[02026]
电工电子学自学考试大纲
浙江省教育考试院
二O一O年七月
自学用书:电工学(少学时),张南主编,高等教育出版社2007年3月第三版
一、课程性质与设置目的、要求
本课程是高等教育自学考试产品质量工程专业的一门必考课程。电工电子学的理论严密、系统完整,逻辑推理性强,对锻炼和培养学生的严密科学思维、提高分析问题和解决问题的能力都具有十分重要的作用。
《电工电子学》从内容上共划分为两部分。第一部分为电工技术,第二部分为电子技术。
设置本课程的目的是:学习本课程使考生掌握电工基础和电子技术基础的基本理论、基本知识和基本分析方法,并具有一定的感性知识,具备电工电子实验、测量的初步技能,了解电气技术和其他科技领域的相互联系和相互促进的关系,为今后的学习和工作奠定理论和实践基础。
学习本课程的要求是:自学应考者应掌握电路分析基础、模拟电子技术与数字电子技术方面的基本理论和基本技能,掌握简单电子系统的基本结构与功能,具备电子系统的基本工程知识。
二、考核目标
第一部分:电工技术
第1章 电路分析基础
一、学习目的和要求
通过本章的学习,了解电路的基本概念和基本物理量,掌握电路的基本定律,认识常用的电路元件,掌握电路的基本分析方法和基本定理。
二、考核知识点
(一)电路的基本概念
(二)基尔霍夫定律
(三)支路电流法
(四)叠加定理
(五)理想电压源和理想电流源
(六)戴维宁定理
【注意】:本章第7节不作考核。
三、考核要求
(一)电路的基本概念
1.识记:(1)电路的组成;
(2)电路元件和电路模型的概念;
(3)电路的三种工作状态:通路、开路和短路的概念。
2.理解:电路的基本物理量(电流、电压、电位、功率)的概念及计算。
(二)基尔霍夫定律
1.识记:(1)基尔霍夫电流定律(KCL)的内容;
(2)基尔霍夫电压定律(KVL)的内容。
2.理解:基尔霍夫定律的具体使用及推广形式。
3.简单应用:熟练掌握利用基尔霍夫定律计算电路中某一电流、电压值。
(三)支路电流法
1.识记:支路电流法的解题步骤及支路电流方程的列写。
2.简单应用:掌握利用支路电流法求解复杂电路。
(四)叠加定理
1.识记:叠加定理的内容。
2.理解:叠加定理的适用范围、解题步骤和使用叠加定理时需注意的事项。
3.简单应用:熟练掌握利用叠加定理求解电路。
(五)理想电压源和理想电流源
1.识记:(1) 理想电压源、理想电流源元件的符号及其特性;
(2)实际电源的两种模型。
2.理解:(1)实际电源两种模型等效变换的规律;
(2)电路常用的等效变换规律。
3.简单应用:熟练掌握利用等效变换的方法分析电路。
(六)戴维宁定理
1.识记:戴维宁定理的内容。
2.理解:戴维宁定理的解题步骤和应用场合。
3.综合应用:熟练掌握利用戴维宁定理求解电路。
第2章 正弦交流电路
一、学习目的和要求
通过本章的学习,掌握正弦交流电的基本知识、电路元件的伏安关系及正弦交流电路的相量分析法。
二、考核知识点
(一)正弦交流电的基本概念
(二)正弦量的相量表示法
(三)单一参数的交流电路
(四)RLC串联电路
(五)阻抗的串、并联电路
(六)交流电路中的功率
(七)功率因数
(八)电路的谐振
【附录一】复数
三、考核要求
(一)正弦交流电的基本概念
1.识记:正弦交流量三要素(振幅、角频率、初相位)的概念。
2.理解:(1)正弦量有效值的概念及计算;
(2)正弦量的角频率、频率、周期的计算关系;
(3)同频率正弦量相位差的概念和计算。
(二)正弦量的相量表示法
1.识记:(1)正弦量的相量表示;
(2)相量图的概念及表示。
2.理解:(1)相量和正弦量之间的对应关系及相互转换;
(2)相量的加法和减法计算。
(三)单一参数的交流电路
1.识记:电阻、电容、电感元件上电压、电流相量形式的伏安关系和相位关系。
2.理解:感抗、容抗的概念及其物理意义。
3.简单应用:纯电阻、纯电感、纯电容交流电路的计算。
(四)RLC串联电路
1.识记:RLC串联电路中电压和电流的关系及其相量图。
2.理解:(1)电路阻抗的概念;
(2)阻抗三角形和电压三角形的关系;
(2)RLC串联电路中各电压有效值之间的关系。
3.简单应用:熟练掌握RLC串联电路的分析计算。
(五)阻抗的串、并联电路
1.简单应用:阻抗的串并联计算。
2.综合应用:熟练掌握应用相量法分析正弦交流电路。
(六)交流电路中的功率
1.识记:单一参数交流电路中的功率。
2.理解:(1)正弦交流电路的瞬时功率、平均功率、无功功率、视在功率的概念;
(2)平均功率、无功功率和视在功率之间的关系及功率三角形的含义。
3.综合应用:熟练掌握正弦交流电路的平均功率、无功功率、视在功率的计算。
(七)功率因数
1.识记:(1)功率因数的定义;
(2)功率因数低落的原因及后果。
2.理解:感性电路提高功率因数的办法及原理。
3.简单应用:(1)正弦交流电路功率因数的计算;
(2)感性电路并联电容提高功率因数的补偿容量的计算。
(八)电路的谐振
1.识记:谐振的概念。
2.理解:(1)串联谐振的条件和特点;
(2)并联谐振的条件和特点。
第3章 三相交流电路
一、学习目的和要求
目前,电能的大规模生产、输送、分配和使用大部分都采用三相交流电的形式。通过本章的学习,了解三相交流电路的基本知识、三相负载的接法,掌握简单三相电路电压、电流和功率的计算,理解中线的作用。
二、考核知识点
(一)三相电源
(二)三相负载的星型联结
(三)三相负载的三角型联结
(四)三相负载的功率
三、考核要求
(一)三相电源
1.识记:(1)对称三相电源的特点;
(2)对称三相电源的星型联结。
2.理解:(1)相线、中线的概念;
(2)相电压、线电压、相电流、线电流的概念;
(3)对称三相电源星型联结时相电压和线电压的关系。
(二)三相负载的星型联结
1.理解:(1)三相负载星型联结的结构特点;
(2)三相负载星型联结时相电流和线电流的关系;
(3)中线的作用。
2.简单应用: 对称三相负载星型联结时相电压、线电压、相电流、线电流的计算。
(三)三相负载的三角型联结
1.理解:(1)三相负载三角型联结的结构特点;
(2)对称负载三角型联结时相电压和线电压、相电流和线电流之间的关系。
2.简单应用: 对称三相负载三角型联结时相电压、线电压、相电流、线电流的计算。
(四)三相负载的功率
1.理解:三相电路有功功率、无功功率、视在功率的概念。
2.简单应用:对称三相电路有功功率、无功功率、视在功率的计算。
第4章 变压器
一、学习目的和要求
变压器是一种常见的电气设备。通过本章的学习,了解变压器的基本结构和工作原理,掌握如何利用变压器改变电压及传送信号,并实现阻抗匹配。
二、考核知识点
(一)变压器的基本结构
(二)变压器的工作原理
(三)变压器的额定值
【注意】:本章第3、5、6节不作考核。
三、考核要求
(一)变压器的基本结构
1.识记:变压器的分类及其结构。
(二)变压器的工作原理
1.理解:(1)变压器一、二级绕组的电压关系、电流关系;
(2)变压器变比的概念;
(3)变压器实现阻抗匹配的方法。
2.简单应用:利用变压器的变比、阻抗变换特点分析变压器电路。
(三)变压器的额定值
- 识记:变压器的额定电压、额定电流、额定容量的概念。
【注意】:本教材第5章、第6章不作考核。
第二部分:电子技术
第7章 半导体器件
一、学习目的和要求
通过该章的学习,了解各种基本电子器件:半导体二极管、稳压二极管、双极晶体管的结构、工作原理、伏安特性和参数,为学习电子线路奠定物理基础。
二、考核知识点
(一)半导体二极管
(二)稳压二极管
(三)双极晶体管
【注意】:本章第3、5节不作考核。
三、考核要求
(一)半导体二极管
1.识记:(1)N型半导体和P型半导体的形成和导电机理;
(2)PN结的单向导电性;
(3)二极管的结构和符号;
(4)二极管的伏安特性和主要参数。
2.理解:二极管半波整流、桥式全波整流电路的工作原理、滤波电路的工作原理及电路参数的计算。
3.简单应用:(1)二极管工作状态的判断;
(2)熟练掌握含二极管电路的分析。
(二)稳压二极管
1.识记:(1)稳压二极管的符号及主要参数;
(2)稳压二极管的伏安特性。
2.理解:稳压二极管稳压电路的结构及工作原理。
3.简单应用:含稳压二极管电路的分析。
(三)双极晶体管
1.识记:(1)双极晶体管的结构及类型;
(2)双极晶体管的特性曲线和主要参数。
2.理解:(1)双极晶体管的电流分配和放大原理;
(2)双极晶体管的三种工作状态(截止、饱和、放大)的特点。
3.简单应用:双极晶体管三种工作状态(截止、饱和、放大)的判断。
第8章 交流放大电路
一、学习目的和要求
这一章是模拟电子电路的核心部分。通过本章的学习,掌握交流放大电路的组成、工作原理以及放大电路静态和动态的分析方法。了解放大电路中反馈的概念和负反馈对放大电路性能的影响。
二、考核知识点
(一)共发射极放大电路
(二)放大电路的图解分析法
(三)微变等效电路分析法
(四)分压式偏置电路
(五)射极输出器
(六)多级放大电路
(七)放大电路中的反馈
【注意】:本章第7、8、10节不作考核。
三、考核要求
(一)共发射极放大电路
1.识记:(1)共发射极放大电路的基本组成;
(2)放大电路电压、电流的直流分量、交流分量及总量的不同表示。
2.理解:(1)共发射极放大电路的工作原理;
(2)共发射极放大电路的直流通路、交流通路的概念。
3.简单应用:(1)熟练掌握共发射极放大电路直流通路的画法及静态参数的计算;
(2)熟练掌握共发射极放大电路交流通路的画法。
(二)放大电路的图解分析法
1.理解:(1)直流负载线、交流负载线的概念;
(2)静态工作点的概念;
(3)放大电路非线性失真的类型、产生原因及波形特点;
2.简单应用:(1)图解法确定放大电路的静态工作点;
(2)结合输出电压波形,熟练判断电路产生了饱和失真还是截止失真及避免失真的解决方法。
(三)微变等效电路分析法
1.识记:双极晶体管的微变等效电路。
2.理解:(1)放大电路的微变等效电路;
(2)放大电路性能指标(电压放大倍数、输入电阻和输出电阻)的含义。
3.综合应用:熟练掌握微变等效电路法分析共发射放大电路的性能指标(电压放大倍数、输入电阻和输出电阻),具备分析放大电路的初步能力。
(四)分压式偏置电路
1.识记:分压式偏置电路的基本结构。
2.理解:分压式偏置电路的工作原理。
2.简单应用:(1)熟练掌握分压式偏置电路直流通路的画法和静态参数的计算;
(2)熟练掌握微变等效电路法分析分压式偏置电路的性能指标(电压放大倍数、输入电阻和输出电阻)。
(五)射极输出器
1.识记:射极输出器的基本结构。
2.理解:(1)射极输出器电路的静态参数和性能指标的计算;
(2)射极输出器的特点及应用场合。
(六)多级放大电路
1.识记:多级放大电路的组成。
2.理解:(1)多级放大电路级间耦合的概念;
(2)多级放大电路三种常见的耦合方式及应用场合。
(七)放大电路中的反馈
1.识记:反馈的基本关系式。
2.理解:(1)反馈的基本概念;
(2)反馈的极性(正反馈、负反馈);
(3)交流反馈和直流反馈的区别;
(4)负反馈电路的四种类型(电压串联、电压并联、电流串联、电流并联);(5)交流负反馈对放大电路性能的影响,尤其是对输入、输出电阻的影响。
3.简单应用:(1)掌握反馈极性的判断;
(2)交、直流反馈的判断;
(3)负反馈组态(电压串联、电压并联、电流串联、电流并联)的判断。
【注意】:本教材第9章不作考核。
第10章 集成运算放大器
一、学习目的和要求
通过本章的学习,了解理想运算放大器的特点,并熟练掌握运算放大器在信号运算方面的应用。
二、考核知识点
(一)差分放大电路
(二)集成运算放大器概述
(三)理想运算放大器
(四)运算放大器的输入方式
(五)运算放大器的应用
(六)含理想运算放大器的电路分析
三、考核要求
(一)差分放大电路
1.识记:差分放大电路的典型结构。
2.理解:(1)差分放大电路的工作原理;
(2)差模输入信号和共模输入信号的概念及计算;
(3)共模抑制比的概念;
(4)差分放大电路的输入输出方式。
(二)集成运算放大器概述
1.识记:集成运算放大器的组成及其符号。
2.理解:集成运算放大器各技术指标的含义。
(三)理想运算放大器
1.识记:集成运算放大器理想化的条件。
2.理解:理想运算放大器线性应用的两个基本特征。
(四)运算放大器的输入方式
1.识记:集成运放的三种输入方式(反相输入、同相输入、差分输入)下的电路结构及特点。
2.理解:(1)反相输入方式下的“虚地”现象;
(2)电压跟随器的结构及特点;
(3)三种输入方式(反相输入、同相输入、差分输入)下电路的分析。
3.简单应用:熟练掌握理想运算放大器构成的反相输入比例运算、同相输入比例运算和减法运算电路的分析。
(五)运算放大器的应用
1.识记:(1)加法电路、减法电路、积分电路、微分电路的基本结构;
(2)电压比较器的基本结构。
2.理解:(1)加法电路、减法电路、积分电路的分析;
(2)运放非线性应用的条件和特点、电压比较器的工作原理及阈值电压的概念和计算。
3.简单应用:(1)熟练掌握各种加法、减法运算电路;
(2)掌握电压比较器电路的分析。
(六)含理想运算放大器的电路分析
1.综合应用:根据集成运算放大器线性工作的条件与分析特点,对单级或多级的运算放大器能够熟练地进行各种比例运算或加减运算。
- 数字电路
一、学习目的和要求
通过本章的学习,了解数字电路的基本逻辑单元:各种门电路的输入、输出逻辑关系以及各种触发器的逻辑功能。掌握典型的组合逻辑电路(编码器、译码器)和典型的时序逻辑电路(计数器)的工作原理、逻辑关系,掌握数字电路的一般分析和设计方法。
二、考核知识点
(一)概述
(二)逻辑门电路
(三)触发器
(四)计数器
(五)编码器和译码器
(六)数字显示电路
【注意】:本章第7、8节不作考核。
三、考核要求
(一)概述
1.识记:(1)数字信号和模拟信号的区别;
(2)数字电路的特点。
(二)逻辑门电路
1.识记:(1)三种基本逻辑运算(与、或、非)的运算规律及相应的门电路符号;
(2)常用的复合逻辑运算(与非、或非)的运算规律及相应的门电路符号。
2.理解:逻辑代数的各种表示方法(包括逻辑状态表即真值表、逻辑表达式、逻辑图)。
3.简单应用:熟练掌握逻辑函数的各种表示方法,并具备对各种表达形式进行相互转换的能力。
(四)触发器
1.识记:(1)基本RS触发器的结构及图形符号;
(2)同步RS触发器的结构及图形符号;
(3)JK触发器、D触发器的图形符号。
2.理解:(1)基本RS触发器、同步RS触发器、JK触发器、D触发器的工作原理及逻辑功能;
(2)几种常用触发器的工作特性(基本触发器、同步触发器、主从触发器、边沿触发器的翻转特性);
(3)理解触发器的直接置0端和直接置1端的作用。
3.简单应用:根据JK触发器、D触发器的工作特性绘制触发器输出端的波形图。
(五)计数器
1.识记: 数制(十进制、二进制)的概念及不同数制的相互转换;
2.理解:(1)计数器的特点及分类;
(2)同步计数器和异步计数器的结构特点;
(3)二进制加法计数器和减法计数器的结构特点;
(4)任意进制计数器的实现方法。
3.简单应用:对给出的计数器电路能进行逻辑功能的分析,会列出在计数脉冲作用下的状态表。
(六)编码器和译码器
1.识记:编码、译码的概念。
2.理解:编码器和译码器的工作原理、功能和应用。
(七)数字显示电路
1.识记:数码管的基本结构和种类。
2.理解:计数、译码和显示电路的结构和工作原理。
【注意】:本教材的第12、13、14章不作考核。
三、题型举例(题型举例仅供参考,命题时不受此限)
(一)填空题(每空格1分,共20分)
1、工作在放大区的三极管,应具备的偏置条件是发射结_______,集电结_______。
答案: 正偏;反偏
(二)单项选择题(2分*15题=30分)
1、已知在R、L串联的正弦交流电路中,总电压U=30V,L上的电压UL=18V,则R上的电压UR应为( )。
A.12V B.24V C.48V D.48V
答案:B
(三)简单计算题(5分*4题=20分)
1、写出下图所示逻辑电路的表达式,化简并说明其逻辑功能。
(四)综合题(10分*3题=30分)
1、画出图示放大电路的直流通路,计算电路的静态工作点;画出交流通路和微变等效电路,计算输入电阻Ri、输出电阻R0、电压放大倍数Au。已知晶体管的β=60,UBEQ=0.7V。(10分)
四、考试时间:150分钟
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