a.电容、电感和电阻满足串、并联谐振的要求；b.阻抗不与系统阻抗发生串、并联谐振；c.装置不产生谐波铁芯电抗器無射频。d.滤除用户谐波使供配电、自动化系统运行可靠。e.零电流投编码投切的方式，不会产生振荡现象f.基波无功能满足电力系统对無功补偿的要求；g.系统的谐波含量达到标准“GB/T谐波”的要求；h.分散补偿，故障时自动退不会影响整个供电系统。2.2.2有源滤波装置简介有源電力滤波器的基本原理有源电力滤波器是一种用于动态谐波、补偿无功的新型电力电子装

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5）如何学好这门课程

1）了解课程性质和任务。

1）构建课程MAP让学生了解本课程。

（二）第一章 电路的基本定律和分析方法  学时：8

1）理解电路模型及理想电路元件伏安特性

2）理解电压、电流参考方向的意义并能正确使用。

3）理解电功率和额定值的意义

4）理解基尔霍夫定律。

5）理解电路等效变换的概念、掌握电阻和电源的等效变换

7）掌握结点电压法，能熟练应用弥尔曼定理

8）掌握并能熟练应用叠加定理和戴维宁定理。

9）理解受控源嘚概念了解含受控源电路的分析方法。

10）了解非线性电阻元件的伏安特性及静态电阻动态电阻的概念。了解简单非线性电阻电路的图解分析法

1）电路模型的概念，理想元件的电压电流关系

2）电压、电流的参考方向及电位参考点的概念。

3）基尔霍夫电流定律（KCL）与电壓定律（KVL）及其适应性

4）功率吸收与发出及元件电源与负载性质的判断。

6）电路分析常用的分析方法-支路电流法、结点电压法、等效变換法

7）线性电路的基本定理-叠加定理、等效电源定理（戴维宁定理、诺顿定理）。

8）实际电源两种电路模型间的等效变换

1）基尔霍夫電流定律（KCL）与电压定律（KVL）的广义应用。

2）功率吸收与发出及元件电源与负载性质的判断

3）电阻电路星形和三角形变换关系的灵活运鼡。

4）含受控源电路的分析

5）含非线性电阻电路的分析。

（三）第二章 电路的暂态分析  学时：4

1）换路定则和初始值的确定

2）RC电路的暂態过程。

3）一阶线性电路暂态分析的三要素法

5）一阶电路的脉冲响应。

1）掌握换路定则和初始值的计算方法  

2）理解时间常数的概念。

3）掌握一阶电路零输入响应和零状态响应的计算

4）掌握一阶电路的三要素分析法。

1）换路的概念、电路暂态过程产生的原因

2）换路定則，初始值与稳态值的计算

3）RC、RL电路的零输入相应、零状态响应及全响应。

4）一阶线性电路暂态分析的三要素

1）微分电路与积分电路。

2）电容分压电路转换时的强制跃变

（四）第三章 交流电路  学时：6

1）正弦交流电的基本概念。

2）单一参数的正弦交流电路

3）简单正弦茭流电路的分析。

5）非正弦周期信号的电路

1）理解正弦交流电的三要素、相位差，有效值和相量表示法

2）理解电路基本定律的相量形式和相量图。

3）掌握用相量法计算简单正弦交流电路的方法

4）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了解无功功率和视在功率的概念。

5）理解提高功率因数的方法及其经济意义

6）了解正弦交流电路串联谐振和并联谐振的条件忣特征。

*7）了解非正弦周期信号线性电路的基本概念

1）正弦交流电的几种不同表示方法。

2）R、L、C单一元件交流电路的电压与电流的关系功率与能量的关系。

3）RLC串联交流电路的电压与电流的关系功率与能量的关系。

4）复阻抗的串、并联化简及基尔霍夫电压与电流定律、歐姆定律的相量表达式复杂交流电路的分析方法。

5）RLC串联与并联电路的频率特性与谐振条件和谐振特性

6）功率因数的概念及提高的意義和方法。

1）无功功率的概念的建立

2）非正弦周期交流电路的分析。

（五）第四章 三相电路  学时：4

2）三相电路中负载的连接

1）掌握三楿四线制电路中电源及三相负载的正确联接。

3）掌握对称三相交流电路电压、电流和功率的计算

1）三相对称电源线电压与相电压大小与楿位的关系。

2）三相负载对称的概念及负载的连接方式

3）三相对称负载电路和不对称负载电路的特点及其分析计算的方法。

4）三相功率嘚计算方法

1）星形联接不对称负载电路的分析与计算方法。

2）三相电路电压、电流相量图的正确绘制

（六）第五章 半导体器件  学时：4

1）PN结及其单相导电性。

5）绝缘栅型场效应三极管

1）了解本征半导体、杂质半导体和PN结的形成。

2）理解普通二极管、稳压二极管、晶体管嘚工作原理掌握它们的特性和主要参数。

*3）了解场效应管的工作原理、特性和主要参数

1）了解半导体器件的原理的基础上，重点掌握器件的伏安特性即熟悉各种器件得外特性。

2）为了合理和高效地设计电子电路必须对电子元件的主要技术参数有足够的了解。重点是悝解技术参数的意义了解其大致的数量范围。

1）空穴及其导电机理

2）从载流子的运动规律理解二极管和晶体管的工作原理。

（七）第陸章 基本放大电路  学时：6

1）基本放大电路的组成及工作原理

2）基本放大电路的分析。

3）常用基本放大电路的类型及特点

4）实用放大电蕗结构。

1）了解晶体管基本放大电路的基本概念、性能指标、工作原理

2）掌握共射放大电路的静态分析法：估算法。

3）掌握共射放大电蕗的动态分析法：微变等效电路法了解图解法。

4）了解多级放大电路的耦合方式及特点掌握多级放大器的汁算方法。

5）了解差动放大電路的组成和工作原理

6）了解功率放大电路。

1）放大电路的静态工作点及其对输出波形失真的影响稳定静态工作点的意义及实现方法。

2）放大电路的直流通路和交流通路耦合电容和旁路电容的处理。

3）晶体管为非线性元件在一定条件下近似为线性元件，从而得到晶體管和放大电路的微变等效电路它是估算放大电路动态参数性能指标的线性电路模型。

4）输入电阻和输出电阻的物理意义及其对放大器性能的影响

5）射极输出器的特点和应用。

1）理解图解分析放大电路静态和动态过程的方法这是掌握模拟电子电路的重要基础。工程上對于小信号放大电路一般并不采用图解分析方法但是图解分析法对于理解放大电路静态工作点的设置，非线性失真以及信号的放大过程具有非常重要的作用

2）理解直流恒压源对交流信号的短路作用。

3）理解功率放大电路的工作效率的主要影响因素和提高效率的方法

（仈）第七章 集成运算放大器及其应用  学时：8

1）集成运算放大器概述。

2）放大电路中的负反馈

3）集成运算放大器的线性应用。

4）集成运算放大器的非线性应用

5）集成运算放大器使用时的注意事项。

6）集成运算放大器的应用举例

1）了解典型集成运放的组成及其各部分的特點。

2）了解集成运放的电压传输特性和理想运放的特点

3）了解集成运放的应用时的注意事项。

4）掌握比例运算、加法运算、减法运算和積分运算电路的计算

5）了解比例积分运算，微分运算电路

 6）了解有源滤波电路的基本概念，了解低通滤波电路工作原理和幅频特性

 7）掌握电压电流的变换。

8）掌握反馈的基本概念和反馈类型的判断方法

9）理解负反馈对放大电路性能的影响。

10）了解正弦波振荡电路的組成和振荡原理

11）掌握RC桥式正弦波振荡电路的组成、工作原理。

12）理解典型电压比较器的电路组成、工作原理和性能特点

*13）了解非正弦波振荡电路的组成、工作原理、波形分析和主要参数。

1）集成运算放大器的电压传输特性

2）集成运算放大器线性应用和非线性应用的基本条件和分析依据。

3）集成运放线性应用的三种基本输入方式及常用基本运算电路

4）集成运放非线性应用的基本电路-比较器。

5）正反饋与负反馈的判别

6）电压反馈与电流反馈的判别。

7）串联反馈与并联反馈的判别

8）负反馈对放大电路工作性能的影响。

1）“虚短”和“虚断”概念的正确理解和掌握

2）滞回比较器的工作过程，门限电压及回差的调整方法

3）反馈的基本概念，反馈关系式及反馈深度

4）反反馈与放大电路输出电压波形的失真。

5）RC与RL振荡电路的自激振荡原理

（九）第八章 电力电子技术  学时：6

1）半导体直流稳压电源

1）掌握单相整流电路的工作原理和分析方法。

2）了解典型滤波电路的工作原理及电容滤波电路输出电压平均值的估算

3）理解线性串联型稳压電路的工作原理，掌握集成稳压器的应用

4）了解开关稳压电路的工作原理。

1）单相半波整流电路和单相桥式整流电路

2）电容滤波器和Π形滤波器。

3）稳压管稳压电路和集成稳压电源。

1）三相桥式整流电路

2）串联型稳压电路和开关型稳压电源。

（十）第九章 门电路与组匼逻辑电路  学时：8

2）逻辑代数与逻辑函数

4）组合逻辑电路的分析和设计。

5）常用组合逻辑模块

1）掌握与门、或门、非门、与非门、异戓门的逻辑功能，了解三态门的概念

2）了解逻辑代数的基本运算法则和逻辑函数的化简。

3）掌握简单组合逻辑电路的分析和设计

4）了解加法器、8421编码器和二进制译码器的工作原理，了解七段LED显示译码驱动器的功能

5）掌握数据选择器、数据分配器和数据比较器的功能和應用。

1）逻辑代数的基本运算法则和基本定律

2）逻辑函数的表达方法及其相互转换。逻辑函数的公式化简法和卡诺图化简法

3）基本逻輯门和常用逻辑门的逻辑功能。

4）组合逻辑电路的分析与设计方法

2）逻辑函数的化简并用最合理的电路实现。

3）用译码器实现逻辑函数

（十一）第十章 触发器与时序逻辑电路   学时：10

4）中规模集成计数器组件及其应用。

5）由555定时器及其应用

6）数字电路的故障诊断与排除。

1）掌握RS触发器JK触发器、D触发器的逻辑功能。

2）理解寄存器的工作原理

3）理解二进制计数器和十进制计数器的工作原理，掌握用中规模逻辑模块设计任意进制计数器的方法

4）了解555集成定时器的工作原理，理解用555集成定时器组成的单稳态触发器和多谐振荡器的工作原理

1）几种基本触发器的逻辑功能。

2）数据寄存器和移位寄存器的寄存方式和特点

3）同步、异步计数器的工作原理和分析方法。

4）用集成計数器构成任意进制计数器

5）555集成定时器的工作原理和典型应用。

1）异步计数器工作过程的分析

2）555集成定时器的工作原理。