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电工电路实验
发布人:系统管理员  发布时间:2012-09-27   动态浏览次数:1233

电工电路实验

电工电路实验课程大纲

课程英文译名:Experiments of electronical circuit

课程编号:S0403310                

课内总学时:25          

  分:1.5

开课对象:电子信息学院/信息工程学院本科生           

课程类别:学院定必修

一、课程的任务和目的

    《电工电路实验》是为本校电子信息工程、电子信息科学与技术、电子科学与技术、光信息科学与技术等专业学生开设的第一门电学专业基础实验课。通过本课程不仅能巩固和加深对所学理论知识的认识和理解,还可以培养学生理论联系实际、分析和解决具体问题的能力,学会基本的测量方法和操作技巧,掌握最常用的仪器仪表的使用方法,并通过一些简单的电路设计和仿真进一步培养学生的创新意识和设计能力。

 

二、课程内容与基本要求

    本课程开设的实验分为必做、选做实验。修满学分必须做8个以上实验,实验分为基础性、设计性和综合性实验。基础性实验目的在于使学生掌握基本的测试方法和操作技能,了解常用仪器的面板功能和性能指标,能合理选择并正确使用各种仪表;设计性实验主要注重培养学生运用所学理论知识进行初步实验设计的能力,并通过计算机仿真和实际测试,提高计算机应用能力、实验测试技能;综合性实验的目的在于培养学生自学能力,能根据具体要求查找相关资料、进行电路设计和仿真,培养其创造性思维能力。

    本课程总学时25学时,共开出10个实验,其中包括5个基础性必做实验,5个设计性实验

(选做3个)。

1. 典型电信号的观察与测量(必做、基础性实验)

    本实验要求学生初步掌握用示波器观察各种电信号波形、定量测试电信号参数的方法。

2. 叠加原理的应用(必做、基础性实验)

    本实验要求学生能正确使用各种仪表,采用合理的测量方法和手段对给定电路的电路参数进行测量,并验证叠加定理的叠加性和齐次性、基尔霍夫定律的正确性。

3. 戴维南定理的应用(选做、设计性实验)

    本实验要求学生能正确使用各种仪表,测量给定电路的戴维南、诺顿等效电路,并设计合理的实验方法验证戴维南定理、诺顿定理的正确性、最大功率传输定理。     

4.RC动态电路的观测(必做、基础性实验)

    本实验要求学生通过对RC动态电路在各种激励下响应波形的观测,掌握动态电路时间常数

的测量方法,了解微分、积分电路的形成条件,以及电路参数改变对RC网络响应的影响,加深对动态电路暂态响应过程的理解,进一步加强学生对实验仪器的使用方法及常规测量方法的掌握。

5. 三相交流电路的测量(必做、基础性实验)

    本实验要求学生掌握三相负载作星型联接、三角型联接的方法;验证在此两种接法下,线电压、相电压,线电流、相电流之间的关系;充分理解三相四线制中线的作用。

6. 正弦稳态交流电路的研究(选做,设计性实验)

    本实验要求学生用间接测量法求得正弦交流电路中R、L、C元件的参数值,通过实验加深对交流电路中各种元件两端电压与电流之间相位关系的理解;能够正确使用功率表等强电仪表,理解荧光灯电路的工作原理,并能根据测量出的荧光灯电路的工作参数,确定提高电路功率因素的方法,并设计出适当的器件参数。

7.受控源的仿真与设计(选做,设计性实验)

    本实验要求学生在了解四种受控源的电路原理、电路特点后,能根据实验要求设计相应参数的受控源电路,并分别通过软件仿真和实际测试获得该电路的性能指标,以加深对受控源的理解和认识,培养学生查找资料,根据要求设计电路、选择合理元件的能力。

8. RLC谐振电路频率特性的研究(选做,设计性实验)

    本实验要求学生在充分理解正弦稳态网络函数的概念、RLC串联电路的谐振特点等知识的基础上,能根据实验要求选择适当元件参数,设计满足性能要求的二阶带通网络,并通过软件仿真和实际测试相结合的方式观量该电路的频率响应特性,达到自行设计实验电路和实验测试方法,加深对串联谐振电路谐振条件和特性的理解和认识目的。

9. 负阻抗变换器的仿真与设计(选做,设计性实验)

    本实验要求学生能自行查阅负阻抗变换器的相关资料,自学相关的理论知识,并设计出满足实验要求的负阻抗变换器,以实现给定二阶RLC电路的无阻尼等幅振荡和增幅振荡功能,达到深入了解负阻抗变换器(NIC)的特性、加深对二阶动态电路响应的理解、进一步提高计算机仿真和分析问题能力的目的。

10.回转器的仿真与设计(选做,设计性实验)

    本实验要求学生能自行查阅回转器的相关资料,自学相关的理论知识,并设计出满足实验要求的元件参数,以实现给定LC电路在特定频率的谐振;设计出合理的RL电路以实现对给定信号的微分运算和积分运算功能,达到加深对回转器特性及其应用的认识和了解、一阶动态电路响应的理解、进一步提高计算机仿真和设计能力。

 

三、与各课程的联系

    先修课程:电路分析

    后续课程:信号与系统、模拟电子线路、脉冲与数字电路、线性电子线路实验、数字电路与逻辑设计电路实验、信号与系统实验等。

 

四、对学生能力培养的要求

    “电路分析实验”是与“电路分析基础”课程相配套的独立设置的实践性教学环节。通过此课程的学习,使学生熟悉并学会常用电子仪器仪表的使用方法,能合理选择仪表对电路参数进行正确的测试,具备初步的实验设计和计算机仿真能力,对学生的能力要求如下:

1. 会使用常用的仪器、仪表(如电压表、电流表、万用表、稳压电源、信号发生器、示波器

等)。

2. 会应用常规的测试方法测量电压、电流、电功率等物理量和电阻、电感、电容等器件的参

数,测定特性曲线。

3. 培养学生独立从事实验和初步的设计实验的能力,能分析并排除一些简单的故障,正确地

读取和记录实验数据,绘制曲线。

4. 培养学生良好的实验习惯,树立实事求是和严肃认真的科学作风,根据实验数据和实验结

果撰写实验报告,具有对实验结果进行分析和解释的能力。

5. 掌握常用电路仿真软件的使用,软硬结合设计电路的方法。

6.能对具体的实验要求进行必要的资料收集、整理、自学、设计,具有一定的综合创新能力。

 

五、学时分配

总学时:25学时。

1.基础性实验(4个,必做)

1)典型电信号的观察与测量(必做、基础性实验)                         3学时

2)叠加原理的应用(必做、基础性实验)                                 2学时

3)戴维南定理的应用(选做、基础性实验)                               2学时

4)RC动态电路的观测(必做、基础性实验)                              3学时

5)三相交流电路的测量(必做、基础性实验)                             3学时

2.设计性实验(5个,5选3)

1)正弦稳态交流电路的研究(必做,设计性实验)                         3学时

2)受控源的仿真与设计(选做,设计性实验)                             3学时

3)RLC电路频率特性的研究(必做,设计性实验)                         3学时

4)负阻抗变换器的仿真与设计(选做,设计性实验)                       3学时

5)回转器的仿真与设计(选做,设计性实验)                             3学时

 

六、教材与参考书

(一)教材

董晓聪. 电路分析实验. 浙江大学出版社.2004

(二)参考书

1.李瀚逊. 简明电路分析基础. 高等教育出版社.2002.7

2.陈同占. 电路基础实验. 清华大学出版社,北方交通大学出版社,2003.5

3.潘礼庆. 电路与电子技术实验教程.科学出版社.2006.1

4.朱力恒. 电子技术仿真试验教程. 电子工业出版社.2003.7

5.卓郑安. 电路与电子实验教程及计算机仿真. 机械工业出版社. 2002.8

6.杨  欣. 电路设计与仿真-基于Multisim 8 & Protel. 清华大学出版社. 2004.2006.4

7.黄智伟. 基于Multisim 2001的电子电路计算机仿真设计与分析. 电子工业出版社. 2004.7

8.王  勤. 电路实验与实践. 高等教学出版社. 2004.7

七、说明

    实验是一项认识事物、检验理论的基础实践工作,一个高质量的实验来自于充分的预习、认真的操作和全面的总结。本实验操作准备、考核方式等注意事项如下:

1. 每次实验之前,要求学生写出符合要求的预习报告。

2. 实验过程中,要求学生所做的每项实验结果必须经老师检查认可。

3. 本课程的考核,成绩评定:实验操作技能占15%,实验报告占15%,考试占70%。

4. 本大纲适用于独立设课的电子类及通信类专业,对不独立设课的专业,可根据实验课时的多少,对实验要求作适当调整。