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《电路分析基础》教学大纲课程编号：10507006学时：60（其中理论42学时，实验18学时）学分：3课程类别：专业必修课面向对象：微电子专业本科学生课程英文名称：BasicsofCircuitAnalysis一、课程的任务和目的任务：本课程是电类专业的一门专业必修课，通过电路分析基础的整个教学过程中，不断提高学生的素质，为培养我国社会主义现代化建设所需的高层次、综合性、复合型工程技术人才作准备。目的：通过本课程的学习，要求学生掌握电路的基本概念、基本理论和基本分析方法，并能对一般电阻电路、动态电路和正弦稳态交流电路进行分析计算，为学生继续学习各相关课程如信号与系统、电子线路等课程打下坚实的基础。与本课程配套的课程为电路分析基础实验，通过实验可加深对理论的进一步理解。二、课程教学内容与要求（一）电路基本概念与基本定律1.教学内容电路与电路模型电路分析基本物理量电路基本元件基尔霍夫定律电源支路电流法2．教学要求（1）掌握理想元件、电路模型、电流和电压参考方向及关联参考方向的概念；（2）理解电压、电流、功率等物理量的意义和各量之间的关系；（3）熟练掌握电阻元件的欧姆定律和基尔霍夫定律；（4）树立用电路基本定律分析电路的概念。3.教学重点与难点（1）教学重点：电流和电压的参考方向及关联参考方向；电阻元件的欧姆定律和基尔霍夫定律。（2）教学难点：电流和电压的关联参考方向的实际应用；正确列写KCL、KVL方程。（二）电阻电路的分析1.教学内容电源的等效变换电阻电路的等效变换受控电源叠加定理结点分析法网孔分析法等效电源定理最大功率传输定理2.教学要求（1）树立等效的概念，掌握电阻的串、并联，对称电阻的Y形连接与形连接的等效变换；（2）熟练掌握无源单口网络、含源支路、实际电源模型等的等效变换及等效电路；（3）掌握含受控源单口网络的等效变换；（4）熟练掌握用叠加定理来分析电路；（5）掌握戴维南定理、诺顿定理和最大功率传输定理；（6）熟练掌握电路的网孔分析法和结点分析法；3.教学重点与难点（1）教学重点：电源模型等的等效变换；叠加定理；戴维南定理和诺顿定理；电路的网孔分析法和结点分析法。（2）教学难点：含受控源的电路等效变换；含受控源的叠加定理、戴维南定理和诺顿定理的应用；含受控源电路的网孔方程和结点方程列写，及补充方程的列写。（三）正弦交流电路的稳态分析1.教学内容正弦量及其相量表示基尔霍夫定律的相量形式元件伏安关系的相量形式复阻抗与复导纳正弦交流电路的分析计算串并联谐振电路正弦交流电路的功率含耦合电感元件的简单电路分析计算理想变压器2.教学要求（1）理解正弦量、相量、相量模型、相量图等概念；（2）熟练掌握用电路基本定律和定理的相量形式分析正弦稳态交流电路；（3）掌握交流电路的功率计算；了解提高功率因数的基本方法；（4）掌握耦合电感元件的伏安关系、理想变压器的概念，掌握简单含耦合电感的电路分析；（5）理解串联谐振、并联谐振的特点和谐振频率计算；3.教学重点和难点（1）教学重点：正弦量的相量表示；相量形式电压、电流的关联参考方向；复阻抗的计算；正弦交流电路的分析计算；含耦合电感元件的简单电路分析。（2）教学难点：正弦交流电的相位概念的树立；相量形式电压、电流的关联参考方向的应用；电路基本定律和定理的相量应用；含耦合电感的电路的去耦电路；简单混联电路的谐振频率。（四）线性动态电路的时或分析1.教学内容换路定律及初始值的确定一阶电路微分方程的建立及求解方法一阶电路的全响应RLC串联二阶电路微分方程的建立及零输入响应、零状态响应2.教学要求（1）掌握利用换路定律求解电路初始值的方法；（2）理解时间常数、零输入响应、零状态响应和全响应，稳态和暂态的概念；（3）掌握一阶电路微分方程的求解；（4）熟练掌握一阶电路的三要素法，了解一阶电路的阶跃响应；（5）掌握RLC串联二阶电路的微分方程建立和电路响应性质判断。3.教学重点和难点（1）教学重点：换路定律和电路初始值的求解；一阶电路微分方程的建立；一阶电路的三要素法；RLC串联电路的微分方程的建立，RLC串联电路的响应性质判断。（2）教学难点：电路初始值的求解；一阶电路微分方程的建立。（五）非正弦周期信号电路1.教学内容非正弦周期信号的分解有效值、平均值和平均功率简单非正弦周期信号电路的稳态分析2．教学要求（1）了解非正弦周期电量分解为傅里叶级数的方法及谐波的概念；（2）掌握非正弦周期电量的有效值、平均值及电路的平均功率的计算；（3）了解简单非正弦周期信号电路的分析方法。3．教学重点和难点（1）教学重点：非正弦周期电量的有效值、平均值及电路的平均功率的计算；（2）教学难点：用叠加原理分析非正弦周期信号电路时对电路的处理。三、实践环节及基本要求电路分析基础实验是《电路分析基础》理论课的一个重要组成部分，通过实验教学验证和巩固所学的理论知识，训练实验技能，培养学生实际工作能力和创新设计能力。实验一电路元件伏安特性的测定（一）实验目的1.掌握测定线性电阻、非线性电阻元件伏安特性的逐点测试法。2.掌握应用伏安法判定电阻元件类型的方法。3.掌握实验箱上直流电工仪表和数字万用表的使用方法。（二）实验内容1.测定线性电阻器的伏安特性。2.测定半导体二极管的伏安特性。3.测定稳压二极管的伏安特性。（三）主要仪器设备及材料1.KHDL-2电路原理实验箱2.CDM-8045台式数字万用表实验二叠加原理、基尔霍夫定律的验证（一）实验目的1.验证线性电路叠加原理的正确性，加深对线性电路叠加性和齐次性的认识和理解；2.验证基尔霍夫电流定理（KCL）和电压定理（KVL）；3.通过电路中各点电位的测量加深理解电位、电压及它们之间关系；4.通过实验加强对参考方向的掌握和运用能力。（二）实验内容1.验证基尔霍夫电流定律（KCL）和电压定理（KVL）；2.验证线性电路叠加原理的正确性。（三）主要仪器设备及材料1.KHDL-2电路原理实验箱2.CDM-8045台式数字万用表实验三戴维南定理、诺顿定理、最大功率传输定理的实验（一）实验目的1.验证戴维南定理、诺顿定理的正确性；2.了解有源二端网络的外特性和电源等效变换条件；3.掌握测量有源二端网络等效参数的一般方法；4.验证最大功率传输定理，掌握直流电路中功率匹配的条件。（二）实验内容1.用开路电压、短路电流法测定有源二端网络的等效参数ocU和scI，并求出内电阻inR和内电导inG；2.测量有源二端网络的外特性；3.验证戴维南定理；4.验证诺顿定理；5.验证最大功率传输定理；6.实验直接测定有源二端网络的入端电阻。（三）主要仪器设备及材料1.KHDL-2电路原理实验箱2.CDM-8045台式数字万用表实验四受控源的实验研究（一）实验目的1.了解用运算放大器组成四种类型受控源的线路原理，加深对受控源的理解。2.测试受控源的转移特性和负载特性。（二）实验内容1.测量受控源VCCS的转移特性及负载特性。2.测量受控源CCVS的转移特性及负载特性。（三）主要仪器设备及材料1.KHDL-2电路原理实验箱2.CDM-8045台式数字万用表实验五一阶动态电路的响应测试（一）实验目的1.研究一阶RC电路的零输入响应、零状态响应和完全响应的变化规律和特点。2.学习电路时间常数的测定方法，了解电路参数对时间常数的影响。3.掌握微分电路和积分电路的基本概念。4.学习用示波器观测和分析电路的响应。（二）实验内容1.测量微分电路零输入响应、零状态响应和完全响应；2.测量积分电路零输入响应、零状态响应和完全响应；3.观察RC电路上电流与电压的相位差。（三）主要仪器设备及材料1.KHDL-2电路原理实验箱2.DF1642D函数信号发生器3.YB-4320A双踪示波器4.CDM-8045台式数字万用表实验六RLC串联谐振电路的研究（一）实验目的1.了解谐振现象，理解谐振电路的选频特性；2.学习用实验方法测试RLC串联谐振电路的幅频特性曲线；3.加深理解电路发生谐振的条件、特点、掌握电路品质因数的物理意义；4.理解谐振电路的选频特性。（二）实验内容1.定性观察R、L、C串联电路的谐振现象，确定电路的谐振点；2.测定R、L、C串联电路的通用谐振曲线，计算品质因数Q；3.选频特性研究。（三）主要仪器设备及材料1.KHDL-2电路原理实验箱2.DF1642D函数信号发生器3.YB-4320A双踪示波器4.DF1931交流数字毫伏表实验七RC选频网络特性测试（一）实验目的1.熟悉文氏电桥电路和双T网络的结构特点及其应用；2.学会用交流毫伏表和示波器测定文氏电桥电路的幅频特性。（二）实验内容1.测量文氏电桥电路的幅频特性；2.测量文氏电桥电路的相频特性。（三）主要仪器设备及材料1.KHDL-2电路原理实验箱2.DF1642D函数信号发生器3.YB-4320A双踪示波器4.DF1931交流数字毫伏表实验八延迟开关的设计——设计性实验（一）实验目的（1）培养学生理论联系实际的能力；（2）培养独立设计实验、撰写实验报告的能力。（二）实验内容（1）设计一延迟开关，开关延迟时间为5s，10s，30s，三个可选值；（2）用所设计的延迟开关，改装即时开关，延迟点亮一发光二级管。（三）主要仪器设备及材料自选四、对学生能力培养的要求通过本课程的学习，使学生掌握电路的基本定律和定理。掌握对一般电路进行常规的分析方法，如支路电流法，网孔分析法，结点分析法；掌握线性电路的叠加定理、电源等效定理等基本定理；并建立在理论分析中常用的等效的观念和参考方向的概念；能解决较为简单的恒定、正弦交流稳态及动态的电路问题。通过实验培养学生动手能力和动脑能力，既要训练调整和操作实验装置的技能，又要培养设计实验步骤、选取实验条件、分析现象、判断故障和审查和处理数据等方面的能力。五、学时分配总学时60学时，其中理论42学时，实验18学时，分配如下：教学内容理论学时实验学时合计电路基本概念与基本定律44电阻电路的分析14923正弦交流电路的稳态分析12618线性动态电路的时或分析10313非正弦周期信号电路22*合计421860序号实验名称学时开课学期实验要求实验类型1电路元件伏安特性的测定33选修验证2叠加原理、基尔霍夫定律的验证33必修验证3戴维南定理、诺顿定理、最大功率传输定理的实验33必修验证4受控源的实验研究33必修验证5一阶动态电路的响应测试33必修验证6RLC串联谐振电路的研究33必修综合7RC选频网络特性测试33选修验证8延迟开关的设计33必修设计六、与各课程的联系先修课程为高等数学；后续课程为电子线路、信号与系统、集成电路等相关的课程。七、考核方式理论课：闭卷考试；实验成绩为平时操作、实验报告及操作抽考。总成绩=理论考60%+实验30%+平时作业10%八、教材与参考书教材：[1]周守昌主编，《电路原理》（第2版）上册，北京：高等教育出版社，2004