5、时序电路分析与设计
了解锁存器与触发器的基本概念,掌握D锁存器与主从D触发器的基本结构;
了解同步设计的基本概念,了解建立时间、寄存器传输时间与时钟周期之间的基本关系;
掌握简单有限状态机的结构、表达方式;
能够根据给出的逻辑图对有限状态机进行分析;
能够根据指定任务,进行有限状态机的设计:建立状态转移图,并由此进行综合设计,得出对应的转移方程、激励方程与输出方程,并以逻辑电路图整体表达。
了解MOS器件的基本开关特性;
掌握CMOS逻辑电路的基本结构,能够使用晶体管构成反相器、与非门与或非门电路,并在此基础上构成与门与或门电路。
了解CMOS器件的电平范围、驱动能力、延迟时间与动态功耗等基本概念。
4、组合电路分析与设计
掌握组合电路的基本概念及分析方法;
掌握组合电路的设计方法(SSI)
对于给定设计要求,能够建立真值表或函数关系式。
对于给定的真值表或函数关系式,能够利用卡诺图得出最简与或式,并采用基本的门电路进行连接,画出对应的逻辑电路图。
掌握二进制编码器、7段译码器、奇偶校验电路、加法器的设计方法。
掌握利用集成译码器(74138、74139)及附加电路进行组合电路设计的方法;
掌握利用集成数据选择器(74151、74153)进行组合电路设计的方法;
5、了解负反馈对放大电路的稳定性:了解自激振荡产生原理、能进行负反馈放大电路稳定与否的判断。
第七章信号的运算与处理
1、掌握基本运算电路:掌握理想运算放大器“虚短”、“虚断”的概念;掌握比例运算、加减运算、积分运算、微分运算电路与电压跟随器等信号运算电路的基本结构与分析计算方法。
2、了解有源滤波电路:了解滤波电路的种类、频率特性、无源滤波器与有源滤波器的差异;掌握一阶低通滤波器的结构与频率特性分析方法。
考试科目
数字电路与模拟电路
考试形式
笔试(闭卷)
考试时间
120分钟
考试总分
200分
一、总体要求
主要考察学生对《数字电路》、《模拟电路》课程中基本知识、基本原理以及基本技能的掌握情况;考察学生运用所学知识去分析与设计具体数字电路、模拟电路的能力。
二、内容及比例
数字电路部分(50%)
1、数制与编码
掌握十进制数与二进制数的基本转换规则、掌握采用八进制与十六进制表达二进制的转换方式。
掌握简单计数器、序列信号发生器、序列信号检测器的基本设计方法;
掌握常用集成计数器(74163)的使用方式,能够使用该器件进行模N计数器的设计;
掌握移位寄存器基本概念,能够使用集成移位寄存器(74194)进行相关设计;
了解移位寄存器型计数器的基本概念,了解环形计数器、扭环计数器、线性反馈移位寄存器计数器的结构与性能特点。
3、了解滤波电路:了解电容滤波电路输出特性与滤波特性,了解倍压整流电路的结构与原理。
4、了解稳压管稳压电路:了解直流稳压电源的组成结构、稳压原理、性能指标与电路参数的选择。
5、了解串联型稳压电路:了解串联型稳压电路的工作原理、电路参数的计算。
三、题型及分值
数字电路部分:
填空题:40%
电路分析:30%
第二章基本放大电路
1、了解放大的概念与放大电路的主要性能指标:明确放大电路放大倍数、输入/输出电阻、通频带、失真等性能指标。
2、掌握基本共射放大电路的工作原理:掌握基本共射放大电路的组成结构与各元件的作用、静态工作的设置原则;掌握基本共射放大电路的工作原理与波形分析方法;了解放大电路的组成原则、直接耦合与阻容耦合的概念。
1、了解集成运算放大电路概念:了解集成运放的结构特点、组成及各部分的作用、电压传输特性。
2、掌握集成运放中的电流源电路:掌握基本电流源电路的结构与特点;了解改进电流源的结构与机理;掌握多路电流源中各路电流的计算方法;了解以电流源为有源负载的共射、差分放大电路的结构与分析方法。
第五章放大电路的频率响应
2、掌握负反馈放大电路的四种基本组态与判断:掌握负反馈放大电路的分析要点,能够判断四种基本负反馈电路组态,掌握负反馈放大电路的一般表达式。
3、掌握深度负反馈放大电路放大倍数的分析:了解深度负反馈的含义、反馈网络的分析方法;掌握四种反馈类型放大倍数的分析计算方法。
4、掌握负反馈对放大电路性能的影响:掌握深度负反馈电路放大倍数的计算方法;掌握不同反馈类型对输入/输出电阻、频带宽度的影响。
5、了解基本放大电路的派生电路:了解复合放大电路的复合原则,掌握复合共射/共源/共集、共射-共基、共集-共集的结构与分析方法。
第三章多级放大电路
1、了解多级放大电路的耦合方式:了解直接耦合、阻容耦合、变压耦合、光电耦合的结构与特性,了解直接耦合静态工作点的设置。
2、了解多级放大电路的动态分析方法:了解多级放大电路的电压放大倍数的概念与失真类型判断方法。
1、理解频率响应概述:了解频率响应、频率特性、上限频率、下限频率、高通电路与低通电路的概念;掌握波特图及其对频率特性的描述方法。
2、了解晶体管的高频等效模型:了解BJT的混合π模型及其主要参数、了解BJT电流放大倍数的共射、共基截止频率的概念。
第六章 放大电路中的反馈
1、掌握反馈的基本概念及判断方法:掌握反馈瞬时极性判断方法。
熟悉对偶定理的概念,能够使用加圈方式进行逻辑设计;
了解展开定理的概念,能够根据真值表写出标准逻辑运算式:最小项与表达式、最大项积表达式;
熟悉真值表的卡诺图表现形式,能够利用卡诺图得出最小与表达式(最简“与或”表达式);
理解无关项的含义,并能利用无关项进行逻辑化简。
3、逻辑门电路
了解逻辑状态的电平表达概念,理解开关电路的基本概念;
了解信号测量值在数字系统中的表达方式,掌握符号数的不同表达方式及相互转换方法,掌握符号数进行加法运算与乘法运算的基本规则。
掌握常用BCD码的表达:8421码、余3码、2421码。
掌握格雷码的编码规则,掌握奇偶校验码的编码规则。
2、逻辑代数基础
掌握数字系统的真值表表达方式;
掌握逻辑代数的基本公理与常用定理,能够使用真值表进行各种定理的完备证明;
电路设计:30%
模拟电路部分:
填空题:40%;
分析计算题: 60%
参考书:华成英,童诗白、模拟电子技术基础(第四版)、 高等教育出版社,2006、
吴援明,唐军、模拟电路分析与设计基础、科学出版社
John F、wakerly著林生 葛红 译 数字设计原理与实践
3、掌握直接耦合放大电路:了解零点漂移的现象与产生原因、了解温漂的概念与抑制方法;了解差分放大电路的组成、四种接法,掌握长尾式差分放大电路的分析方法与共模抑制比的概念与电源传输特性;掌握直接耦合的互补输出级结构与交越失真的概念与消除方法、直接耦合多级放大电路的结构与各级的作用。
第四章集成运算放大电路
模拟电路部分(50%)
第一章常用半导体器件
1、了解半导体基础知识:掌握本征半导体与杂质半导体、本征激发与复合、多子与少子、漂移与扩散的概念;掌握空穴导电、PN结形成的原理;掌握耗尽层、势垒电荷的含义以及PN结的单向导电特性、伏安特性、电容效应与电流方程。
2、了解半导体二极管基本知识:了解二极管的常见结构与电路符号;掌握二极管的伏安特性、二极管的主要参数与几种等效电路;了解稳压二极管的伏安特性、发光二极管与光电二极管的基本工作原理。
3、掌握晶体三极管基本知识:了解BJT晶体管的结构与类型、电流放大原理、电流分配关系与电流放大系数的定义;掌握BJT晶体管共射输入特性曲线与输出特性曲线(三个区)及特点;理解BJT主要的直流、交流、极限参数的含义、计算公式;了解温度对BJT的反向饱与电流、输入特性、输出特性的影响。
4、了解场效应管基本知识:了解FET的分类、结构与电路符号;了解N沟道JFET及N沟道耗尽型MOSFET的工作原理;掌握N沟道JFET与N沟道增强型MOSFET的转移特性曲线与输出特性曲线、工作区域及其不同工作区域的电流-电压公式;了解P沟道FET与N沟道FET、增强型FET与耗尽型FET的偏置极性的差别,了解FET与BJT的结构、原理、特性差异;理解FET主要的直流、交流、极限参数的含义、计算公式与低频模型。
3、掌握放大电路的分析方法:了解直流/交流通路与几种失真的概念;掌握静态工作点、失真的图解分析法;掌握晶体管的直流模型、共射h参数模型;掌握静态工作点稳定估算方法,了解稳定静态工作点的措施;掌握基本共集、共基电路接法及其动态分析方法,了解共射、共基、共集接法的特点。
4、掌握场效应管放大电路:掌握共源放大电路的结构、静态工作点的设置、低频小信号模型及其动态分析法;掌握共漏、共栅放大电路的结构及动态分析法。
2、掌握互补功率放大电路:掌握OCL电路的组成与工作原理、输出功率与效率的计算、以及OCL中晶体管的选择原则。
3、了解功率放大电路的安全运行:了解功放管二次击穿的概念。
第十章直流电源
1、了解直流电源的组成及各部分的作用
2、掌握整流电路:掌握单相半波整流电路、单相桥式整流电路的结构、工作原理、电路波形、主要参数、二极管的选择原则。
第八章波形发生器与信号的转换
1、了解正弦波振荡电路:了解产生正弦波振荡的条件、正弦波振荡电路的组成与分类、RC正弦振荡电路的结构与特点。
2、了解电压比较器:了解电压比较器的电压传输特性、种类;掌握单限比较器、滞回比较器的结构、波形与特点。
第九章功率放大电路
1、理解功率放大电路概述:了解功率放大电路的组成;掌握OTL、OCL、BTL功率放大电路的结构与特点。