电路实验课程
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研究与实践
研究与实践1:简易电容降压式电源

研究目的:
    1.掌握电容降压式电源的分析方法,体会电容在电容降压式电源中的特性和作用;
    2.学习掌握电源的电流、电压设计方法,掌握电源设计中功率指标的要求;
    3.加深对电路定理和分析方法在工程应用中的理解;
    4.学习了解直流稳压电源的电路组成和原理;
    5.在学习掌握本研究型实验提示内容的基础上,设计满足任务要求的电路,并实现电路的仿真、制作和调试。

预备知识:
    1.熟练掌握正弦稳态电路的分析方法与应用;
    2.领会电容和电感元件的阻抗随频率变化的特性和应用;
    3.了解和掌握稳压二极管的特性和应用;
    4.领会整流二极管的单向导通特性的应用。

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研究与实践2:自动定时汽车闪光灯

研究目的:
    1.学习继电器的使用;
    2.利用RC一阶电路时间常数的概念实现时间的自动控制;
    3.培养查阅资料,选定电子器件的能力;
    4.锻炼使用新器件自行设计电路的能力。

预备知识:
    1.熟练掌握RC一阶动态电路的分析;
    2.了解晶体三极管的工作特性。

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研究与实践3:高精度电压表、电流表和电阻表的制作

研究目的:
    1.学习和掌握万用表电路设计的思路;
    2.学习掌握电压表、电流表和电阻表测量中不同量程的构成方式;
    3.学习和掌握采用含运算放大器的电路扩大测试量程的方法;
    4.学习和领会表盘刻度线性和非线性的原理;
    5.领会和掌握输入电阻与输出电阻的工程意义;
    6.掌握工程中基于集成运算放大器的高精度电压表、电流表和电阻表的设计方法;
    7.在学习掌握本研究性实验提示内容的基础上,设计满足任务要求的电路,并实现电路的仿真、制作和调试。

预备知识:
    1.熟练掌握电阻性电路的分析方法与应用;
    2.掌握万用表测量直流电流、直流电压和电阻的原理和方法;
    3.领会运算放大器特性和应用。

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研究与实践4:数字-模拟转换器(DAC)

研究目的:
    1.加强掌握电阻性网络分析方法,体会电阻性网络特性和应用;
    2.针对已经掌握的电阻型网络的电路定理,加深电路定理在工程实践中的应用;
    3.根据理想运算放大器的功能和原理,结合实际应用情况,充分领会和掌握运算放大器在反相比例放大器、同相比例放大器等结构应用电路的设计和调试;
    4.熟悉和掌握工程中常用集成运算放大器的各引出管脚的功能和实用接法;
    5.学习掌握“保持采样电路”和“清零电路”的接法和功能;
    6.研究数字–模拟转换器(DAC)的功能,掌握数字电路中“权”概念和实现方法;
    7.在学习掌握本研究性实验提示内容的基础上,设计满足任务要求的电路,并实现电路的仿真、制作和调试。

预备知识:
    1.学习掌握数字电子技术中的数字逻辑知识;
    2.学习掌握数字–模拟转换器的理论知识;
    3.掌握电阻性网络的电路定理和应用;
    4.掌握运算放大器的特性和使用方法。

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研究与实践5:温度测量与显示电路

研究目的:
    1.学习和掌握“非电信号”和“电信号”之间转换及其意义;
    2.根据理想运算放大器的功能和原理,结合实际应用情况,充分体会和掌握实际集成运算放大器的工作特性与理想运算放大器之间的区别;
    3.掌握运算放大器作为比较器的应用电路设计和调试;
    4.高精度运算放大电路的设计与应用;
    5.掌握“参考电压”的选择以及其在比较器中的重要作用;
    6.掌握LED的使用方法,应用LED为器件,构成温度显示电路;
    7.在学习掌握本研究性实验提示内容的基础上,设计满足任务要求的电路,并实现电路的仿真、制作和调试。

预备知识:
    1.熟练掌握非线性电路的分析方法与应用;
    2.学习含运算放大器的电桥测量电路的工作原理;
    3.掌握铂电阻的特性和应用;
    4.学习光电二极管的特性和应用。

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研究与实践6:温度控制与报警电路

研究目的:
    1.根据理想运算放大器的功能和原理,结合实际应用情况,充分领会和掌握由运算放大器构成的控制应用电路的设计和调试;
    2.学习和掌握由双极性晶体管和晶闸管构成的控制电路的工作原理和工程应用背景;
    3.学习和掌握LED的使用方法和应用电路,以LED为基本元件构成的光报警电路;
    4.在学习掌握本研究性实验提示内容的基础上,设计满足任务要求的电路,并实现电路的仿真、制作和调试。

预备知识:
    1.熟练掌握非线性电路的分析方法与应用;
    2.学习含运算放大器的控制电路的工作原理;
    3.掌握双极性晶体管和晶闸管的特性和应用。

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研究与实践7:波形发生器

研究目的:
    1.深刻领会运算放大器特性和技术应用;
    2.学习方波、三角波、锯齿波、正弦波等波形发生器的设计方法;
    3.掌握振荡电路的分析方法和工程应用技术;
    4.掌握微分器、积分器、滞回比较器、文氏桥式振荡电路等基本电路的原理及其应用方法;
    5.掌握二极管、稳压二极管等元器件的使用方法与区别;
    6.在学习掌握本研究型实验提示内容的基础上,设计满足任务要求的电路,并实现电路的仿真、制作和调试。

预备知识:
    1.学习方波、三角波、锯齿波、正弦波等波形发生器的工作原理与调试方法;
    2.学习掌握振荡电路的分析方法;
    3.微分器、积分器、滞回比较器、文氏桥式振荡电路等基本电路的原理;
    4.学习使用示波器测量信号幅度和周期的方法。

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研究与实践8:滤波器

研究目的:
    1.学习无源滤波器的设计和调试方法;
    2.学习有源滤波器的设计和调试方法;
    3.掌握网络函数的意义及其分析方法;
    4.掌握截止频率、品质因数以及滤波器的定义和分类等电路基本知识,了解影响滤波器性能的各种因数;
    5.在学习掌握本研究性实验提示内容的基础上,设计满足任务要求的电路,并实现电路的仿真、制作和调试。

预备知识:
    1.学习有关有源和无源滤波器的相关知识;
    2.根据滤波器的技术指标要求,选用滤波器电路,计算电路中各元件的数值。设计出满足技术指标要求的滤波器;
    3.掌握运算放大器在有源滤波器中的作用。

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研究与实践9:音响音量调节器

研究目的:
    1.加强掌握音响音量调节电路的原理和分析方法;
    2.学习掌握由集成运算放大器构成的音响音量调节器的电路知识;
    3.掌握集成音量调节电路非线性失真的调节方法和分析方法,加深理解其在工程实践中的应用;
    4.掌握查阅和使用电子器件、集成芯片等说明书的方法;
    5.学习掌握混合前置放大电路的基本知识;
    6.掌握和理解阻抗匹配的知识和意义;
    7.在学习掌握本研究性实验提示内容的基础上,设计满足任务要求的电路,并实现电路的仿真、制作和调试。

预备知识:
    1.了解集成运算放大器的使用方法;
    2.掌握电路阻抗匹配的分析和应用;
    3.了解放大电路非线性失真的概念;
    4.掌握放大电路电压增益调节的相关基础知识。

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研究与实践10:音响音调调节器

研究目的:
    1.加强掌握含有理想运算放大器的动态电路的分析方法和应用;
    2.学习掌握音调控制电路的工作原理;
    3.掌握音调调节电路的高频和低频特性的调节方法,加深理解其在工程实践中的应用;
    4.根据理想运算放大器的功能和原理,结合实际应用情况,学习电路频率特性的分析方法,以及含有理想运算放大器的电路的频率特性;
    5.学习掌握音调调节电路中对于低频、中频和高频信号的处理方法;
    6.在学习掌握本研究型实验提示内容的基础上,设计满足任务要求的电路,并实现电路的仿真、制作和调试。

预备知识:
    1.掌握RC动态电路的分析;
    2.掌握电路频率特性的分析和应用;
    3.了解音调调节电路的高频和低频特性的调节方法;
    4.掌握有关音调调节的相关基础知识。

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研究与实践11:音响功率放大器

研究目的:
    1.加强掌握功率放大电路的原理和分析方法;
    2.学习掌握由集成运算放大器构成的功率放大器和由晶体管组成功率放大器的电路知识;
    3.掌握功率放大器的非线性失真的调节方法和分析方法,加深理解其在工程实践中的应用;
    4.掌握查阅和使用电子器件、集成芯片等说明书的方法;
    5.学习掌握互补对称功率放大电路的基本知识;
    6.掌握和理解阻抗匹配的知识和意义;
    7.在学习掌握本研究性实验提示内容的基础上,设计满足任务要求的电路,并实现电路的仿真、制作和调试。

预备知识:
    1.了解集成运算放大器的使用方法;
    2.掌握电路阻抗匹配的分析和应用;
    3.了解功率放大电路非线性失真的概念;
    4.掌握功率放大电路的相关基础知识。

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系统设计与综合1:综合温度测量与控制系统

研究目的:
    1.学习和掌握“非电量信号”和“电信号”之间转换及其意义;
    2.根据理想运算放大器的功能和原理,结合实际应用情况,掌握实际集成运算放大器的应用设计与调试的方法;
    3.掌握给定功能的系统电路设计方法;
    4.掌握局部功能电路模块的综合与调试;
    5.在学习掌握本研究性实验提示内容的基础上,设计满足任务要求的电路,并实现电路的仿真、制作和调试。

研究背景:
    命题背景说明见研究与实践3和研究与实践4。通过本综合实验研究,将研究与实践3和研究与实践4中有关温度测量与控制报警两大功能模块进行综合,形成一个具有相对复杂功能的系统。常见的类似产品是“热水器”。
    在本系统综合与设计的过程中,要求采用尽可能少的元件构成实现系统功能要求,设计中培养学生成本核算的概念。

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系统设计与综合2:简易电池电压监视与充电控制系统

研究目的:
    1.学习掌握电池电压监视与充电控制系统的工作原理和应用背景知识;
    2.根据理想运算放大器的功能和原理,结合实际应用情况,掌握实际集成运算放大器的应用设计与调试的方法;
    3.掌握给定功能的电路系统的设计方法;
    4.掌握局部功能模块的综合与调试;
    5.在学习掌握本研究性实验提示内容的基础上,设计满足任务要求的电路,并实现电路的仿真、制作和调试。

研究背景:
    电池电压监视与充电控制系统用途较为广泛,最常见的是每个手机上都有电池的电能显示功能,给用户提供了便捷;如航模中,预警电池使用情况,使操作者有时间控制飞机状态,以保证飞机模型能顺利回航;在mp3播放器、随身听、便携式CD机、笔记本电脑和汽车等常用产品中,都可以发现该功能的应用。
    在本系统综合与设计的构成中,要求采用尽可能少的元件构成实现系统功能要求,设计中培养学生成本核算的概念。

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系统设计与综合3:波形产生与处理系统

研究目的:
    1.学习和掌握波形产生与处理系统的功能和各功能模块的电路构成;
    2.学习掌握波形发生器、波形变换电路、无源滤波器、有源滤波器和谐振滤波器的工作原理;
    3.根据理想运算放大器的功能和原理,结合实际应用情况,掌握实际集成运算放大器的应用设计与调试的方法;
    4.掌握和学习谐振滤波电路的设计和分析方法,及其在工程中的应用;
    5.掌握信号叠加、阻抗匹配和频率特性等相关电路理论知识;
    6.掌握给定功能的系统结构设计方法,以及局部功能模块的综合与调试;
    7.在学习掌握本研究性实验提示内容的基础上,设计满足任务要求的电路,并实现电路的仿真、制作和调试。

研究背景:
    命题背景说明见基本实验9、研究与实践7和研究与实践8的相关内容。通过本综合实验研究,将基本实验9、研究与实践7和研究与实践8中的有关波形产生电路、波形变换电路、无源滤波电路、有源滤波电路和谐振滤波电路等进行综合,形成一个具有相对复杂功能的简易波形产生、波形叠加和波形处理的系统。
    在本系统综合与设计的构成中,要求采用尽可能少的元件构成实现系统功能要求,设计中培养学生成本核算的概念。

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系统设计与综合4:简易音响系统

研究目的:
    1.学习和掌握音响系统的功能和各功能模块的电路构成;
    2.学习掌握混合前置放大电路、音量调节电路、音调控制电路和功率放大电路的工作原理;
    3.根据理想运算放大器的功能和原理,结合实际应用情况,掌握实际集成运算放大器的应用设计与调试的方法;
    4.掌握放大电路非线性失真、阻抗匹配和频率特性等相关电路理论知识;
    5.掌握给定功能的系统结构设计方法,以及局部功能电路模块的综合与调试;
    6.在学习掌握本研究性实验提示内容的基础上,设计满足任务要求的电路,并实现电路的仿真、制作和调试。

研究背景:
    命题背景说明见研究与实践9、研究与实践10和研究与实践11的相关内容。通过本综合实验研究,将研究与实践9、研究与实践10和研究与实践11中的有关音响系统中主要功能模块混合前置放大电路、音量调节电路、音调控制电路和功率放大电路等进行综合,形成一个具有相对复杂功能的简易音响系统。
    在本系统综合与设计的构成中,要求采用尽可能少的元件构成实现系统功能要求,设计中培养学生成本核算的概念。

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