目 录 电路( 上 ) 课程教学大纲... 4 电路( 下 ) 课程教学大纲... 9 电路实验 课程教学大纲 模拟电子技术 课程教学大纲 数字电子技术 课程教学大纲 电子技术综合实验 课程教学大纲 电子技术 课程设计教学大纲 电机学 课程

Transcription

1 农业电气化 ( 蒙 ) 课程大纲 1

2 目 录 电路( 上 ) 课程教学大纲... 4 电路( 下 ) 课程教学大纲... 9 电路实验 课程教学大纲 模拟电子技术 课程教学大纲 数字电子技术 课程教学大纲 电子技术综合实验 课程教学大纲 电子技术 课程设计教学大纲 电机学 课程教学大纲 电机学实验 课程教学大纲 电机实习 课程教学大纲 单片机原理及应用 A 课程教学大纲 单片机应用课程设计 A 教学大纲 自动控制原理 课程教学大纲 电工电子基本技能实训 A 课程教学大纲 电力电子技术 课程教学大纲 电力电子技术 课程设计教学大纲 电力系统认识实习 课程教学大纲 电气工程基础( 上 ) 课程教学大纲 电气工程基础( 下 ) 课程教学大纲 电力拖动与控制系统 A 课程教学大纲 电气控制技术 课程教学大纲 电气控制技术 课程设计教学大纲 电气工程基础 课程设计教学大纲 生产实习 课程教学大纲 毕业设计 教学大纲 金工实习 课程教学大纲 工程制图与 CAD 基础 课程教学大纲 电气工程导论 课程教学大纲 过程控制 课程教学大纲 电网络理论 课程教学大纲 工程力学 课程教学大纲 Matlab 与电气系统仿真 课程教学大纲 传感器与检测技术 课程教学大纲 农牧业装备智能化技术 课程教学大纲 专业英语 A 课程教学大纲 控制电机 课程教学大纲 楼宇自动化 课程教学大纲 工厂供电 课程教学大纲 工厂供电 课程设计教学大纲 电气安全 课程教学大纲

3 变频技术 课程教学大纲 电网调度自动化 教学大纲 电能质量分析与控制 课程教学大纲 智能变电站技术 课程教学大纲 微电网技术 课程教学大纲 配电网自动化技术 课程教学大纲

4 电路 ( 上 ) 课程教学大纲 一 课程基本属性 课程编码 : 课程中文名称 : 电路 ( 上 ) 课程英文名称 : Electric Circuit(1) 课程类别 : 基础教育 课程性质 : 核心课程 讲课学时 / 学分 : 56 学时 / 3.5 学分 总学时 / 学分 : 56 学时 / 3.5 学分 实验学时 / 学分 : 0 学时 / 0 学分 课内实践学时 / 学分 : 0 学时 / 0 学分 开课单位 : 机电工程学院 开设学期 : 2 适用专业及类型 : 农业电气化 ( 蒙汉双语复合应用型 ) 先修课程 : 高等数学 大学物理 主撰人 : 钱珊珠 主审人 : 宗哲英 制定时间 : 2017 年 6 月 23 日 二 课程简介与教学目标 ( 一 ) 课程简介 本课程是电气工程及其自动化专业 农业电气化与自动化的专业基础课 主要内容包括 : 电 路模型与电路定律, 线性电阻电路的等效变换, 线性电阻电路的分析, 电路定理, 动态电路的时 域分析等 课程教学的基本任务是要求学生掌握电路基本概念和电路分析方法 通过电路课程的学习, 使学生掌握电路理论知识 基本分析方法和初步的实验能力 本课程是电气类 电子信息 类专业学生完成后续专业基础课及专业课学习的必备基础知识 ( 二 ) 课程教学目标 通过本课程的教学应实现以下目标 : 了解本课程的性质是以分析电路中的电磁现象, 研究电路基本规律及电路分析方法为主 要内容的理论课, 基尔霍夫定律和各种电路分析方法是本课程的核心内容 ; 掌握电路基本定律 电路定理和各种分析方法在直流电路 动态电路分析中的应用与计算方法 ; 4

5 三 课程内容与教学基本要求 ( 一 ) 课程内容与课时分配 表 1 课程内容与课时分配 学时分配 章次 主要知识单元 理论 实验 习题 小计 一 电路模型和电路定律 二电阻电路的等效变换 三电阻电路的一般分析 四电路定理 五动态元件 六动态电路的时域分析 合计 ( 二 ) 教学基本要求 主要知识单元 1 电路模型和电路定律 (1) 电路模型, 电流和电压的概念及物理意义 ; (2) 电流和电压参考方向与实际方向的关系 ; (3) 电功率表达式及其物理意义 ; (4) 理想元件和集总元件, 电路元件 ( 电阻 电感 电容元件 ) 的特点及其 VCR, 独立源 线性受控源 ; (5) 基尔霍夫电流定律 KCL 和电压定律 KVL (1) 重点 : 参考方向, 理想电路元件的特点及其 VCR, 基尔霍夫定律的具体内容及应用 (2) 难点 : 关联参考方向与电功率表达式表示意义的关系, 受控源概念 (1) 了解电电路模型的概念和理想电路元件 ; (2) 熟悉电阻元件 电容元件 电感元件的特性及 VCR 关系, 理解电压源 电流源和受控源和特性及 VCR 关系 ; (3) 掌握电流和电压的参考方向的概念 ; 电路元件电功率的判别 ; 掌握基尔霍夫电压定律和 电流定律的内容和应用 主要知识单元 2 电阻电路的等效变换 (1) 等效变换的概念 ; (2) 电阻和电源的串联 并联及混合连接的等效变换 ; (3) 电阻的 Y 形连接和 形连接的等效变换 ; (4) 实际电源两种模型及其等效变换 ; (5) 二端网络输入电阻的定义和计算方法 5

6 (1) 重点 : 电阻电路串联 并联及混合联接的等效变换, 实际电源两种模型及其等效变换条件, 输入电阻的求解方法 ; (2) 难点 : 等效的原则 对外等效 ; 电桥平衡 ; 用 Y- 等效变换化简电阻电路 ; 输入电阻 的计算 (1) 了解利用等效电路分析电路的意义及等效变换概念 ; (2) 熟悉实际电源两种模型间的等效变换条件 ; (3) 掌握电阻的串 并联及混合连接和 Y- 的等效变换方法 ; 电源的等效变换条件的应用 ; 无源一端口电路的输入电阻求法 主要知识单元 3 (1) 电路图论的初步知识 ; 电阻电路的一般分析 (2) 线性电阻电路的支路电流法 ; (3) 电路的网孔电流分析法 ; (4) 电路的回路电流分析法 ; (5) 电路的结点电压分析法 (1) 重点 : 利用支路电流法 网孔电流法 回路电流法 结点电压法分析计算电路问题 (2) 难点 : 含有受控源或特殊支路 ( 无伴电压源和无伴电流源支路 ) 电路分析 (1) 了解电路拓扑图的概念 树支 连支的概念及树的概念 ; (2) 熟悉支路电流法 网孔电流法 回路电流法 结点电压法的内容及应用 ; (3) 掌握利用回路电流法和结点电压法分析含有特殊支路电路的方法 主要知识单元 4: 电路定理 (1) 叠加定理 ; (2) 替代定理 ; (3) 戴维南定理和诺顿定理 ; (4) 最大功率传输定理. (1) 重点 : 叠加定理 戴维宁 ( 诺顿 ) 定理 最大功率传输定理的应用 ; (2) 难点 : 含有受控源电路的戴维宁等效电路参数的求解 (1) 了解叠加定理的适用范围及齐性定理的内容, 了解替代定理的使用条件 ; (2) 熟悉叠加定理的内容及应用叠加定理求解电路问题, 理解替代定理的内容及可以等效替 代的基本前提条件 ; (3) 掌握应用戴维南定理或诺顿定理求解电路的方法 ; 最大功率传输定理的内容及应用 主要知识单元 5 动态电路元件 (1) 电感元件 ; (2) 电容元件 ; (3) 电感元件和电容元件的串联与并联 6

7 (1) 重点 : 了解动态元件与电阻元件的主要区别, 熟练掌握电容元件和电感元件的电流电压约束关系, 两个元件在直流电路中特点 ; 掌握含有动态元件直流电路的分析方法 (2) 难点 : 电容元件 电感元件的串联 并联等效参数的求解 (1) 了解储能元件电感和电容的特性, 元件电流电压约束关系 ; (2) 熟悉电感线圈和电容器在实际电路中的储能形式及它们与理想电感元件和理想电容元件 的关系与区别 ; (3) 掌握含有动态元件直流电路的电路方程的特点和电路分析方法 主要知识单元 6 动态电路的时域分析 (1) 动态电路方程及其过度过程 ; (2) 电路初始状态及初始条件 ; (3) 一阶电路 ( 包括 RC 电路和 RL 电路 ) 的零输入响应 ; (4) 一阶电路的零状态响应 全响应 ; (5) 阶跃响应和冲激响应 (1) 重点 : 换路概念及初始状态概念 ; 求解一阶电路的零输入响应 零状态响应 全响应的 方法, 三要素法 (2) 难点 : 0+ 等效电路, 阶跃响应和冲激响应 (1) 了解一阶电路及时域分析法的概念, 了解过渡过程的概念 产生的原因 ; (2) 熟悉换路定律的内容和初始值 稳态值的计算, 理解一阶电路的时间常数的概念和求法, 理解一阶电路的阶跃响应和冲激响应 ; (3) 掌握一阶电路零输入响应和零状态响应的分析方法, 掌握三要素法求解一阶电路的全响 应的方法 四 课程考核与成绩评定 ( 一 ) 考核方式 考试 ; 闭卷 ( 二 ) 成绩评定 课程总评成绩 = 平时考核成绩 30%+ 课程考试 70% 表 2 平时考核方式及权重 平时考核类型 考勤 作业 其它 权重 (%) 表 3 试题类型及权重 试题类型 填空题 选择题 判断题 分析计算题 权重 (%)

8 五 推荐教材 参考书及网络资源 ( 一 ) 教材与参考书 1. 教材 : (1) 邱关源 电路 北京 : 高等教育出版社,2006( 第五版 ) (2) 范承志, 孙盾, 童梅 电路原理 北京 : 机械工业出版社,2016( 第四版 ) (3) 王松林, 吴大正, 李小平 电路基础 西安 : 西安电子科技大学出版社,2008( 第三版 ) 2. 参考书 : (1) 于歆杰等 电路原理 北京 : 清华大学出版社,2007( 第一版 ) (2) 江缉光等 电路原理 北京 : 清华大学出版社,2007( 第二版 ) (3) 周守昌 电路原理 ( 上 下册 ) 北京 : 高等教育出版社,1999( 第二版 ) ( 二 ) 相关网络资源 网络资源 : 畅想教育 Com 8

9 电路 ( 下 ) 课程教学大纲 一 课程基本属性 课程编码 : 课程中文名称 : 电路 ( 下 ) 课程英文名称 : Electric Circuit(2) 课程类别 : 基础教育 课程性质 : 核心课程 讲课学时 / 学分 : 56 学时 / 3.5 学分 总学时 / 学分 : 56 学时 /3.5 学分 实验学时 / 学分 : 0 学时 / 0 学分 课内实践学时 / 学分 : 0 学时 / 0 学分 开课单位 : 机电工程学院 开设学期 : 3 适用专业及类型 : 农业电气化 ( 蒙汉双语复合应用型 ) 先修课程 : 高等数学 大学物理 主撰人 : 钱珊珠 主审人 : 宗哲英 制定时间 : 2017 年 6 月 23 日 二 课程简介与教学目标 ( 一 ) 课程简介 本课程是电气工程及其自动化专业 农业电气化与自动化的专业基础课 主要内容包括 : 相 量法 正弦稳态电路的分析, 含有耦合电感电路 电路频率响应 三相电路及非正弦周期电路和频率响应等 课程教学的基本任务是要求学生掌握相量法基础及利用相量法分析正弦稳态电路的 分析方法 通过本课程的学习, 使学生了解线性电路的相量法分析理论基础 掌握正弦稳态电路 的相量分析法和进一步的实验能力 本课程是电气类 电子信息类专业学生完成后续专业基础课及专业课学习的必备基础知识 ( 二 ) 课程教学目标 通过本课程的教学应实现以下目标 : 了解本课程的性质是以电路模型 电路基本规律及电路分析方法为 熟悉正弦稳态电路的一种分析方法 ; 掌握电路基本定律 电路定理和各种分析方法在正弦交流稳态电路中的应用与计算方法 ; 三 教学内容与基本要求 ( 一 ) 课程内容与课时分配 9

10 表 1 课程内容与课时分配 学时分配 章次 主要知识单元 理论 实验 习题 小计 一 相量法 二正弦稳态电路分析 三含有耦合电感电路 四电路的频率响应 五三相电路 六非正弦周期电流电路和信号的频率 合计 ( 二 ) 教学基本要求 主要知识单元 1 相量法 (1) 复数及复数运算 ; (2) 正弦量 ; (3) 相量法的基础 复指数函数与正弦量对应关系 ; (4) 电路定律的相量形式 ; (5) 相量图 (1) 重点 : 正弦量的三要素及相量形式的基尔霍夫定律 电路元件的电压和电流约束关系的 相量形式及相量图 (2) 难点 : 正弦量与相量关系的建立过程, 相量图的绘制 (1) 了解复数的概念 表示形式及运算, 了解旋转因子的概念 ; (2) 熟悉正弦量的三要素的含义 参数计算, 理解同频正弦量的相位差 ; (3) 掌握基本电路元件的相量模型 电流相量和电压相量的模 相位关系 掌握电路定律的 相量形式 主要知识单元 2 正弦稳态电路的分析 (1) 阻抗和导纳 ; (2) 正弦稳态电路分析的相量法 ; (3) 正弦稳态电路中各种功率的概念及功率因数 ; (4) 复功率 ; (5) 最大功率传输 (1) 重点 : 正弦稳态电路分析的相量法, 正弦稳态电路中各种功率的概念及功率因数 (2) 难点 : 复功率概念, 最大功率匹配关系 (1) 了解复阻抗和复导纳的概念, 提高功率因数 最大功率传输问题意义 ; (2) 熟悉电路分析方法和电路定理在正弦稳态电路分析中的应用 ; 10

11 (3) 掌握相量图的画法, 结合相量图分析正弦稳态电路 ; 用相量法求解正弦稳态电路 ; 正弦稳态电路各种功率的计算和交流参数的测量 ; 求解无源二端网络的阻抗和导纳方法 ; 主要知识单元 3 含有耦合电感的电路 (1) 耦合电感中的磁耦合现象和互感 ; (2) 耦合电感的同名端和耦合电感的磁通链方程 电压电流关系 ; (3) 含有耦合电感电路的分析计算 ; (4) 空心变压器和理想变压器 (1) 重点 : 含有耦合电感电路的分析和理想变压器的特点, 同名端的判断 (2) 难点 : 根据同名端正确写出耦合电感电流 电压关系式 (1) 了解耦合电感的串联电路和并联电路以及去耦等效电路的画法 (2) 熟悉含有耦合电感的电路的分析方法, (3) 掌握列写表征耦合电感伏安特性的电压 电流方程的方法 ; 理想变压器及含有理想变压 器电路的分析方法 主要知识单元 4 电路的频率响应 (1) 网络函数 ; (2)RLC 串联电路谐振 ; (3)RLC 串联电路的频率响应 ; (4)RLC 并联电路谐振 ; (5) 波特图 (1) 重点 :RLC 串联谐振特点 串联谐振条件 ;RLC 并联谐振特点 并联谐振条件 ; (2) 难点 : 电路频率响应 波特图的意义 (1) 了解电路发生谐振现象的主要特点, 谐振在日常生活中的有利之处和不利之处 (2) 熟悉电路发生谐振时的特点 ; 串联 并联谐振的区别 (3) 掌握电路谐振频率或通过调节电路参数让电路发生谐振的参数值 主要知识单元 5 三相电路 (1) 三相电路的组成 ; (2) 线电压 ( 电流 ) 与相电压 ( 电流 ) 概念 ; (3) 对称三相电路的计算 ; (4) 三相电路功率的概念及应用 ; (5) 不对称三相电路的概念 (1) 重点 : 三相电路相电压 ( 电流 ) 线电压 ( 电流 ) 关系 ; 对称三相电路的归一相分析法 ; 三相电路功率测量法 (2) 难点 : 中性点位移的概念及不对称三相电路的计算 (1) 了解不对称三相电路的中性点位移现象和三相四线制中性线的作用 ; 11

12 (2) 三相电路的组成及线电压 ( 电流 ) 与相电压 ( 电流 ) 的概念 ; (3) 掌握三相对称电路的星形连接方式 三角形连接方式中各电压 电流的关系 ; 对称和不 对称三相电路的电压 电流和功率的计算, 对称三相电路功率的求解及功率的测量 主要知识单元 6 非正弦周期电流电路和信号的频率 (1) 非正弦周期信号 ; (2) 非正弦周期函数分解为傅里叶级数 ; (3) 有效值 平均值和平均功率 ; (4) 非正弦周期电流电路的计算 (1) 重点 : 非正弦周期函数的傅里叶级数展开 非正弦周期电流电路的计算 (2) 难点 : 非正弦周期函数的傅里叶级数展开 (1) 了解有效值 平均值及平均功率在非正弦周期信号电路中的意义 ; (2) 熟悉将周期信号展开为傅里叶级数, 利用叠加定理对电路进行分析的思想 ; (3) 掌握非正弦周期电路的傅里叶级数展开分析法 四 课程考核与成绩评定 ( 一 ) 考核方式 考试 ; 闭卷 ( 二 ) 成绩评定 课程总评成绩 = 平时考核成绩 30%+ 课程考试 70% 表 2 平时考核方式及权重 平时考核类型 考勤 作业 其它 权重 (%) 表 3 试题类型及权重 试题类型 填空题 选择题 判断题 分析计算题 权重 (%) 五 推荐教材 参考书及网络资源 ( 一 ) 教材与参考书 1. 教材 : (1) 邱关源 电路 北京 : 高等教育出版社,2006( 第五版 ) (2) 范承志, 孙盾, 童梅 电路原理 北京 : 机械工业出版社,2016( 第四版 ) (3) 王松林, 吴大正, 李小平 电路基础 西安 : 西安电子科技大学出版社,2008( 第三版 ) 2. 参考书 : (1) 于歆杰等 电路原理 北京 : 清华大学出版社,2007( 第一版 ) (2) 江缉光等 电路原理 北京 : 清华大学出版社,2007( 第二版 ) (3) 周守昌 电路原理 ( 上 下册 ) 北京 : 高等教育出版社,1999( 第二版 ) 12

13 ( 二 ) 相关网络资源 网络资源 : 畅想教育 Com 13

14 电路实验 课程教学大纲 一 课程基本属性 实验课程编码 : 实验课程类别 : 基础教育 总学时 / 学分 : 16 学时 /1.0 学分 实验课程中文名称 : 电路实验 Experiment in Circuits 实验课程英文名称 : Theory 实验课程性质 : 核心课程 实验学时 / 学分 : 16 学时 /1.0 学分 开课单位 : 机电工程学院开设学期 : 2 电气工程及其自动化 ( 复合应用型 ) 农业电气化与自动化( 复合应用型 ) 适用专业及类型 : 农业电气化 ( 蒙汉双语复合应用型 ) 先修课程 : 电路 高等数学 主撰人 : 葛延主审人 : 刘宇制定时间 : 2017 年 6 月 20 日 二 课程简介与教学目标 ( 一 ) 课程简介 电路原理实验 课程针对 电路原理 课程中的定理 原理 电路分析方法等知识点开设 验证性 综合性实验 作为 电路原理 课程的补充与实践教学环节, 并希望通过实验课程的开展加强学生对理论课程的理解 学习基本的实验实践技能及生产安全规范 ( 二 ) 教学目标 通过本课程的教学应实现以下目标 : 了解该课程的开设目的和训练要求 ; 熟悉电路基本原理定理及其验证和应用方法, 熟悉理论验证和应用方法 ; 掌握电路实验的基本规则 途径, 掌握常用电子仪器的使用方法和规范, 掌握电气操作 的规范和安全规则 ; 三 实验项目与学时分配 表 1 实验项目与学时分配表 序号 实验项目名称 学时分配 实验类别 实验类型 每组人数 要求 1 线性电路的叠加定理和互易定理 2 基础类 验证性 2 必开 14

15 序号 实验项目名称 学时分配 实验类别 实验类型 每组人数 要求 2 线性含源一端口的等效电路 2 基础类 验证性 2 必开 3 正弦交流电路参数的测量 2 基础类综合性 2 必开 4 功率因数的提高 2 基础类综合性 2 必开 5 RLC 串联谐振 2 基础类综合性 2 必开 6 互感电路 2 基础类综合性 2 选开 7 三相电路电压电流测量 2 基础类综合性 2 必开 8 三相电路功率测量 2 基础类综合性 2 必开 9 一阶电路的响应 2 基础类 综合性 2 必开 10 无源二端口网络参数的测定 2 基础类 综合性 2 选开 合计 20 四 实验条件 1. 电气类实验室内的电气设备的安装和使用必须符合安全用电管理规定, 大功率实验设备用 电必须使用专线, 严禁与照明线共用 2. 对实验室内可能产生静电的部位 装置要有明确标记和警示, 对其可能造成的危害要有妥 善的预防措施 3. 凡设备本身要求安全接地的, 必须接地 ; 定期检查线路, 测量接地电阻 电路实验 需要两部分实验设备 : 直流电实验设备 ; 交流电实验设备 以下分别为两种实 验设备具体要求 : 直流实验室要求提供总功率不小于 5kW 的电源输入, 并留有发展余量 实验室要求铺设绝缘地板, 每个实验台都应具有漏电保护功能 ( 动作时间 0.1s, 漏电保护电流小于 30mA), 应为每个 实验台提供不小于 6 平方米的布置空间 实验室要求具有电气防火和灭火设备 实验装置设备要求 ( 以 台 / 套 为单位 ): (1) 线性可调直流稳压电源 2 台 ; (2) 线性可调直流恒流电源 2 台 ; (3) 直流电压表 2 台 ; (4) 直流毫安表 1 台 ; (5) 信号发生器 1 台 ; (6) 双踪示波器 1 台 ; (7) 电阻 电容 电感若干, 导线若干 ; (8) 其他电子类实验设备 耗材 交流实验室要求提供总功率不小于 10kW 的电源输入, 并留有发展余量 实验室要求铺设绝缘地板, 每个实验台都应具有漏电保护功能 ( 动作时间 0.1s, 漏电保护电流小于 30mA), 并具备过 电流 过电压 过载保护功能 应为每个实验台提供不小于 6 平方米的布置空间 实验室要求具 有电气防火和灭火设备 每套实验设备要求 ( 以 台 / 套 为单位 ): (1) 三相自耦调压器 1 台 ; (2) 交流电压表 3 台 ; (3) 交流电流表 3 台 ; (4) 带有功率因数测量功能的有功功率表一台 ; 15

16 (5) 三相电阻 ( 白炽灯 ) 电感 电容负载 1 组 ; (6) 可调电容箱 1 台 ; (7) 可调电阻箱 1 台 ; (8) 互感器 1 台 ; (9) 日光灯组 ( 日光灯管 启辉器 镇流器各 1 台 ); 电路实验室建设按照 15~20 套实验设备进行布置 序号实验项目设备名称每组应配台件数备注 1 直流稳压电源, 电源 2 台, 电压表 2 台, 毫安线性电路的叠加定理和互易直流电压表, 直表 1 台, 电阻若干定理流毫安表, 电阻 线性含源一端口的等效电路 正弦交流电路参数的测量 功率因数的提高 RLC 串联谐振 互感电路 三相电路电压电流测量 三相电路功率测量 一阶电路的响应 无源二端口网络参数的测定 直流稳压电源, 直流电压表, 直流毫安表, 电阻 自耦调压器, 交流电压表, 交流电流表, 有功功率表 自耦调压器, 交流电压表, 交流电流表, 有功功率表, 日光灯组 信号发生器, 双踪示波器, 电阻, 电感, 电容 自耦调压器, 互感器, 交流电压表, 交流电流表 自耦调压器, 三相交流负载, 交流电压表, 交流电流表 自耦调压器, 三相交流负载, 有功功率表 信号发生器, 双踪示波器, 电容, 电阻 直流稳压电源, 直流电流表, 直流毫安表, 电阻 表 2 实验主要设备和台件数 电源 2 台, 电压表 2 台, 毫安表 1 台, 电阻若干 自耦调压器 1 台, 交流电压表 1 台, 交流电流表 1 台, 有功功率表 1 台 自耦调压器 1 台, 交流电压表 1 台, 交流电流表 1 台, 有功功率表 1 台, 日光灯组 1 套 信号发生器 1 台, 双踪示波器 1 台, 电阻, 电感, 电容 自耦调压器 1 台, 互感器 1 台, 交流电压表 2 台, 交流电流表 2 台 自耦调压器 1 台, 三相交流负载 1 套, 交流电压表 3 台, 交流电流表 3 台 自耦调压器 1 台, 三相交流负载 1 套, 有功功率表 1 台 信号发生器 1 台, 双踪示波器 1 台, 电容, 电阻 直流稳压电源 2 台, 直流电流表 2 台, 直流毫安表 2 台, 电阻 五 实验内容及要求 1 线性电路的叠加定理和互易定理 表 3 实验内容及要求 序号 实验项目 实验内容 基本要求 (1) 叠加定理的验证 ; (2) 互易定理的验证 ; (1) 熟悉叠加定理和互易定理的内容和使用范围 ; (2) 掌握直流稳压电源 电压表和电流表的使用方法 16

17 序号实验项目实验内容基本要求 2 (1) 测量含源端口网络 (1) 加深电路等效概念的理解, 加深对戴维南定线性含源一的外部伏安特性 ; 理和诺顿定理的理解 ; 端口的等效 (2) 验证戴维南定理 ; (2) 掌握线性含源一端口等效电路参数的测定方电路 (3) 验证诺顿定理 ; 法 正弦交流电路参数的测量 功率因数的提高 RLC 串联谐振 互感电路 三相电路电压电流测量 三相电路功率测量 一阶电路的响应 无源二端口网络参数的测定 (1) 测量阻性负载 R; (2) 测量容性负载 C; (3) 测量感性负载 ; (4) 串联负载电压电流关系 ; (5) 并联负载电压电流关系 (1) 搭建日光灯电路并成功点亮日光灯 ; (2) 改变补偿电容并测试电路数据 (1) 选择元件组成 RLC 串联电路 ; (2) 调节电源频率并观察波形, 测量数据 ; (3) 改变电路参数, 观 察波形及数据变化 (1) 连接互感器并测定同名端 ; (2) 用三表法测试正向串联互感元件参数 ; (3) 用三表法测试反向串联互感元件参数 (1) 三相 Y 型连接负载电压和电流测试 ; (2) 三相 型连接负载电压和电流测试 (1) 三瓦法 测量三线三相制电路负载的有功功率 ; (2) 二瓦法 测量三相三线制电路负载的有功功率 ; (3) 测量三相三线制电路中负载消耗的无功功率 (1) 研究 RC 电路零输入响应与零状态响应 ; (2) 研究 RC 电路的方波响应 (1) 计算二端口网络的 Z 参数和 A 参数 ; (2) 计算出 T 型等效电路, 并验证电路的等效性 (1) 熟悉常用交流仪表及自耦调压器的使用方法 ; (2) 掌握用 三表法 测量未知阻抗参数的方法 (1) 熟悉日光灯电路的工作原理及电路连接方法 ; (2) 掌握 三表法 测定交流参数方法, 掌握感性负载提高功率因数的方法和目的 (1) 了解谐振现象, 加深对串联谐振电路特性的理解, 了解电路幅频特性的含义 ; (2) 熟悉 RLC 串联谐振电路频率特性测试方法 ; (3) 掌握函数信号发生器 示波器的使用方法 ; (1) 了解互感现象 ; (2) 熟悉测定耦合线圈同名端的方法及互感系数和耦合系数的方法 ; (3) 研究空心变压器的次级回路对初级回路的影响 (1) 了解三相三线制和四线制供电的特点及中线作用 ; (2) 掌握三相电路中线电压与相电压, 线电流与相电流之间关系 ; (1) 了解功率表读数的具体含义, 了解对称三相电路无功功率测试方法 ; (2) 掌握 三瓦法 二瓦法 测量三相电路功率的方法 (1) 了解用示波器观察和分析动态电路过渡过程的方法 ; (2) 掌握示波器和函数信号发生器的使用方法, 掌握一阶电路时间常数的测定方法 (1) 加深对双口网络等效电路的理解 ; (2) 掌握无源线性二端口网络参数的测定方法 17

18 六 实验报告 实验报告应包括 : 实验名称 目的 内容 原理 设备 实验装置连接图 实验步骤 实验 记录 数据处理 ( 实验现象描述 原理论证 结构说明 误差分析等 ) 实验结果与理论结果的验证关系和对比, 实验后思考等 七 考核办法和成绩评定 1. 出勤考核 : 出勤总分数为 40 分 ( 百分制 ), 每缺勤 2 学时扣除 20 分 ; 2. 课堂评分 : 课堂总分数为 50 分 ( 百分制 ), 每次实验为 2 学时, 每个实验的单次课堂评分总分相同 单次课堂评分包括 : (1) 学生对理论的理解 ; (2) 对实验设备的熟练程度及出错率 / 故障排除能力 ; (3) 学生得到实验数据和结论的时间长短和准确程度 教师综合上诉几方面给出学生单次课堂评分 课堂总成绩由单次课堂评分累加得到 3. 实验报告评分 : 实验报告占 10 分, 考核学生对实验原理 实验过程 实验结果的总结分析能力和书面表达能力, 成绩由该学生所有实验报告综合评定 ( 一 ) 考核方式 电路实验课程主要考核学生的理论结合实际能力 理论验证能力和实践动手能力 主要包括 实验组织能力 实验操作 实验数据 数据分析能力 实验结论能力和实验报告撰写能力 考核由出勤考核 课堂评分和实验报告三部分组成 ( 二 ) 成绩评定 实验总评成绩 = 平时考勤成绩 40%+ 操作考查 30%+ 实验数据及分析 20%+ 实验报告 10% 八 推荐教材 参考书 ( 一 ) 教材与参考书 1. 教材 : 电路原理实验指导书 主编 : 葛延, 内蒙古农业大学自编教材 ; 2. 参考书目 : 电路 ( 第五版 ) 主编 : 邱关源, 高等教育出版社 ( 第五版 ) , 18

19 模拟电子技术 课程教学大纲 一 课程属性简介 课程中文名称 : 模拟电子技术课程编码 : Analog Electronic 课程英文名称 : Technology 课程类别 : 基础教育课程性质 : 核心课程讲课学时 / 学分 : 48 学时 /3 学分总学时 / 学分 : 48 学时 /3 学分实验学时 / 学分 : 0 学时 /0 学分课内实践 / 学分 : 0 学时 /0 学分开课单位 : 机电工程学院开设学期 : 3 适用专业及类型 : 农业电气化与自动化 ( 蒙汉双语复合应用型 ) 先修课程 : 电路原理 主撰人 : 郝敏主审人 : 吴利斌制定时间 : 2017 年 6 月 23 日 二 课程简介与教学目标 ( 一 ) 课程简介 模拟电子技术 是农业电气化与自动化专业在电子领域的基础教育核心课程, 它具有自身的体系, 是实践性很强的课程 课程以模拟信号为研究对象, 主要分析输入和输出信号之间的放 大关系, 内容包括半导体基本知识 半导体元器件的构成与特性 放大电路的构成 分析和计算 信号产生电路的原理 直流稳压电源的原理等 通过本课程的学习为以后深入学习电子技术某些领域中的内容以及为电子技术在专业中的应用打好基础 ( 二 ) 课程教学目标 通过本课程的教学应实现以下目标 : 了解半导体器件基础知识以及模拟电子技术方面的基本理论 分析方法和实践技能, 看 懂本专业中简单电子设备的原理图 熟悉根据实际要求计算元件参数 选择有关的半导体器件设计相应的电路, 并且熟悉安装简单电子设备的方法 掌握电子技术中常用的电子器件的原理 性能以及各种应用电路的组成和工作原理, 掌 握对典型应用电路的分析 计算 设计方法, 培养学生分析电路和解决问题的能力 19

20 三 教学内容基本要求 ( 一 ) 教学内容及学时分配表 表 1 课程内容与课时分配 学时分配 章次 主要知识单元 理论 实验 习题 小计 一 绪论 2 2 二 半导体二极管及其电路 6 6 三 双极型三极管及放大电路 四 场效应管放大电路 4 4 五 功率放大电路 4 4 六 模拟集成电路 4 4 七 反馈放大电路 6 6 八 运算电路 4 4 九 信号产生电路 4 4 十 直流稳压电源 4 4 合计 ( 二 ) 教学基本要求 主要知识单元 1: 绪论 (1) 课程简介, 模拟电子技术的发展概况 (2) 信号 信号的频谱, 模拟信号与数字信号的概念 (3) 放大电路的模型 符号 四种放大电路的模型中各参数间的关系以及性能指标 (1) 重点 : 电子技术中的两种信号类型和区别 (2) 难点 : 放大电路模型以及性能指标的含义 (1) 了解模拟电子技术的应用以及为何在信号分析中为什么要将信号从时域变换到频域 (2) 熟悉信号的概念 频谱的含义 (3) 掌握信号的概念和频谱 ; 电子技术中的两种信号类型 ; 放大电路的四种模型以及性能指 标的概念 主要知识单元 2: 二极管及其基本电路 (1) 半导体的基本知识,PN 结的形成及特性 (2) 二极管的基本应用电路及其分析方法 (3) 特殊二极管 (1) 重点 :PN 结的单向导电性及二极管模型以及应用电路的分析 (2) 难点 :PN 结的形成过程, 二极管模型和对应用电路的分析 (1) 了解半导体器件中扩散与漂移的概念,PN 结形成的原理 20

21 法 (2) 理解半导体的基本知识 特殊二极管的原理和用途 (3) 掌握半导体二极管的单向导电特性和伏安特性 ; 二极管的分析模型 基本电路及分析方 主要知识单元 3: 双极结型三极管及放大电路基础 (1) 双极型三极管 BJT (2) 放大电路的组成和性能指标 (3) 基本共射极放大电路, 放大电路的静态电路和动态电路的分析方法 (4) 稳定静态工作点的放大电路 (5) 共集电极放大电路和共基极放大电路, 组合放大电路 (1) 重点 :BJT 放大电路的三种组态的工作原理及它们的性能特点 (2) 难点 : 放大电路的分析及指标的计算 (1) 了解 BJT 的基本结构 工作原理和主要参数 ; 了解影响放大电路 Q 点不稳定因素 ; 了 解放大电路三种基本组态的构成方式 特点和用途, 了解不同类型的 BJT 构成的复合管的原则和性能及组合放大电路的耦合方式, 了解频率响应 (2) 熟悉温度对 BJT 参数及特性影响 放大电路的静态和动态概念, 理解小信号模型和参 数确定, 理解稳定静态工作点的重要性 (3) 掌握 BJT 的伏安特性以及基本共射极放大电路的构成及工作原理 ; 图解法确定静态工 作点参数和小信号模型分析法估算动态指标的计算方法, 稳定静态工作点的常用方法 主要知识单元 4: 场效应放大电路 (1) 金属氧化物半导体 MOS 场效应管, 结型场效应管, (2) 场效应管放大电路及各种放大电路性能比较 (1) 重点 :MOS 场效应管的工作原理及放大电路 (2) 难点 :MOS 场效应管的结构及工作原理 (1) 掌握场效应管与双极结型三极管工作原理的区别, 掌握 MOSFET 和 JFET 的工作原理 和特性曲线的特点, 理解 MOSFET 放大电路的静态工作点的确定 (2) 理解场应该管放大电路的工作原理及分析方法, 各种放大器件电路的作用和特点 (3) 了解场效应管工作特点及结构和分类, 常用的几种 MOSFET 放大电路 各种 FET 的特 性及使用注意事项 主要知识单元 5: 功率放大电路 (1) 功率放大电路的一般问题, 甲类放大电路的实例 (2) 乙类双电源互补对称功率放大电路 (3) 甲乙类双电源互补对称功率放大电路 (1) 重点 : 互补对称功率放大电路 (2) 难点 : 甲乙类双电源互补对称功率放大电路的偏置电路 21

22 (1) 了解功率放大电路所要讨论的一般问题和分类方法, 了解射极输出器为何能够作为放大器的输出级常用在集成电路中, 了解效率 交越失真的基本概念 (2) 熟悉甲类 乙类 甲乙类功率放大电路之间概念的区别 ; 乙类功率放大电路中功率 BJT 最大管耗与最大输出功率的关系以及为什么甲乙类双电源互补对称功率放大电路能够消除交越失真 (3) 掌握提高功率放大电路效率的主要途径 ; 乙类双电源互补对称和甲乙类双电源互补对称 功率放大电路的工作原理 结构和工作特点和指标计算 ; 功率管的选择 主要知识单元 6: 模拟集成电路 (1) 模拟集成电路中直流偏置技术 (2) 差分式放大电路 (3) 集成电路运算放大器 实际集成运算放大器的主要参数和对应用电路的影响 (1) 重点 : 射极耦合差分式放大电路几种接法的性能和指标计算 (2) 难点 : 差分式放大电路的工作原理及分析 (1) 了解集成电路的基本概念及特点及直流偏置技术, 差分式放大电路的结构特点 组成集 成运放的基本单元电路及作用 集成运放应用中的实际问题 (2) 熟悉为什么要采用电流源技术实现直流偏置 ; 差模信号和共模信号的基本概念, 理解在集成电路中为什么要采用直接耦合方式 (3) 掌握集成电路中常用电流源的工作原理 ; 射极耦合差分式放大电路的基本工作原理 主 要技术指标 ; 实际集成运算放大器的主要技术指标 主要知识单元 7: 反馈放大电路 (1) 反馈的基本概念与分类 (2) 负反馈放大电路的四种组态和增益一般表达式 (3) 负反馈对放大电路性能的影响 (4) 深度负反馈条件下的近似计算 (1) 重点 : 判断反馈类型和引入反馈的作用 (2) 难点 : 深度负反馈放大电路的计算 (1) 了解反馈的分类 负反馈放大电路的四种组态形式 负反馈放大电路中各种信号量的含 义 (2) 熟悉负反馈放大电路四种组态的特点和对电路性能的影响, 理解反馈深度的概念以及在 深度负反馈的条件下反馈放大电路增益的近似计算方法 (3) 掌握放大电路是否存在反馈的判断方法及负反馈放大电路的四种组态的判断方法 ; 负反馈放大电路增益一般表达式 主要知识单元 8: 运算电路 (1) 集成运算放大电路的一般电路结构 特点和电压传输特性 (2) 理想集成运放的特性线性应用 (3) 同相输入和反相输入放大电路的分析 22

23 (1) 重点 : 理想运算放大器的特点, 理想运算放大器中 虚短 虚断 的特点及重要概念 (2) 难点 : 运算电路的分析方法 (1) 了解理想运算放大器特点和电压传输特性 (2) 熟悉集成运放的线性应用中虚短和虚断的重要概念 (3) 掌握集成运放的特点 ; 同相输入和反相输入放大电路的分析 主要知识单元 9: 信号产生电路 (1) 正弦波电路产生的条件和正弦波信号产生电路 (2) 电压比较器的原理与应用 (1) 重点 : 正弦波电路产生的条件, 单门线电压比较器的应用 (2) 难点 :RC 串并联选频网络的选频特性及各种比较器的门限电压计算方法 (1) 了解各种比较器的门限电压计算方法 (2) 熟悉正弦波振荡条件和电路构成 (3) 掌握信号产生电路 ( 包括 RC 正弦波振荡电路 非正弦信号产生电路 ) 的构成 主要知识单元 10: 直流稳压电源 1 教学内容 : (1) 小功率整流滤波电路 (2) 串联反馈式稳压电路 (1) 重点 : 直流稳压电源各环节工作原理 (2) 难点 : 串联反馈稳压电路的组成及工作原理 (1) 了解直流稳压电源在电子技术中的应用 稳压电源的各项技术指标 (2) 熟悉直流电压与电源变压器副边交流电压之间的关系概念, 理解串联反馈式稳压电源的工作原理 (3) 掌握单相桥式整流滤波电路的工作原理和三端集成稳压器的应用 四 课程考核与成绩评定 ( 一 ) 考核方式 考试 ; 闭卷 ( 二 ) 成绩评定 课程总评成绩 = 平时考核成绩 30%+ 课程考试 70% 表 4 平时考核方式及权重 平时考核类型 考勤 作业 提问 测验 权重 (%)

24 表 5 试题类型及权重 试题类型 填空题 选择题 分析题 计算题 权重 (%) 五 推荐教材 参考书及网络资源 ( 一 ) 教材与参考书 教材 : (1) 康华光 电子技术基础 ( 模拟部分 ) 北京 : 高等教育出版社,2006.1( 第五版 ) (2) 童诗白, 华成英 模拟电子技术基础 北京 : 高等教育出版社,2001 (3) 刘波粒, 刘彩霞 模拟电子技术基础 北京 : 高等教育出版社, 参考书 : (1) 蔡惟铮 模拟与数字电子技术基础 北京 : 高等教育出版社, (2) 高吉祥 模拟电子技术 北京 : 电子工业出版社,2011.7( 第三版 ) (3) 杨欣, 胡文锦, 张延强 实例解读模拟电子技术完全学习与应用 北京 : 电子工业出版社, ( 二 ) 相关网络资源 (1) 中国大学 MOOC( 网址 : (2) 爱课程 ( 网址 24

25 数字电子技术 课程教学大纲 一 课程属性简介 课程中文名称 : 数字电子技术课程编码 : Digital Electronic 课程英文名称 : Technology 课程类别 : 基础教育课程性质 : 核心课程讲课学时 / 学分 : 48 学时 /3 学分总学时 / 学分 : 48 学时 /3 学分实验学时 / 学分 : 0 学时 / 0 学分课内实践 / 学分 : 0 学时 / 0 学分开课单位 : 机电工程学院开设学期 : 4 适用专业及类型 : 农业电气化与自动化 ( 蒙汉双语复合应用型 ) 先修课程 : 电路原理 模拟电子技术 主撰人 : 郝敏主审人 : 吴利斌制定时间 : 2017 年 6 月 23 日 二 课程简介与教学目标 ( 一 ) 课程简介 数字电子技术 是农业电气化与自动化专业在电子领域的基础教育核心课程, 它具有自身 的体系, 是实践性很强的课程 数字电子技术以数字信号为主要研究对象, 以逻辑代数为基础, 主要分析输入信号与输出信号之间的逻辑关系, 内容包括逻辑代数基础 逻辑门电路 组合逻辑电路和时序逻辑电路的分析与设计 常用中规模集成器件的原理与应用以及 A/D 和 D/A 转换等 通过本课程的学习为以后深入学习电子技术某些领域中的内容以及为电子技术在专业中的应用打 好基础 ( 二 ) 课程教学目标 通过本课程的教学应实现以下目标 : 了解逻辑门电路基础知识以及数字电子技术方面的基本理论 分析方法和实践技能, 识读简单电子设备的原理图 熟悉根据实际需求计算参数 选择有关的逻辑门器件设计电路和安装简单电子设备的方 法 掌握电子技术中常用的电子器件的原理 性能以及逻辑门的使用, 掌握对典型逻辑电路 的分析和设计方法, 培养学生分析电路和解决问题的能力 25

26 三 教学内容基本要求 ( 一 ) 教学内容及学时分配表 表 1 课程内容与课时分配 学时分配 章次 主要知识单元 理论 实验 习题 小计 一 第一章数字逻辑概论 2 2 二 逻辑代数 8 8 三 逻辑门电路 4 4 四 组合逻辑电路 五 锁存器与触发器 4 4 六 时序逻辑电路 七 存储器 复杂可编程器件和现场可编程门阵列 4 4 八 脉冲波形产生和整形 2 2 九 数模和模数转换 4 4 合 计 ( 二 ) 教学基本要求 主要知识单元 1: 数字逻辑概论 (1) 了解数字集成电路的发展历程, 数字电路与数字信号 (2) 几种常用的数制 ; 不同数制间的转换 (3) 二进制算术运算 (4) 几种常用的编码 (1) 重点 : 数字电路中一些常用的数制和编码, 不同数制之间的转换方法 (2) 难点 : 具体不同数制 ( 二进制 十进制 八进制 十六进制 ) 之间的相互转换 (1) 了解二进制算术运算的特点, 了解反码 补码和补码运算 ; 了解常用的编码方式 (2) 熟悉常用的十进制 二进制 八进制 十六进制表示数值的方法 (3) 掌握二进制 十进制 八进制 十六进制之间的相互转换方法 主要知识单元 2: 逻辑代数 (1) 逻辑代数中的三种基本运算 (2) 逻辑代数中的基本公式和常用公式 (3) 逻辑代数中的基本规则 (4) 逻辑函数及其表示方法 (5) 逻辑函数的化简, 包括代数法化简和卡诺图法化简 (1) 重点 : 逻辑运算中的三种基本运算, 逻辑函数表示方法及它们之间相互转换 基本恒等 式及规则 26

27 (2) 难点 : 用公式法和卡诺图法化简逻辑函数 化简中无关项的处理 (1) 了解代入定理规则以及利用代入规则扩展基本定律 (2) 熟悉逻辑函数的卡诺图表示方法, 理解无关项在化简逻辑函数中的应用 (3) 掌握基本逻辑运算及复合逻辑运算 ( 与非 或非 异或 同或等 ) 的含义 符号 运 算规则, 反演定理规则 ; 逻辑函数的五种表示方法 : 真值表 逻辑表达式 逻辑图 波形图 卡 诺图以及它们之间的相互转换 ; 公式法化简逻辑函数, 常用的化简方法, 如并项法 吸收法 消去法 配项法 ; 卡诺图化简法的规则以及用卡诺图法化简逻辑函数 主要知识单元 3: 逻辑门电路 (1) 数字集成电路的简介, 逻辑电路的一般特性 (2) 半导体二极管门电路 (3)CMOS 门电路 (4)TTL 门电路 (1) 重点 :CMOS 和 TTL 门电路的工作原理 逻辑功能及外部特性 (2) 难点 : 特殊门电路的用途及逻辑门的接口电路 (1) 了解 CMOS 门电路中的或非门 与非门 或门 与门 与或非门 异或门 OD 门 三态门电路的构成和工作原理, 了解各种系列的 TTL 数字集成电路 (2) 熟悉逻辑器件的参数指标 : 输入和输出的高低电平 传输延迟时间 噪声容限 扇入数 和扇出数 延迟功耗积等 (3) 掌握 MOS 管的结构和工作原理 输入和输出特性 ;MOS 管的基本开关电路和开关特 性, 特殊门电路 ( 如 OD TSL 三态门 ) 的用途 主要知识单元 4: 组合逻辑电路 (1) 组合逻辑电路的分析方法和设计方法 (2) 若干常用的组合逻辑电路和集成器件 (3) 组合逻辑电路中的竞争 冒险 (1) 重点 : 组合逻辑电路的分析与设计, 集成器件的引脚功能和使用方法, 用译码器和数据选择器实现逻辑函数 (2) 难点 : 集成电路的级联 (1) 了解组合逻辑部件的电路结构和工作原理 (2) 熟悉组合逻辑电路的概念 ; 中规模集成电路实现组合逻辑函数的方法 (3) 掌握组合逻辑电路的分析与设计方法, 掌握编码器 译码器 数据选择器 半加器, 全加器等典型逻辑器件使用方法 ; 组合逻辑设计与组合逻辑电路中的竞争冒险问题和检查竞争冒险 的方法 主要知识单元 5: 锁存器与触发器 (1) 基本 RS 触发器, 电平触发的锁存器 (2) 脉冲触发的触发器 27

28 (3) 触发器的逻辑功能及其描述方法 (1) 重点 : 触发器的功能及转换 ; 绘制 RS JK T D 触发器在不同输入信号条件下对应 Q 端的波形图 (2) 难点 : 锁存器和触发器的区别 (1) 了解电平触发器电路结构和工作原理, 锁存器和触发器的不同 (2) 熟悉双稳态存储电路的概念, 理解边沿触发器电路结构和工作原理 (3) 掌握各种触发器的电路组成 逻辑功能 触发方式 特性方程或状态转换图的描述 ; RS JK T D 触发器在不同输入信号条件下对应 Q 端的波形图 ; 触发器的功能分类及转换 主要知识单元 6: 时序逻辑电路 (1) 时序逻辑电路的基本概念 (2) 同步时序逻辑电路的分析与设计方法 (3) 异步时序逻辑电路的分析与设计方法 (4) 寄存器和移位寄存器, 计数器 (1) 重点 : 同步和异步时序逻辑电路的分析 (2) 难点 : 同步时序逻辑电路的设计方法 (1) 了解时序逻辑电路的模型和分类 ; 同步时序逻辑电路的设计步骤并设计一些简单的电路 (2) 熟悉寄存器和移位寄存器的工作原理, 由移位寄存器构成一些循环控制电路等的应用, 理解计数器的工作原理和芯片 74LVC (3) 掌握时序逻辑电路的几种表达方式, 如状态方程 状态转换表 状态转换图 时序图以 及相互转换 ; 同步和异步时序逻辑电路分析 ; 计数器的应用和构成任意进制计数器的方法 主要知识单元 7: 存储器 复杂可编程器件和现场可编程门阵列 (1) 只读存储器 (2) 随机存取存取器 (3) 复杂可编程逻辑器件和现场可编程门阵列 (1) 重点 : 存储器的存储容量以及数据线 地址线之间的关系 ;ROM 的基本结构 (2) 难点 :ROM 的读操作与定时图 (1) 了解 AT27C010 的读操作定时图, 对 ROM 的应用进行举例 ;CPLD 和 FPGA 的结构, 实现编程的基本原理 (2) 熟悉静态随机存取存取器 同步静态随机存取存取器和动态随机存取存取器的工作原理, 进行存取容量的扩展 (3) 掌握简单的可编程逻辑器件 (PLD) 的工作原理 ;ROM 的定义与基本结构 ; 二维译码 主要知识单元 8: 脉冲波形产生和整形 (1)555 定时器的原理 (2)555 定时器构成施密特触发器, 单稳态触发器, 多谐振荡器及各电路的应用 28

29 用 (1) 重点 :555 定时器和用它构成施密特触发器 单稳态触发器和多谐振荡器的方法及其应 (2) 难点 : 施密特触发器的应用分析 (1) 了解 555 定时器的电路结构与功能 (2) 熟悉多谐振荡器 施密特触发器以及单稳态触发器的应用 (3) 掌握 555 定时器构成多谐振荡器 施密特触发器以及单稳态触发器的原理及接线方式 ; 掌握应电路的参数计算和器件选择 主要知识单元 9: 数 - 模和模 - 数转换 (1) 数 - 模 (D/A) 转换器, 包括权电阻网络 D/A 转换器 倒 T 形电阻网络 D/A 转换器 (2) 模 - 数 (A/D) 转换器, 包括并联比较型 A/D 转换器 反馈比较型 A/D 转换器和双积分型 A/D 转换器 (1) 重点 :A/D 和 D/A 转换器的电路原理 (2) 难点 : 模 - 数 数 - 模电路指标的含义 (1) 掌握 A/D 转换器四个环节的作用, 掌握转换精度与转换速度指标的意义 ; 掌握并联比较型 A/D 转换器的工作原理 (2) 理解权电阻网络 D/A 转换器的工作原理, 理解倒 T 型网络 D/A 转换器的工作原理 ; 理 解量化方式和量化误差 (3) 了解权电流型 D/A 转换器的工作原理, 反馈比较型 A/D 转换器, 取样 - 保持电路的工作 原理 四 课程考核与成绩评定 ( 一 ) 考核方式 考试 ; 闭卷 ( 二 ) 成绩评定 课程总评成绩 = 平时考核成绩 30%+ 课程考试 70% 表 4 平时考核方式及权重 平时考核类型 考勤 作业 提问 测验 权重 (%) 表 5 试题类型及权重 试题类型 填空题 选择题 分析题 计算题 权重 (%)

30 五 推荐教材 参考书及网络资源 ( 一 ) 教材与参考书 1. 教材 (1) 杨聪坤 数字电子技术基础 北京 : 高等教育出版社, (2) 康华光 电子技术基础 - 数字部分 北京 : 高等教育出版社,2008( 第五版 ) 2. 参考书 (1)( 美 ) 佛洛依德 数字电子技术 ( 第十版 ) 北京 : 电子工业出版社, (2) 宋雪臣, 单振清 数字电子技术与应用 北京 : 北京大学出版社, (3) 阎石 数字电路技术基础 北京 : 高等教育出版社,2006( 第五版 ) ( 二 ) 相关网络资源 (1) 中国大学 MOOC( 网址 : (2) 爱课程 ( 网址 30

31 电子技术综合实验 课程教学大纲 一 课程基本属性 实验课程中文名称 : 电子技术综合实验 实验课程编码 : Experiments in 实验课程英文名称 : Electric Machinery Theory 实验课程类别 : 基础教育 实验课程性质 : 核心课程 总学时 / 学分 : 32 学时 /2 学分 实验学时 / 学分 : 32 学时 /2 学分 开课单位 : 机电工程学院 开设学期 : 3 适用专业及类型 : 农业电气化 ( 蒙汉双语复合应用型 ) 先修课程 : 电路原理 高等数学 大学物理 主撰人 : 刘晓民 主审人 : 郝敏 制定时间 : 2017 年 6 月 23 日 二 课程简介与教学目标 ( 一 ) 课程简介 电子技术综合实验 是电气工程及其自动化专业 农业电气化专业的主要技术基础课程 本课程实验包含模拟电子技术和数字电子技术的基本实验和创新实验 使学生更好理解和巩固课 堂上所讲的理论知识, 提高学生的动手能力, 加强学生独立分析问题和解决问题的能力, 为进一步学习专业课作好准备, 并为今后从事专业方面的工作打下坚实基础 ( 二 ) 教学目标 通过本课程的教学应实现以下目标 : 了解该课程使用的各种典型电子器件的基本原理 ; 熟悉常用电子仪器 仪表及实验设备的使用 ; 掌握基本的电子电路测量方法和调试的基本技能 实验方法 操作技能 数据处理及结 果分析 三 实验项目与学时分配 表 1 实验项目与学时分配表 31

32 序号 实验项目名称 学时分配实验类别实验类型每组人数 要求 1 常用电子仪器使用及元件测试 2 专业类 验证性 2 必开 2 晶体管共射极单管放大器 2 专业类 验证性 2 必开 3 射极跟随器 2 专业类 验证性 2 必开 4 负反馈放大电路 2 专业类 验证性 2 必开 5 直流稳压电源 2 专业类 验证性 2 必开 6 集成运算放大器的应用 4 专业类 综合性 2 必开 7 TTL 集成逻辑门的逻辑功能与参数测试 2 专业类 验证性 2 必开 8 组合逻辑电路 2 专业类 验证性 2 必开 9 译码器和数据选择器 2 专业类 验证性 2 必开 10 触发器及其应用 4 专业类 综合性 2 必开 11 时序逻辑电路 - 计数器 4 专业类 综合性 2 必开 12 译码器及其应用 4 专业类 综合性 2 必开 合计 32 四 实验条件 (1) 电气类实验室内的电气设备的安装和使用必须符合安全用电管理规定, 大功率实验设备 用电必须使用专线, 严禁与照明线共用 (2) 对实验室内可能产生静电的部位 装置要有明确标记和警示, 对其可能造成的危害要有妥善的预防措施 (3) 凡设备本身要求安全接地的, 必须接地 ; 定期检查线路, 测量接地电阻 (4) 电子实验室要求提供总功率不小于 10kW 的电源输入, 并留有发展余量 实验室要求铺设绝缘地板, 每个实验台都应具有漏电保护功能 ( 动作时间 0.1s, 漏电保护电流小于 30mA), 应为 每个实验台提供不小于 6 平方米的布置空间 实验室要求具有电气防火和灭火设备 (5) 主要实验设备 DDSZ-1 型电电子技术综合实验装置 18 套, 其中包含信号源 电压表 电流表 5V 24V 可调直流电源 万用表 示波器等器材 表 2 实验主要设备和台件数 序号 实验项目 设备名称 每组应配台件数 1 常用电子仪器使用及元件测试 DDSZ-1 型电电子技术综合实验装置 1 2 晶体管共射极单管放大器 DDSZ-1 型电电子技术综合实验装置 1 3 射极跟随器 DDSZ-1 型电电子技术综合实验装置 1 4 负反馈放大电路 DDSZ-1 型电电子技术综合实验装置 1 5 直流稳压电源 DDSZ-1 型电电子技术综合实验装置 1 6 集成运算放大器的应用 DDSZ-1 型电电子技术综合实验装置 1 7 TTL 集成逻辑门的逻辑功能与 DDSZ-1 型电电子技术综合实验装置 1 参数测试 8 组合逻辑电路 DDSZ-1 型电电子技术综合实验装置 1 9 译码器和数据选择器 DDSZ-1 型电电子技术综合实验装置 1 10 触发器及其应用 DDSZ-1 型电电子技术综合实验装置 1 11 时序逻辑电路 - 计数器 DDSZ-1 型电电子技术综合实验装置 1 12 译码器及其应用 DDSZ-1 型电电子技术综合实验装置 1 DDSZ-1 型电电子技术综合实验装置 1 备注 32

33 五 实验内容及要求 表 3 实验内容及要求 序号实验项目 实验内容 基本要求 常用电子 (1) 学习电子实验中常用 1 仪器使用仪器的使用方法 及元件测 (2) 电子元件测试识别方 试 法 晶体管共射极单管放大器 射极跟随器 负反馈放大电路 直流稳压电源 集成运算放大器的应用 TTL 集成逻辑门的逻辑功能与参数测试 组合逻辑电路 译码器和数据选择器 触发器及其应用 时序逻辑电路 - 计 (1) 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) 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 (1) 射极跟随器的特性及测试方法 (2) 放大器各项参数测试 (1) 放大电路中引入负反馈的方法 (2) 测试负反馈对放大器各项性能指标的影响 (1) 单相桥式整流 电容滤波电路 (2) 串联型晶体管稳压电路主要技术指标的测试方法 (1) 集成运算放大器构成正弦波 方波和三角波发生器 (2) 波形发生器的调试和主要性能指标的测试方法 (1)TTL 集成与非门的逻辑功能和主要参数的测试方法 ; (2)TTL 器件的使用规则 ; (3) 数字电路实验装置结构 (1) 异或门 半加器 全加器逻辑功能测试 (1)3-8 线译码器 (2) 用译码器做数据分配器 (1) 常用触发器的逻辑功能 (2) 触发器逻辑功能测试 (3) 触发器相互转换 (1) 计数器的电路组成 (2) 计数器逻辑功能的测 (1) 了解电子实验的基本要求与安全操作注意事项 (2) 熟悉电子实验中常用仪器的使用方法 (3) 掌握电子元件的测试识别方法 (1) 了解静态工作点对放大器性能的影响 (2) 熟悉放大器静态工作点的调试方法 (3) 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 (1) 熟悉射极跟随器的特性及测试方法 (2) 掌握放大器各项参数测试 (1) 熟悉负反馈对放大器各项性能指标的影响 (2) 掌握放大电路中引入负反馈的方法 (1) 了解整流滤波电路的基本构成 (2) 熟悉单相桥式整流 电容滤波电路的结构 (3) 掌握串联型晶体管稳压电路主要技术指标的测试方法 (1) 熟悉波形发生器的调试和主要性能指标的测试方法 (2) 掌握波形发生器的调试和主要性能指标的测试方法 (1) 了解 TTL 器件的使用规则 (2) 熟悉数字电路实验装置的结构, 基本功能和使用方法 (3) 掌握 TTL 集成与非门的逻辑功能和主要参数的测试方法 (1) 熟悉异或门 半加器 全加器的逻辑功能 (2) 掌握组合逻辑电路的分析方法 (1) 熟悉 3-8 线译码器的逻辑功能 (2) 掌握用译码器做数据分配器 (1) 掌握基本 RS JK D 和 T 触发器的逻辑功能 (2) 熟悉触发器之间相互转换的方法 (3) 掌握集成触发器的逻辑功能及使用方法 (1) 熟悉计数器的电路组成和工作原理 (2) 掌握计数器逻辑功能的测试方法 33

34 12 数器试 译码器及其应用 (1) 集成译码器的逻辑功能 (2) 数码管的使用 (1) 掌握中规模集成译码器的逻辑功能 (2) 掌握数码管的使用 六 实验报告 实验结束后需要认真撰写实验报告, 实验报告是根据实测数据和在实验中观察和发现的问题, 经过自己分析研究或分析讨论后写出的心得体会 实验报告要简明扼要 字迹清楚 图表整洁 结论明确 实验报告包括以下内容 : (1) 实验名称 专业班级 学号 姓名 实验日期 同组实验人员名单等 (2) 实验目的 (3) 列出实验中所用组件的名称及编号等 (4) 列出实验项目并绘出实验时所用的线路图, 并注明仪表量程, 电阻器阻值, 电源端编号 等 (5) 数据的整理和计算 (6) 每次实验每人独立完成一份报告, 按时送交指导教师批阅 七 考核办法和成绩评定 ( 一 ) 考核方式 实验主要考核学生的理论结合实际能力 理论验证能力和实践动手能力 主要包括实验组织 能力 实验操作 实验数据 数据分析能力 实验结论能力和实验报告撰写能力 考核由出勤考核 课堂评分和实验报告三部分组成 ( 二 ) 成绩评定 实验总评成绩 = 平时考勤成绩 (40)%+ 操作考查 (30)%+ 实验数据及分析 (20)%+ 实验报告 (10)% 八 推荐教材 参考书及网络资源 ( 一 ) 推荐教材 闫宏, 刘晓民. 电气专业电子技术实验指导书. 内蒙古农业大学自编教材, ( 二 ) 相关网络资源 (1) 爱课程网 : (2) 内蒙古农业大学网络教学平台 : 34

35 电子技术 课程设计教学大纲 一 课程基本属性 课程编码 : 课程类别 : 基础教育 总学时 / 学分 : 32 学时 /1 学分 课程中文名称 : 电子技术课程设计 The Design of Electronic 课程英文名称 : Technology 课程性质 : 核心课程 实践学时 / 学分 : 32 学时 /1 学分 开课单位 : 机电工程学院开设学期 : 4 电气工程及其自动化 ( 复合应用型 ) 农业电气化( 复合应用型 ) 农业电适用专业及类型 : 气化 ( 蒙汉双语复合应用型 ) 先修课程 : 电路 电子技术 电子技术综合实验 主撰人 : 郝敏主审人 : 李奋荣制定时间 : 2017 年 6 月 23 日 二 课程设计简介与教学目标 ( 一 ) 课程简介 电子技术综合设计 是电子技术课程重要的实践性教学环节, 是对学生学习电子技术的综 合性训练 本课程的重点是设计制作一些功能电路或小型电子系统, 通过本课程设计加深和巩固 电子技术课程的基本知识 典型电路的应用, 学生通过阅读资料 选择方案 设计电路 编程 安装 调试和测试, 掌握根据实际需求设计电路并计算元件参数 选择有关的半导体器件设计电 路和安装简单电子设备的方法, 以此培养学生的电子电路设计与综合应用能力, 提高设计水平和 实验技能, 培养学生综合运用所学知识解决实际问题的能力和创新研究能力 ( 二 ) 教学目标 通过本课程的教学应实现以下目标 : 了解半导体器件知识以及电子技术方面的电路理论 测试方法和实践技能 ; 熟悉常用电子电路的设计方法, 根据设计要求计算参数 选择有关器件设计电路和安装简单电子电路的方法 ; 能力 掌握元器件和电子电路的识别 测试方法, 培养学生制作 测试电路和分析故障等实践 35

36 三 课程设计内容与要求 ( 一 ) 教学内容 题目一 :N 进制计数器 1. 完成 N 进制计数器 (N= 学号尾号末两位 ) 的设计 2. 设计电路包括秒脉冲产生电路 计数器电路 显示电路 用 555 定时器构成多谐振荡器 产生周期 1s 的秒脉冲信号, 用计数器构成 N 进制计数器, 并采用显示器件译码显示出来 3. 该秒表具有清零 开始计数功能 4. 选择合适的电子器件进行实物制作 通过实践提高数字电路合理布线 连接 调试能力, 以及用万用表 示波器等工具或仪器来查找故障及排除故障 题目二 : 数字式秒表 1. 设计要求 : 设计一个数字式秒表, 完成的功能为 : (1) 以 0.1 秒为最小单位进行显示 (2) 秒表可显示 0.1~20 秒的量程 ( 时间可由指导老师设置 ) (3) 该秒表具有清零 开始计时 停止计时功能 2. 设计原理 : 用 555 定时器构成多谐振荡器产生周期 0.1s 的信号, 用计数器构成 200 进制计数器 ( 或根据指导老师的设置时间构成 n 进制计数器 ) 3. 选择合适的电子器件进行实物制作 通过实践提高数字电路合理布线 连接 调试能力, 以及用万用表 示波器等工具或仪器来查找错误 题目三 : 直流稳压电源的设计 1. 设计要求 : 设计一个直流稳压电源, 可将 24V/50HZ 交流电转换为直流稳压输出, 输出电 压可选为 +12V,+9V,+5V 2. 设计原理与知识点 : 由二极管构成整流电路, 用电容构成滤波电路, 用稳压二极管或三 端稳压器件实现稳压 3. 选择合适的电子器件进行实物制作 通过实践提高数字电路合理布线 连接 调试能力, 以及用万用表 示波器等工具或仪器来查找错误 题目四 : 循环彩灯控制电路 1. 设计要求 : 设计一个八路彩灯控制器, 彩灯用发光二极管模拟 演示以下花型之 N 个, 花型顺序可由指导老师自定 花型 ( 一 ): 四个灯为一组, 两组从两边向中间亮起, 在从两边向中间灭掉 花型 ( 二 ): 四个灯为一组, 两组均从中间向两边亮起, 在从中间向两边灭掉 花型 ( 三 ): 四个灯为一组, 两组均从右向左亮起, 在从右向左灭掉 花型 ( 四 ): 四个灯为一组, 两组均从左向右亮起, 在从左向右灭掉 花型 ( 五 ): 八个彩灯从左向右依次亮起, 全亮之后从左向右依次灭掉 花型 ( 六 ): 八个彩灯从右向左依次亮起, 全亮之后从右向左依次灭掉 2. 设计原理与知识点 : 用 555 定时器构成多谐振荡器产生周期 T 的信号, 用计数器 数据 选择器和译码器以及移位寄存器设计花型的变换电路 3. 选择合适的电子器件进行实物制作 通过实践提高数字电路合理布线 连接 调试能力, 以及用万用表 示波器等工具或仪器来查找错误 ( 二 ) 基本要求学生独立完成课程设计成果, 包括设计说明书 设计图纸和电子硬件电路制作 1. 设计说明书应包括 : 封面 设计任务和要求 设计方案或方案选择 ( 可包含设计总体思路, 36

37 基本原理和框图或模块框图 ) 真值表及或波形图 模块单元电路设计及功能说明 器件引脚图及功能表 总布线图 器件清单 设计体会及心得及参考文献 设计思路正确, 参数计算包括主要 计算过程, 写明公式及出处 参数的取用, 逻辑层次分明, 内容完整, 说明书规范 2. 总布线图要求器件空间布局合理, 接线正确, 参数标注清楚, 图纸附有必要的说明 图框和标题栏等 3. 硬件电路制作包括元器件选择合理 电路连接的正确 接线美观, 符合电气布线要求 四 课程组织与实施 序号 时间进程 主要工作内容 组织实施方式 1 第 1 天 设计动员, 布置设计任务 ; 集中辅导 2 第 2 天查阅相关资料, 设计流程图并选择电路模 块, 设计计算准备 ; 3 第 3-4 天 电路原理图设计和元器件参数计算 个别辅导 4 第 5 天列器件清单, 领取电子元器件并测试器件集中辅导 集中辅导与个别辅导结合 5 第 6-8 天电路制作和测试集中辅导与个别辅导结合 6 第 9 天 上交课程设计 ( 论文 ) 成果 现场初步查验成果完成质量, 不合格退回修改 7 第 10 天 综合考核 答辩 教师综合考核 答辩给分 五 考核办法和成绩评定 ( 一 ) 考核方式 综合考查打分 ( 二 ) 成绩评定 综合设计成绩由设计说明书 (30%) 器件制作 (40%) 答辩 (30%) 三部分综合评分 1. 设计报告成绩评定包括说明书的格式 排版规范性 设计和图的原创性 2. 硬件电路制作和安装成绩评定 硬件电路连接的正确性 器件布置和连线的美观性, 器件 检测和电路故障排除的方法以及电子设备使用正确性 3. 答辩成绩评定 答辩老师针对设计的内容 连线 器件原理等问题, 进行答辩后综合评定 六 推荐教材 参考书及网络资源 ( 一 ) 教材与参考书 1. 参考书 : (1) 盛法生 电子技术课程设计 (EDA 技术与应用 ) 浙江大学出版社

38 (2) 陈光明 电子技术课程设计与综合实训 北京航空航天大学出版社 (3) 王晓鹏 面包板电子制作 68 例 化学工业出版社 (4) 赵淑范 电子技术实验与课程设计 清华大学出版社 ( 二 ) 相关网络资源 (1) 中国大学 MOOC( 网址 : (2) 爱课程 ( 网址 38

39 电机学 课程教学大纲 一 课程基本属性 课程编码 : 课程类别 : 基础教育 总学时 / 学分 : 72 学时 /4.5 学分 课程中文名称 : 电机学 课程英文名称 : Electric Machinery 课程性质 : 核心课程 讲课学时 / 学分 : 72 学时 /4.5 学分 实验学时 / 学分 : 0 学时 /0 学分 课内实践学时 / 学分 : 0 学时 /0 学分 开课单位 : 机电工程学院开设学期 : 4 电气工程及其自动化 ( 复合应用型 ) 农业电气化( 复合应用型 ) 农业适用专业及类型 : 电气化 ( 蒙汉双语复合应用型 ) 先修课程 : 电路 高等数学 大学物理 主撰人 : 吴利斌主审人 : 宗哲英制定时间 : 2017 年 6 月 23 日 二 课程简介与教学目标 ( 一 ) 课程简介 电机学是电气工程及其自动化和农业电气化专业的必修课 本课程是电气工程及其自动化专 业和农业电气化专业及后续专业课程的理论基础, 在专业人才培养方案中具有非常重要的地位 本课程主要讲授直流电机 变压器 异步电机和同步电机的基本结构 工作原理 电磁关系 运 行特性和分析方法 通过该课程的学习, 使学生掌握电机的基本理论和基本分析方法, 并为今后 工作中解决工程实际问题做好准备 ( 二 ) 课程教学目标 通过本课程的教学应实现以下目标 : 了解电机的基本结构, 掌握其工作原理及运行特性, 对各类电机有较系统地完整认识 熟悉电机中磁场的性质及其与时间和空间的关系, 深入理解电机参数的物理意义 掌握分析电机的基本方法, 能正确运用方程式 等效电路 相量图等方法对电机问题进 行定性分析和定量计算 39

40 三 教学内容与基本要求 ( 一 ) 课程内容与课时分配 章次 主要知识单元 学时分配理论习题讨论小计 一 绪论 6 6 二 直流电机 三 变压器 四 交流绕组基本理论 五 异步电机 六 同步电机 合计 ( 二 ) 教学基本要求 主要知识单元 1: 绪论 (1) 电机学的任务, 发展历史 ; (2) 电机中使用的材料 ; (3) 铁磁材料特性 ; (4) 基本电磁定律 (1) 重点 : 磁化曲线 基本电磁定律 磁路欧姆定律的概念及应用 ; (2) 难点 : 铁磁材料的磁滞损耗和涡流损耗 (1) 了解电机学的任务 ; 电机的分类 ; 电机学的发展历史 (2) 熟悉铁磁材料的磁导率 磁化曲线和铁磁损耗 ; (3) 掌握全电流定律 电磁感应定律和电磁力定律的主要内容和公式表达形式 ; 掌握磁路欧 姆定律 磁路基尔霍夫第一和第二定律的主要内容, 并能灵活应用 主要知识单元 2: 直流电机 (1) 直流电机的工作原理 ; (2) 直流电机电枢绕组和直流电机磁场 ; (3) 直流电机基本特性 ; (4) 直流电动机起动 调速和制动 (1) 重点 : 是直流电机电枢绕组 电枢反应 电磁转矩 感应电动势和直流电动机起动 调 速和制动的基本内容及应用 ; (2) 难点 : 电枢绕组和电枢反应 (1) 了解单叠绕组构成规律和特点 ; 直流电机的空载磁场分布, 主磁通, 漏磁通 ; (2) 熟悉直流电机工作原理 ; 40

41 (3) 掌握直流电机的额定值 ; 直流电枢绕组的特点 ; 直流电机的电枢反应, 交轴电枢反应, 直轴电枢反应 ; 感应电动势和电磁转矩 ; 直流电机的励磁方式 ; 并励直流电动机的基本方程和工作 特性 ; 直流电动机起动 调速和制动 主要知识单元 3: 变压器 (1) 变压器的基本结构与工作原理 ; (2) 变压器空载运行与负载运行 ; (3) 变压器参数测定和运行特性 ; (4) 三相变压器连接组和并联运行 ; (5) 自耦变压器 电压互感器和电流互感器 (1) 重点 : 变压器的绕组折算 ; 变压器变电压 变电流和变阻抗的关系 ; 三相变压器的连接 组别 ; (2) 难点 : 三相变压器空载电动势的波形和不对称运行 (1) 了解变压器的工作原理和对称分量法 (2) 熟悉空载和负载运行下的电磁物理过程 ; 电压变化率的含义 ; 三相变压器的磁路系统 ; (3) 掌握变压器额定值之间的关系 ; 变压器的电压平衡 磁动势平衡和阻抗变换关系 ; 变压 器的绕组折算和等效电路 ; 掌握空载试验和短路试验的目的 方法和步骤 ; 变压器并联运行的条件及各相序等效电路和三相变压器并联运行时的计算问题 主要知识单元 4: 交流绕组基本理论 (1) 交流绕组的基本要求和分类 ; (2) 三相单层绕组和双层绕组 ; (3) 交流绕组的感应电动势 ; (4) 单相绕组的磁动势和三相绕组的合成磁动势 (1) 重点 : 三相单层绕组和双层绕组构成 ; 单相绕组电动势 ; 单相绕组磁动势及三相合成磁动势 ; (2) 难点 : 非正弦分布磁场下高次谐波电动势及其消弱方法 ; 圆形 椭圆形和脉振磁场间的 关系 (1) 了解圆形和椭圆形旋转磁动势特点 ; 三相绕组合成磁动势高次谐波特点 ; (2) 熟悉槽距电角, 槽电动势星形图 ; 单层绕组展开图的绘制及特点 ; (3) 掌握交流绕组中感应电动势和短距系数 分布系数的含义 ; 单相交流绕组的磁动势及三 相合成绕组磁动势的形成及特点 主要知识单元 5: 异步电机 (1) 异步电动机的基本结构和工作原理 ; (2) 异步电机的电磁关系 ; (3) 异步电机的等效电路 ; (4) 异步电机的参数测定 ; (5) 功率和转矩平衡关系 ; 41

42 (6) 电磁转矩表达式及机械特性 ; (7) 异步电机工作特性及其测试方法 ; (8) 异步电机起动 调速和制动方法 ; (9) 单相异步电机 (1) 重点 : 异步电机基本原理 电磁转矩 机械特性 等效电路 工作特性 ; (2) 难点 : 异步电机的绕组折算和频率折算 ; 异步电动机的调速和制动 (1) 了解异步电机的工作原理 ; (2) 熟悉异步电机的三种运行状态及其判别方法 ; 转子旋转和静止时转子各参数的关系 ; 异步电机参数测定及损耗分离的原理 ; 等效电路中各参数的含义 ; 异步电机的工作特性 ; (3) 掌握异步电动机的工作原理及转差率的定义 ; 异步电机的电磁关系和等效电路 ; 功率和 转矩平衡方程 ; 电磁转矩的三种表达形式和 T-S 曲线 ; 异步电动机的降压起动方法及原理 主要知识单元 6: 同步电机 (1) 同步电机的基本结构和工作原理 ; (2) 同步电机的运行特性 ; (3) 同步发电机的并联运行 ; (4) 同步电动机 调相机和同步发电机的不对称运行 (1) 重点 : 同步电机的电枢反应 ; 同步电机的并联运行 ; 磁路饱和与不饱和运行时的电压平 衡方程和相量图 ; (2) 难点 : 同步电机的功角特性 V 型曲线和同步电机运行状态间的转换关系 (1) 了解隐极和凸极同步电机的结构特点和应用场合 ; (2) 熟悉同步电机的空载特性 短路特性 零功率因数负载特性 外特性和调整特性 ; 同步 电机的可逆性原理和不对称运行 ; (3) 掌握同步电机的结构和工作原理 ; 在磁路不饱和时隐极和凸极同步电机的电磁关系及电压 功率平衡方程 ; 同步电机有功功率调节和 V 型曲线 四 课程考核与成绩评定 ( 一 ) 考核方式 考试 ; 闭卷 ( 二 ) 成绩评定 课程总评成绩 = 平时考核成绩 30%+ 课程结业考试 70% 表 2 平时考核方式及权重平时考核类型考勤作业笔记提问 权重 (%) 表 3 试题类型及权重 42

43 试题类型 填空题 选择题 简答题 计算题 权重 (%) 五 推荐教材 参考书及网络资源 ( 一 ) 教材与参考书 (1) 辜承林, 陈乔夫, 熊永前 电机学 武汉 : 华中科技大学出版社, ( 第四版 ) (2) 汤蕴璆, 罗应立, 梁艳萍 电机学 北京 : 机械工业出报社, (3) 胡虔生, 胡敏强 电机学 北京 : 中国电力出报社, ( 第二版 ) ( 二 ) 相关网络资源 (1) 爱课程网 : (2) 内蒙古农业大学网络教学平台 : (3) 精品课程资源网 43

44 电机学实验 课程教学大纲 一 课程基本属性 实验课程编码 : 实验课程类别 : 基础教育 总学时 / 学分 : 16 学时 /1 学分 实验课程中文名称 : 电机学实验 Experiments in Electric 实验课程英文名称 : Machinery Theory 实验课程性质 : 核心课程 实验学时 / 学分 : 16 学时 /1 学分 开课单位 : 机电工程学院开设学期 : 4 电气工程及其自动化 ( 复合应用型 ) 农业电气化( 复合应用型 ) 农业电适用专业及类型 : 气化 ( 蒙汉双语复合应用型 ) 先修课程 : 电路原理 高等数学 大学物理 主撰人 : 刘宇主审人 : 吴利斌制定时间 : 2017 年 6 月 23 日 二 课程简介与教学目标 ( 一 ) 课程简介 电机学实验 是电气工程及其自动化专业 农业电气化 新能源科学与工程的主要技术基 础课程 本课程实验包含直流电机 变压器 异步电机 同步电机的基本实验和创新实验 使学 生更好理解和巩固课堂上所讲的理论知识, 提高学生的动手能力, 加强学生独立分析问题和解决问题的能力, 为进一步学习专业课作好准备, 并为今后从事专业方面的工作打下坚实基础 ( 二 ) 教学目标 通过本课程的教学应实现以下目标 : 了解该课程的各种典型电机的基本结构 ; 熟悉该课程的该课程所涉及的仪器 仪表及实验设备的使用 ; 掌握该课程的掌握各种常用电机的工作原理 运行特性 实验方法 操作技能 数据处 理及结果分析 三 实验项目与学时分配 表 1 实验项目与学时分配表 序号实验项目名称学时分配实验类别实验类型每组人数要求 44

45 序号 实验项目名称 学时分配实验类别实验类型 每组人数要求 1 认识实验 2 专业类 综合性 2 必开 2 并励直流发电机 2 专业类 验证性 2 必开 3 直流并励电动机 2 专业类 验证性 2 必开 4 单相变压器 2 专业类 验证性 2 必开 5 三相鼠笼异步电动机的工作特性 2 专业类 验证性 2 必开 6 三相异步电动机的起动与调速 2 专业类 综合性 2 必开 7 三相同步发电机的运行特性 ( 一 ) 2 专业类 验证性 2 必开 8 三相同步发电机的运行特性 ( 二 ) 2 专业类 验证性 2 必开 合计 16 四 实验条件 1. 电气类实验室内的电气设备的安装和使用必须符合安全用电管理规定, 大功率实验设备用电必须使用专线, 严禁与照明线共用 2. 对实验室内可能产生静电的部位 装置要有明确标记和警示, 对其可能造成的危害要有妥 善的预防措施 3. 凡设备本身要求安全接地的, 必须接地 ; 定期检查线路, 测量接地电阻 4. 电机实验室要求提供总功率不小于 10kW 的电源输入, 并留有发展余量 实验室要求铺设 绝缘地板, 每个实验台都应具有漏电保护功能 ( 动作时间 0.1s, 漏电保护电流小于 30mA), 应为每个实验台提供不小于 6 平方米的布置空间 实验室要求具有电气防火和灭火设备 5. 主要实验设备 DDSZ-1 型电机及电气技术实验装置 15 台, 其中包含转速表 摇表 可调 电阻 可调电感 三相变压器 单相变压器 直流电机 三相异步电动机 绕线式电动机 同步电机 实验导线 接线柱等器材 序 号 表 2 实验主要设备和台件数 实验项目设备名称每组应 配台件 1 认识实验 DDSZ-1 型电机及电气技术实验装置 1 2 并励直流发电机 DDSZ-1 型电机及电气技术实验装置 1 3 直流并励电动机 DDSZ-1 型电机及电气技术实验装置 1 4 单相变压器 DDSZ-1 型电机及电气技术实验装置 1 5 三相鼠笼异步电动机的工作特性 DDSZ-1 型电机及电气技术实验装置 1 6 三相异步电动机的起动与调速 DDSZ-1 型电机及电气技术实验装置 1 7 三相同步发电机的运行特性 ( 一 ) DDSZ-1 型电机及电气技术实验装置 1 8 三相同步发电机的运行特性 ( 二 ) DDSZ-1 型电机及电气技术实验装置 1 数 备 注 五 实验内容及要求 表 3 实验内容及要求 序号实验项目实验内容基本要求 (1) 熟悉实验台 各种仪表及 (1) 了解电机实验的基本要求与安全操作注意 1 认识实验直流电动机的使用方法 事项 45

46 序号 实验项目 实验内容 基本要求 (2) 直流他励电动机的起动 调速及改变转向 (2) 熟悉直流电机实验中所用的电机 仪表 变阻器等组件及使用方法 (3) 掌握他励电动机的接线 起动 改变电机转向与调速的方法 并励直流发电机 直流并励电动机 单相变压器 三相鼠笼异步电动机的工作特性 三相异步电动机的起动与调速 三相同步发电机的运行特性 ( 一 ) 三相同步发电机的运行特性 ( 二 ) (1) 观察自励过程 (2) 测外特性 (1) 工作特性和机械特性 (2) 调速特性 (3) 观察能耗制动过程 (1) 空载实验 (2) 短路实验 (3) 纯电阻负载 (1) 测定电机的转差率 (2) 判定定子绕组的首末端 (3) 空载实验 (4) 短路实验 (5) 负载实验 (1) 直接起动 (2) 星形 三角形换接起动 (3) 自耦变压器起动 (4) 变频调速 (1) 测定电枢绕组实际冷态直流电阻 (2) 空载实验 : 测取空载特性曲线 U0=f(If) (3) 三相短路实验测取三相短路特性曲线 IK=f(If) (1) 纯电感负载特性 (2) 测同步发电机在纯电阻负载时的外特性 (1) 了解并励发电机的自励过程和自励条件 (2) 熟悉直流发电机的使用方法 (3) 掌握用实验方法测定并励直流发电机的外特性 (1) 熟悉直流并励电动机的调速方法 (2) 掌握用实验方法测取直流并励电动机的工作特性和机械特性 (1) 熟悉空载和短路实验测定变压器的参数 (2) 掌握负载实验测取变压器的运行特性 (1) 了解用日光灯法测转差率的方法 (2) 熟悉三相异步电动机的空载 堵转和负载试验的方法 (3) 掌握用直接负载法测取三相鼠笼式异步电动机的工作特性 (1) 了解三相异步电动机的调速方法 (2) 掌握三相异步电动机的起动和调速的方法 (1) 了解三相同步发电机使用方法 (2) 掌握用实验法测取三相同步发电机的空载和短路的特性曲线 (1) 熟悉同步发电机在对称负载下的运行特性 (2) 掌握用实验数据计算同步发电机在对称运行时的稳态参数 六 实验报告 实验结束后需要认真撰写实验报告, 实验报告是根据实测数据和在实验中观察和发现的问题, 经过自己分析研究或分析讨论后写出的心得体会 实验报告要简明扼要 字迹清楚 图表整洁 结论明确 实验报告包括以下内容 : 1. 实验名称 专业班级 学号 姓名 实验日期 同组实验人员名单等 2. 实验目的 3. 列出实验中所用组件的名称及编号等 4. 列出实验项目并绘出实验时所用的线路图, 并注明仪表量程, 电阻器阻值, 电源端编号等 5. 数据的整理和计算 6. 按记录及计算的数据用坐标纸画出曲线, 曲线要用曲线尺或曲线板连成光滑曲线, 不在曲 线上的点仍按实际数据标出 7. 思考和讨论并提出结论 根据数据和曲线进行计算和分析, 说明实验结果与理论是否符合, 可对某些问题提出一些自己的见解并最后写出结论, 并对实验指导书中有关实验内容的思考题进 46

47 行回答 实验报告应写在一定规格的报告纸上, 保持整洁 8 每次实验每人独立完成一份报告, 按时送交指导教师批阅 七 考核办法和成绩评定 ( 一 ) 考核方式 考查 ( 二 ) 成绩评定 实验总评成绩 = 平时考勤成绩 (40)%+ 操作考查 (30)%+ 实验数据及分析 (20)%+ 实验报告 (10)% 八 推荐教材 参考书及网络资源 ( 一 ) 教材与参考书 电机学实验指导书 孙建英主编 内蒙古农业大学 ( 二 ) 相关网络资源 (1) 爱课程网 : (2) 内蒙古农业大学网络教学平台 : 47

48 电机实习 课程教学大纲 一 实习课程基本属性 实习课程编码 : 实习课程类型 : 课程实习 总学时 / 学分 : 32 学时 /1 学分 实习课程中文名称 : 电机实习 实习课程英文名称 : Motor Practice 实习课程性质 : 核心课程实习 实践学时 / 学分 : 32 学时 /1 学分 开课单位 : 机电工程学院开设学期 : 5 电气工程及其自动化 ( 复合应用型 ) 农业电气化( 复合应用型 ) 农业适用专业及类型 : 电气化 ( 蒙汉双语复合应用型 ) 相关课程 : 电机学 主撰人 : 刘宇主审人 : 吴利斌制定时间 : 2017 年 6 月 23 日 二 课程简介与教学目标 ( 一 ) 课程简介 电机实习是配合 电机学 课程教学而进行的, 目的是使学生通过对电机拆装 检修和测试等实践, 加深对电机结构的认识, 掌握电机安装检修的基本技能, 掌握电动机嵌线工艺, 培养学 生处理实际问题的能力, 为后续课程打下基础 ( 二 ) 教学目标 通过本实习应实现以下目标 : 了解通过实习了解交流电机的各种类型 结构, 掌握交流绕组在铁芯中的分布规律及连 接方式 熟悉能用正确的方法拆装电机, 学会电机常见故障的现象 原因分析及处理方法 学习异步电动机嵌线工艺, 掌握单层交叉式绕组的嵌线规律和接线方法 掌握会正确的使用电工仪表对电机进行测试 ; 会进行电动机三相绕组的极性测试 ; 会进 行电动机三相绕组的相间绝缘 相对地绝缘的测试 三 实习项目 内容与学时分配 表 1 实习项目内容与学时分配 48

49 序号实习项目实习内容 学时分配 理解实习的目的 意义 要求和具体安排, 1 实习动员 2 30 进行安全和纪律教育 观看电机维护检修视了解三相异步电动机的结构 工作原理 频电机的技术参数, 电机维护 检修知识 对电机的绝缘 极性测定, 组装后进行三 5 电机组装与检测 8 2 相电流平衡试验以及绝缘电阻的测试 合计 32 讲授拆装工具及测量电动机定子绕组绕制掌握电动机拆装工具和各种测量仪表的掌握电动机绕组的拆装 绕制技术与嵌线仪表的使用方法和嵌线操作使用方法工艺 每组人数 备注 四 实习组织与安排 ( 一 ) 实习条件 表 2 实习条件序号实习项目基本要求场地 场所主要仪器设备备注配有电脑 投影仪和音响设备观看电机维护检修视频录电机维护检修 1 且面积不小于 100m 像视频录像 2 实验室或教室 2 3 讲授拆装工具及测量仪表的使用方法 电动机定子绕组绕制和嵌线操作 4 电机组装与检测 ( 二 ) 实习组织与实施 拆装工具及测量仪表 小型三相异步电动机 小型三相异步电动机 面积不小于 100m 2 实验室 ; 仪表有绝缘电阻测试仪 钳形电流表 光电转速表及各种拆装工具 面积不小于 100m 2 实验室 ; 拆装操作台,1.1kW 电机, 绕线机及绕线材料 面积不小于 100m 2 实验室 ; 三相调压器 1.1kW 电机 表 3 实习组织与实施 序号 时间进程 主要工作内容 组织实施方式 1 第 1 天 实习动员, 观看电机维护检修视频录授课以实习班级为单位 ; 领取仪器 像, 分组并领取工具及测量仪表, 讲仪器以小组为单位 解工具及测量仪表的使用方法 2 第 2 天 分组拆除电机定子绕组, 裁制槽绝缘纸 线圈绕制 以小组为单位 3 第 3-4 天 分组进行定子绕组下线 定子绝缘处理 检查端部接线 测极性 以小组为单位 4 第 5 天 组装 试运行 写实习报告 以小组为单位 49

50 五 实习报告 实习报告的基本要求 ; 实习名称 目的 电机原理及检修知识 电机拆装步骤及过程 电机 一般性检查的报告 实习过程中出现的问题及处理方法 六 实习考核 ( 一 ) 考核方式 实习主要考核学生的理论结合实际能力和实践动手能力 主要包括实习表现 电机质量检测 ( 包括绕制线圈 嵌线质量, 端部外观, 绝缘等级 ) 工具及测量仪表使用和实习报告四部分组成 ( 二 ) 成绩评定 实习总评成绩 = 出勤 (20)%+ 电机质量检测 (30)%+ 答辩 (20)%+ 实习报告 (30)% 七 推荐教材 参考书 ( 一 ) 教材与参考书 版 ) (1) 辜承林, 陈乔夫, 熊永前 电机学 武汉 : 华中科技大学出版社, ( 第四 (2) 才家刚 图解三相电动机使用与维修技术 北京 : 中国电力出版社, (3) 张军 电机维修入门 合肥 : 安徽科学技术出版社,

51 单片机原理及应用 A 课程教学大纲 一 课程基本属性 课程中文名称 : 单片机原理及应用 A 课程编码 : The principle and application 课程英文名称 : of single chip microcomputer A 课程类别 : 基础教育课程性质 : 核心课程 总学时 / 学分 : 40 学时 /2.5 学分 讲课学时 / 学分 : 实验学时 / 学分 : 课内实践学时 / 学分 : 32 学时 /2 学分 8 学时 /0.5 学分 0 学时 /0 学分 开课单位 : 机电工程学院开设学期 : 5 电气工程及其自动化 ( 复合应用型 ) 农业电气化( 复合应用型 ) 农业电适用专业及类型 : 气化专业 ( 蒙汉双语复合应用型 ) 先修课程 : 计算机基础 C 程序设计 电子技术 主撰人 : 曲辉主审人 : 张巍制定时间 : 2017 年 6 月 15 日 二 课程简介与教学目标 ( 一 ) 课程简介 单片机原理及应用是电气工程及其自动化专业 农业电气化专业的必修课 本课程是在学生学完微机应用类基础课程和电子技术类基础课程之后, 为加强对学生技术应用能力的培养而开设 的体现计算机技术 电子技术综合应用的综合性课程 ( 二 ) 课程教学目标 通过本课程的教学应实现以下目标 : 了解单片机在测量 控制等电子技术应用领域的应用 ; 熟悉单片机应用系统设计的基本理论 基本知识与基本技能 ; 掌握单片机应用系统各主要环节的设计 调试方法, 熟悉 具备应用单片机进行设备技 术改造 产品开发的能力 三 教学内容与基本要求 51

52 ( 一 ) 课程内容与课时分配 表 1 课程内容与课时分配 章次 主要知识单元 学时分配理论实验小计 一 微型计算机的基本原理与单片机概述 6 6 二 80C51 单片机芯片的硬件结构及原理 4 4 三 编译和仿真软件操作基础 2 2 四 单片机 C 语言程序设计基础 五 80C51 单片机的中断系统 2 2 六 80C51 单片机的定时 / 计数器 七 80C51 单片机的串行数据通信 2 2 八 80C51 单片机人机接口技术 九 80C51 的串行总线扩展及应用 十 单片机应用系统设计方法与综合案例 2 2 合 计

53 ( 二 ) 教学基本要求 表 2 理论教学基本要求与教学设计 主要知识单元 教学内容 重点或难点 教学目标 1 微型计算机的概念 2 微型计算机系统的主要性能指标 重点 : 1 了解微型计算机的应用形态及发展概况, 3 微型计算机基本结构与工作原理 1 微型计算机的组成 单片机的发展及应用领域 4 微型计算机的应用形态及发展概况 2 单片机的概念 1 微型计算机的基本 2 熟悉典型单片机系列的基本情况, 单片机 5 单片机的概念 3 单片机与 PC 机之异同 原理与单片机概述应用系统主要开发工具及开发流程 6 单片机的发展过程及产品近况 4 典型单片机系列的基本情况 3 掌握微型计算机基本结构与工作原理, 单 7 单片机的特点及应用领域 难点 : 片机的概念, 数制与编码基础 8 单片机应用系统主要开发工具及开发流程 1 单片机应用系统简捷开发流程 9 数制之间的相互转换 计算机中带符号的表 示方法 定点数与浮点数 常用编码 重点 : 2 80C51 单片机芯片的硬件结构及原理 3 编译和仿真软件操作基础 4 单片机 C 语言程序设计基础 1 80C51 单片机的内部结构 典型产品的资源配置 2 80C51 单片机的引脚功能 3 80C51 单片机的 CPU 4 80C51 单片机的存储器 5 80C51 单片机并行口 6 80C51 单片机最小系统 1 Proteus 功能概述 2 虚拟仿真平台 Proteus ISIS 的界面与操作 3 Keil μ Vision 开发环境简介与基本操作 4 Proteus 软件应用案例 1 C51 编程语言简介 2 C 语言程序设计基础 3 C51 语言的函数 4 Keil μ Vision 环境下的 C51 程序开发 1 80C51 单片机的硬件结构, 引脚的名称和功能, 引脚的复合功能 2 80C51 单片机时钟电路, 时序定时单位, 1 了解单片机时钟电路与时序 典型时序 2 熟悉单片机的内部结构及典型产品的资源配置 3 80C51 单片机的复位 4 80C51 单片机的存储器结构 2 掌握单片机的存储器结构,80C51 单片机的复位, 并行输入 5 80C51 单片机并行输入 / 输出口特点和应 / 输出口以及引脚的使用, 单片机最小系统的硬件构成 用 难点 : 1 80C51 单片机最小系统的硬件构成 重点 : 1 Proteus ISIS 的界面与基本操作 难点 : 1 Keil μ Vision 平台基本操作方法 重点 : 1 C51 的数据类型 存储器分区和编译模式 2 C51 的单片机片内 片外资源编程方法 3 Keil μ Vision 环境下的 C51 程序开发 53 熟悉开发工具 Proteus 与 Keil μ Vision 的使用 1 熟悉 C51 应用程序设计的一般步骤 2 熟悉 C51 语言典型程序设计的方法 3 掌握 C51 对标准 C 的主要扩充

54 5 80C51 单片机的中断系统 6 80C51 单片机的定时 / 计数器 7 80C51 单片机的串行数据通信 8 80C51 单片机人机接口技术 9 80C51 的串行总线扩展及应用 10 单片机应用系统设计方法 1 输入 / 输出及工作方式 2 中断技术概述 3 80C51 单片机中断系统结构 4 80C51 单片机中断处理过程 5 中断应用举例 1 定时 / 计数器的结构与工作原理 2 定时 / 计数器的控制 3 定时 / 计数器的工作方式 4 定时 / 计数器应用举例 1 串行通信基础知识 2 80C51 单片机的串行口及其控制寄存器 3 80C51 单片串行口的 4 种工作方式 4 串行口应用举例 1 开关状态检测及单片机控制发光二极管显示 2 用 I/O 口控制的声音报警接口 3 单片机控制 LED 数码管的显示 4 单片机控制 LED 点阵显示器显示 5 单片机控制液晶显示模块 LCD 1602 的显示 6 键盘接口设计 1 单总线器件温度传感器 DS18B20 简介 2 SPI 总线的扩展结构 3 I 2 C 总线的串行扩展 1 单片机应用系统设计的基本要求 2 单片机应用系统设计的步骤 3 提高系统可靠性的方法 4 单片机应用系统设计案例 重点 : 1 计算机中断的概念 2 80C51 单片机的中断源, 中断特殊功能寄存器, 中断处理过程 难点 : 1 80C51 中断系统的使用方法 重点 : 1 80C51 单片机定时 / 计数器系统相关特殊功能寄存器的功能和使用方法 2 定时/ 计数器的四种工作方式 难点 : 1 80C51 定时 / 计数器的使用方法 重点 : 1 串行通信基础知识 2 80C51 单片机串行口接收和发送数据的实现方法 3 80C51 单片机串行通信的格式规定 难点 : 1 80C51 单片机串行口的使用方法 重点 : 1 80C51 与 LED 蜂鸣器和按键的接口技术 难点 : 1 驱动 LCD1602 软 硬件接口技术 重点 : 1 单片机与 DS18B20 的接口方法 2 单片机扩展 SPI 总线的系统结构 难点 : 1 I 2 C 总线基础 重点 : 单片机应用系统的设计过程和开发方法 1 熟悉 80C51 单片机中断系统的结构, 单片机中断的应用 2 掌握计算机中断的概念,80C51 单片机的中断源 中断特殊功能寄存器 中断处理过程及中断系统的使用方法 1 熟悉 80C51 单片机定时 / 计数器系统的结构 2 熟悉单片机定时和计数的应用 3 掌握 80C51 定时 / 计数器的使用方法 1 了解 80C51 单片机串行通信方式及波特率设计 2 熟悉 80C51 单片机串行口结构, 串行口的应用 3 掌握串行通信的基本概念 1 熟悉 80C51 单片机的并行口驱动能力 2 掌握 80C51 与发光二极管 蜂鸣器 LED 数码管 LED 点阵显示器 LCD1602 及键盘的接口方法 1 了解总线时序及与单片机的接口方法 2 熟悉 SPI 时序及与单片机的接口方法 3 熟悉 I 2 C 总线时序及与单片机的接口方法 1 了解提高系统可靠性的方法 2 熟悉单片机应用系统设计的基本要求, 面向具体工程项目的单片机应用系统设计方法 3 掌握单片机应用系统设计的步骤 54

55 四 实验实习实训等教学环节 ( 一 ) 实验条件 开设实验需 PC 机 Proteus 仿真软件 微控制器仿真实训实验箱 ISP 下载器 51 仿真器 表 3 实验主要设备和台件数 序号 实验项目 主要设备名称 每组应配台件数 备注 1 P1 口流水灯实验 PC 机 Proteus 仿真软件 微控制器仿真实训实验箱 ISP 下载器 51 仿真器 1 2 定时 / 计数器实验 PC 机 Proteus 仿真软件 微控制器仿真实训实验箱 ISP 下载器 51 仿真器 1 3 LCD1602 显示实验 PC 机 Proteus 仿真软件 微控制器仿真实训实验箱 ISP 下载器 51 仿真器 1 4 温度测量实验 PC 机 Proteus 仿真软件 微控制器仿真实训实验箱 ISP 下载器 51 仿真器 1 ( 二 ) 实验项目 表 4 实验项目 内容及要求序号实验项目实验内容教学目标 P1 口流水灯实验 定时 / 计数器实验 LCD1602 显示实验 温度测量实验 ( 三 ) 实验报告 利用单片机及发光二极管等器件, 构成流水灯控制系统 利用定时 / 计数器组成一个测频电路, 通过数码管显示 利用实验板的液晶显示屏电路, 编写程序控制输出显示数字和英文字符 利用 DS18B20 数码管, 实现温度的测量和显示 掌握 P1 口流水灯软 硬件设计 掌握单片机定时 / 计数及数码管的应用 熟悉驱动 LCD1602 软 硬件设计 熟悉 DS18B20 的工作原理, 理解单片机 I/O 实现 1 线协议的方法 填写实验报告应包括 : 实验名称 目的 设备 内容 硬件电路 实验现象等 ( 四 ) 实验考核与成绩评定 考核成绩采取平时考核成绩 ( 如考勤 实验预习 实验课表现等 ) 现场操作 实验报告相结合的方式综合评定 1. 考核方式 : 考查 操作 2. 成绩评定 : 实验总评成绩 = 平时考勤成绩 (20~30)%+ 操作考查 (20~30)%+ 实验报告 (40~60)% 五 课程考核与成绩评定 总成绩包括平时成绩 ( 平时成绩的评定包括上课出勤 作业 实验成绩等部分 ), 期末考试成绩 ( 试卷包括基础理论和实验课的内容 ) ( 一 ) 考核方式 : 考试 笔试 闭卷 ( 二 ) 成绩评定 : 课程总评成绩 = 平时考核成绩 (30~50)%+ 课程结业考试 (50~70)% 55

56 表 5 平时考核方式及权重 平时考核类型 考勤 作业 实验成绩 权重 (%) 25~30 25~30 40~50 表 6 试题类型及权重试题类型填空题选择题判断题简答题计算题其它权重 (%) 10~20 0~20 0~20 10~30 0~20 0~50 六 推荐教材 参考书及网络资源 ( 一 ) 教材与参考书 1. 李全利 单片机原理及应用 ( 第 2 版 ) 北京 : 清华大学出版社, 张志良 80C51 单片机实用教程 基于 Keil C 和 Proteus 北京 : 高等教育出版社, 张毅刚 单片机原理及应用 ( 第 3 版 ) 北京 : 高等教育出版社, 刘焕成 工程背景下的单片机原理及系统设计 ( 第 2 版 ) 北京 : 清华大学出版社, 张毅刚 单片机原理及应用 -C51 编程 +Proteus 仿真 北京 : 高等教育出版社, ( 二 ) 相关网络资源 表 7 网络教学资源 网站类别网址 慕课教学网址 国内公开课教学网址 爱课程网 : 北京大学 MOOCs 课程 : 新浪公开课 : 网易公开课 : 内蒙古农业大学网络教学综合平台 56

57 单片机应用课程设计 A 教学大纲 一 课程基本属性 课程编码 : 课程中文名称 : 课程英文名称 : 57 单片机应用课程设计 A Course Design of single chip microcomputer Application A 课程类别 : 基础教育课程性质 : 核心课程 总学时 / 学分 : 64/2 实践学时 / 学分 : 64/2 开课单位 : 机电工程学院开设学期 : 5 电气工程及其自动化 ( 复合应用型 ) 农业电气化( 复合应用型 ) 农业电气适用专业及类型 : 化专业 ( 蒙汉双语复合应用型 ) 先修课程 : 计算机基础 C 程序设计 电子技术 单片机原理及应用 主撰人 : 王利娟主审人 : 曲辉制定时间 : 2017 年 6 月 15 日 二 课程设计简介与教学目标 ( 一 ) 课程简介 单片机应用系统课程设计 A 是单片机课程教学中重要的专业实践环节, 通过本课程设计 加深和巩固单片机应用系统设计的基本理论 基本知识与基本技能, 使学生进一步掌握 80C51 系 列单片机的结构原理 接口技术 程序设计技巧, 培养实际操作能力 使学生进一步系统掌握单片机应用系统的设计思想及培养学生解决实际生产应用技术问题, 使学生从功能要求 设计方案 论证 硬件电路原理分析 软件设计思想等各方面得到提高 掌握单片机应用系统各主要环节的 设计 调试方法, 并了解单片机在测量 控制等电子技术应用领域的应用 初步具备应用单片机进行设备技术改造 产品开发的能力 ( 二 ) 教学目标 通过课程设计应实现以下目标 : 了解单片机在测量 控制等电子技术应用领域的应用 ; 掌握 80C51 系列单片机的结构原理 接口技术 程序设计技巧 ; 掌握单片机应用系统的设计思想和培养学生解决实际生产应用技术问题以及单片机应用系统各主要环节的设计 调试方法 三 课程设计 ( 论文 ) 内容与要求 本课程设计是 单片机原理及应用 的后续课程, 要求学生根据具体设计题目的要求, 综合运用 单片机原理及应用 课程的理论知识 与设计课题相关的参考资料 基本开发 仪器及工具和实验室所具有的其它软硬件环境, 设计一个典型的单片机应用系统并通过仿真 调试出结果 ( 一 ) 教学内容 1. 收集相关的参考资料 ; 2. 确定系统的总体方案 ; 3. 设计系统硬件电路 ; 4. 设计系统软件程序 ; 5. 绘制系统电路原理图 ;

58 6. 进行仿真调试 ; 7. 撰写课程设计说明书 ( 二 ) 基本要求学生独立完成课程设计成果, 包括设计说明书和硬件原理图纸 1. 学生要认真撰写课程设计说明书 课程设计说明书内容应包括 : 封面 ( 设计题目 指导教 师姓名 设计者专业班级 姓名 学号 ), 课程设计任务书, 设计概况, 目录, 课题简介, 设计方案, 硬件原理设计图, 软件流程图, 操作说明, 调试 实验方法及结果, 设计总结, 参考文献, 附录等 程序清单放在附录中 课程设计说明书可以手写, 也可以用计算机输出 2. 硬件原理图纸要求布局合理, 图纸附有必要的说明 图框和标题栏等 四 课程组织与实施 单片机应用系统课程设计属于实践性教学环节, 主要工作应由学生独立完成, 在指导课程设 计中, 教师要悉心指导, 每完成一步都要检查通过后方可进行下一步, 并对每一位学生的学习态 度 实践能力 以及进度的把握等做到心中有数 章次或 序号 时间进 程 主要工作内容 1 第 1 天设计动员, 布置设计任务 ; 集中辅导 58 组织实施方式 2 第 2 天查阅相关的参考资料, 设计准备 ; 集中辅导与个别辅导结合 3 第 3 天系统总体方案的设计 ; 集中辅导与个别辅导结合 4 第 4-5 天系统硬件电路的设计及硬件原理图的绘制 ; 集中辅导与个别辅导结合 5 第 6-7 天系统软件的设计 ; 集中辅导与个别辅导结合 6 第 8-9 天仿真调试及设计说明书的撰写 ; 集中辅导与个别辅导结合 7 第 10 天答辩 ; 指导教师自行组织 ; 五 考核办法和成绩评定 单片机应用系统课程设计成绩按优秀 良好 中 及格 不及格五级分制单独考核计分 ( 一 ) 考核方式 : 平时考勤成绩 答辩 ( 二 ) 成绩评定 : 实践总评成绩 = 平时考勤成绩 (20~30)%+ 课程设计说明书及图纸 (20~30)%+ 答辩成绩 (40~60)% 六 推荐教材 参考书及网络资源 ( 一 ) 教材与参考书 1. 李全利 单片机原理及应用 ( 第 2 版 ) 北京 : 清华大学出版社, 张志良 80C51 单片机实用教程 基于 Keil C 和 Proteus 北京 : 高等教育出版社, 张毅刚 单片机原理及应用 ( 第 3 版 ) 北京 : 高等教育出版社, 刘焕成 工程背景下的单片机原理及系统设计 ( 第 2 版 ) 北京 : 清华大学出版社, 张毅刚 单片机原理及应用 -C51 编程 +Proteus 仿真 北京 : 高等教育出版社, ( 二 ) 相关网络资源 网站类别网址 慕课教学网址 国内公开课 爱课程网 :

59 教学网址 北京大学 MOOCs 课程 : 新浪公开课 : 网易公开课 : 内蒙古农业大学网络教学综合平台 59

60 自动控制原理 课程教学大纲 一 课程基本属性 课程编码 : 课程中文名称 : 自动控制原理 课程英文名称 : The Principle of Automatic Control 课程类别 : 基础教育课程性质 : 核心课程 总学时 / 学分 : 56 学时 /3.5 学分 讲课学时 / 学分 : 实验学时 / 学分 : 课内实践学时 / 学分 : 48 学时 /3 学分 8 学时 /0.5 学分 0 学时 /0 学分 开课单位 : 机电工程学院开设学期 : 5 电气工程及其自动化 ( 复合应用型 ) 农业电气化( 复合应用型 ) 农业电气化专适用专业及类型 : 业 ( 蒙汉双语复合应用型 ) 先修课程 : 高等数学 电路 电子技术 主撰人 : 张春慧主审人 : 宣传忠制定时间 : 2017 年 6 月 15 日 二 课程简介与教学目标 ( 一 ) 课程简介 本课程是电气工程及其自动化专业和农业电气化专业的基础教育课程 本课程研究控制系统 分析与设计的基础知识, 包括线性控制系统的建模, 时域分析法 ( 主要研究系统的稳定性 稳态 特性和动态特性 ), 根轨迹分析法, 频率分析法三大分析法, 以及系统的校正与计算机辅助分析 ; 非线性控制系统的分析法 ; 现代控制理论中的状态空间描述, 时域分析以及系统可控可观性判断 通过对本课程的学习, 使学生了解并掌握分析 设计自动控制系统的基本理论和基本方法, 为相 关后续课程和今后的工作奠定坚实的基础 ( 二 ) 课程教学目标 通过本课程的教学应实现以下目标 : 了解控制系统中常用的检测装置, 常用执行机构的工作原理, 数学模型的建立过程, 以及自控原理 经典控制论在当今的发展状况 ; 掌握反馈控制原理的应用以及分析和设计的一般规律, 使其具有分析和设计自动控制系 统的初步能力, 使学生对系统的认识上升到更高的层次 ; 经典控制论中, 线性定常连续 单输入单输出闭环控制系统的工作原理 分析和综合 ; 熟悉对系统的仿真, 其中包括模拟仿真和数字仿真, 使学生建立起仿真的概念, 并灵活 应用于解决实际问题, 掌握用模拟和数字仿真方法来进行原理实验, 获得仿真实验技能的基本训练 三 教学内容与基本要求 ( 一 ) 课程内容与课时分配 表 1 课程内容与课时分配 60

61 章次或学时分配主要知识单元序号理论实验习题小计 1 自动控制的一般概念 控制系统的数学模型 线性系统的时域分析 根轨迹法 频域分析法 频率法 自动控制系统的设计与校正 4 4 合 计 ( 二 ) 教学基本要求 主要知识单元 1: 自动控制一般概念 自动控制系统的基本概念, 自动控制的基本方式 (1) 重点 : 自动控制基本方式中的闭环控制以及反馈控制原理 (2) 难点 : 在已知自动控制系统工作原理图的条件下, 绘制系统的职能方框图 (1) 了解自动控制发展史 ; (2) 熟悉自动控制的有关概念, 如控制器 受控对象 指令信号 偏差信号 被控信号 ( 被控量 ) 自动控制系统 开环控制 闭环控制 ( 负反馈控制或按偏差调节 ) 等 ; (3) 掌握控制系统的基本方式及基本性能要求 ; 初步掌握由系统工作原理绘制系统职能方框 图的方法, 并能判别系统的控制方式 主要知识单元 2: 控制系统的数学模型 拉氏变换, 传递函数, 结构图等效变换及梅逊公式, 控制系统的数学模型 (1) 重点 : 动态结构图的建立 结构图等效变换以及用梅森公式求传递函数 ; (2) 难点 : 误差传递函数的求法 (1) 了解传递函数的零点和极点 典型环节的实例 ; (2) 熟悉拉氏变换的定义和典型函数的拉氏变换及拉氏变换基本法则, 动态结构图的基本概念, 动态结构图的建立 结构图的等效变换法则, 闭环系统开环传递函数的概念 ; (3) 掌握传递函数的概念及定义, 结构图等效变换及梅逊公式, 梅森公式以及典型环节的传 递函数, 指令信号和扰动信号作用下的闭环传递函数 系统的总输出及闭环系统的误差传递函数 主要知识单元 3: 时域分析法 典型输入信号及性能指标, 一阶系统分析, 二阶系统分析, 稳定性及代数判据, 稳态误差的计算 (1) 重点 : 系统的时域分析及性能指标估算 ; 系统稳定性的条件 代数判据及应用 ; 稳态误差的计算 (2) 难点 : 系统的时域分析及性能指标估算 ; 稳定判据及应用 ; 稳态误差的计算 61

62 (1) 了解一阶系统的单位脉冲响应, 过阻尼 临界阻尼二阶系统单位阶跃响应, 高阶系统分 析, 干扰作用下的稳态误差与系统结构的关系 ; (2) 熟悉典型输入信号及阶跃响应的性能指标, 单位斜坡响应 单位加速度响应, 阻尼比取不同值对应的系统时间响应的特性, 稳定性概念, 古尔维茨判据 林纳德 - 奇帕特判据 ; (3) 掌握一阶系统的数学模型, 一阶系统的单位阶跃响应, 二阶系统的数学模型, 欠阻尼二 阶系统单位阶跃响应及其性能指标, 劳思判据, 稳态误差的计算, 输入信号 r(t) 作用下的稳态误差与系统结构的关系, 系统的型别和静态误差系数 主要知识单元 4: 复域分析法 根轨迹法 根轨迹基本概念, 绘制根轨迹的基本法则, 利用根轨迹分析系统的动态性能, 广义根轨迹 (1) 重点 : 根轨迹方程 ; 根轨迹的绘制 ; 根轨迹法的应用 ; (2) 难点 : 根轨迹的绘制及应用 系 ; (1) 了解广义根轨迹的绘制 ; (2) 熟悉根轨迹的基本概念以及根轨迹与系统的性能, 闭环零极点分布与阶跃响应的定性关 (3) 掌握根轨迹方程 绘制根轨迹的基本法则, 掌握主导极点与偶极子 主要知识单元 5: 频域分析法 频率特性 频率特性, 控制系统开环频率特性, 伯德图的绘制, 最小相角系统和非最小相角系统, 稳定判据及稳定裕度 (1) 重点 : 典型环节的频率特性 ; 极坐标图及伯德图的绘制 ; 奈氏判据及应用 ; 稳定裕度计算 ; (2) 难点 : 极坐标图及伯德图的绘制, 奈氏判据及应用, 稳定裕度计算 (1) 了解频率分析法的特点, 各典型环节的幅相曲线, 最小相位系统的概念 ; (2) 熟悉频率特性三种图示法, 开环幅相曲线的绘制, 由伯德图反推系统传递函数的方法, 奈氏稳定判据的实际方法 ; (3) 掌握频率特性的概念及求取方法, 极坐标图和对数坐标图, 典型环节的对数频率特性曲 线, 伯德图的绘制方法, 对数频率稳定判据和控制系统稳定裕度 主要知识单元 6: 自动控制系统的设计与校正 时域及频域的各项性能指标, 基本控制规律, 串联校正网络 时域及频域的各项性能指标, 基本控制规律 (1) 了解时域及频域的各项性能指标 ; (2) 熟悉基本控制规律的特点 ; (3) 掌握串联校正网络 四 实验实习实训等教学环节 62

63 ( 一 ) 实验条件 表 2 实验主要设备和台件数 序号 实验项目 主要设备名称 每组应配台件数 备注 1 一阶单容水箱液位特性测试实验 CS4000 过程控制实验装置 1 2 加热水箱温度特性测试实验 CS4000 过程控制实验装置 1 3 一阶单容水箱液位 PID 控制实验 CS4000 过程控制实验装置 1 4 加热水箱水温 PID 控制实验 CS4000 过程控制实验装置 1 ( 二 ) 实验项目 表 3 实验项目 内容及要求 序号 实验项目 实验内容 教学目标 1 一阶单容水箱液位特性测试实验 1 作出一阶环节的阶跃响应曲线 2 根据实验原理中所述的方法, 求出一阶环节的相关参数 1 熟悉一阶对象的数学模型及其阶跃响应曲线 2 根据由实际测得的单容水箱液位的阶跃响应曲线, 用相关的方法分别确 2 加热水箱温度特性测试实验 3 一阶单容水箱液位 PID 控制实验 4 加热水箱水温 PID 控制实验 ( 三 ) 实验报告 1 作出加热水箱系统的阶跃响应曲线 2 根据实验一实验原理中所述的方法, 求出加热水箱系统的相关参数 3 试比较温度系统与液位系统的不同之处 1 用接好线路的单回路系统进行投运练习, 并叙述无扰动切换的方法 2 用临界比例度法整定调节器的参数, 写出三种调节器的余差和超调量 3 作出 P 调节器控制时, 不同 δ 值下的阶跃响应曲线 4 作出 PI 调节器控制时, 不同 δ 和 I 值时的阶跃响应曲线 5 画出 PID 控制时的阶跃响应曲线, 并分析微分 D 的作用 6 比较 P PI 和 PID 三种调节器对系统无差度和动态性能的影响 1 画出温度 PID 控制系统的方块图 2 绘出温度 PID 控制系统的调节曲线, 与单容水箱液位 PID 控制及温度位式控制做比较 定它们的参数 1 熟悉温度对象的数学模型及其阶跃响应曲线 2 根据由实际测得的温度阶跃响应曲线, 分析加热系统的飞升特性 1 通过实验熟悉单回路反馈控制系统的组成和工作原理 2 分析 P PI 和 PID 调节时的过程图形曲线 3 定性地研究 P PI 和 PID 调节器的参数对系统性能的影响 1 进一步熟悉温度控制系统 2 研究温度 PID 控制的特点 实验报告包括 : 实验名称 目的 内容 原理 设备 实验装置连接图 实验步骤 实验记 录 数据处理 讨论等 ( 四 ) 实验考核与成绩评定 1. 考核方式 : 考查 ; 操作 2. 成绩评定 : 实验总评成绩 = 平时考勤成绩 30%+ 操作考查 50%+ 实验报告 20% 63

64 五 课程考核与成绩评定 ( 一 ) 考核方式 : 考试 ; 闭卷 ( 二 ) 成绩评定 : 课程总评成绩 = 平时考核成绩 30%+ 课程考试 70% 表 4 平时考核方式及权重平时考核类型考勤作业实验成绩 权重 (%) 表 5 试题类型及权重试题类型填空题选择题判断题计算题绘图题 权重 (%) 六 推荐教材 参考书及网络资源 ( 一 ) 教材与参考书 1. 孟庆明等 自动控制原理 ( 第三版 ) 北京 : 高等教育出版社, 杨平等 自动控制原理 ( 第三版 ) 北京 : 中国电力出版社, 张春慧等 控制理论实验指导书 内蒙古农业大学自编教材, 胡寿松 自动控制原理 北京 : 国防工业出版社, 吴麒 自动控制原理 北京 : 清华大学出报社, 翁思义等 自动控制原理 北京 : 中国电力出版社,2001 ( 二 ) 相关网络资源 网络资源 : 国防科学技术大学自动控制原理精品课程网站 64

65 电工电子基本技能实训 A 课程教学大纲 一 实习课程基本属性 实习课程编码 : 实习课程类型 : 基础教育 总学时 / 学分 : 64 学时 /2.0 学分 实习课程中文名称 : 电工电子基本技能实训 实习课程英文名称 : 实习课程性质 : 核心课程 Basic skills training in electronic technology 实践学时 / 学分 : 64 学时 /2.0 学分 开课单位 : 机电工程学院开设学期 : 2 适用专业及类型 : 电气工程及其自动化 ( 复合应用型 ) 农业电气化 ( 复合应用型 ) 相关课程 : 电路原理 电子技术 主撰人 : 葛延主审人 : 刘宇制定时间 : 2017 年 6 月 20 日 二 课程简介与教学目标 ( 一 ) 课程简介 电工电子基本技能实训 是电气类专业本科生的基础实践技能训练课程之一 包括电子元 器件识别选用, 电子电路的功能识别, 电路原理识图 基本电路制作等技能 通过本实训, 要求 学生具备基本的电子电路分析能力, 了解行业规则规范, 掌握基本的电子电路制作及调试方法, 能够具备基本的电子生产实践技能并自主焊接调试简单的功能电路 本实训课程是 电路 和 电 子技术 等专业基础课程于实践结合的必备技能之一 为后续专业课程的理解和学习提供认识基 础, 也为后续实践课程开展奠定基础 ( 二 ) 教学目标 本实训课程要求学生理解实训内容与目的, 掌握正确的安全操作规程, 掌握各种仪器的使用 通过本实训应实现以下目标 : 了解常见功能电路的功能与识别方法 ; 熟悉电子电路板的设计制作的方法与加工工艺 ; 掌握电子元件的识别方法和选型规则, 掌握手工焊接电路板的技能并独自焊接调试一个 功能电路, 能够运用电子仪器仪表测试电路的参数并正确调试电路功能 ; 三 实习项目 内容与学时分配 表 1 实习项目 内容与学时分配 序号 实训项目 实训内容 学时分配 每组人数 备注 1 实习动员 理解实习的目的 意义 要求和具体安排, 进行安全和纪律教育 2 30 必开 2 观看教学 通过观看视频了解电子电路板制作的方法 4 30 必开 65