一、内容概述与要求
电路考试是为招收电气工程及其自动化、电子信息工程、自动化等相关专业专升本学生而实施的入学考试。参加本课程考试的考生应理解或了解电路模型和电路定律、电阻电路的等效变换、电阻电路的一般分析、电路定理、储能元件、一阶电路和二阶电路的时域分析、相量法、正弦稳态电路的分析、含有耦合电感的电路、电路的频率响应、三相电路、二端口网络的基本概念与基本理论;掌握或学会各部分的基本分析方法;注意各部分知识的结构及知识的内在联系;具有一定的运算能力、逻辑推理能力、空间想象能力和抽象思维能力;能运用基本概念、基本理论和基本方法准确、简捷地进行计算,正确地推理证明;注重应用能力的培养,能综合运用所学知识分析并解决较简单的实际问题。电路考试从三个层次上对考生进行测试,较高层次的要求为“理解”和“掌握”,较低层次的要求为“了解”。这里“理解”和“了解”是对概念与理论提出的要求。“掌握”是对方法、运算能力及应用能力提出的要求。
二、考试形式与试卷结构
考试采用闭卷、笔试形式,全卷满分为150分,考试时间为75分钟。试卷包括填空题、单项选择题、判断题和计算题。填空题只要求直接填写结果,不必写出计算过程;单项选择题是四选一型的单项选择题;判断题只要求判断正误;计算题应写出详细计算步骤,并画出必要的电路图。填空题和选择题分值合计为75分,判断题和计算题分值合计为75分。
II.知识要点与考核要求
一、电路模型和电路定律
(一)知识范围:电流、电压及其参考方向、电阻元件性质、独立电源及受控源、基尔霍夫定律。
(二)考核要求
1.理解电流、电压及其参考方向的概念以及电功率和能量的相关概念。
2.掌握电阻元件、理想电压源与理想电流源、受控源的参数、性质、电压电流关系、功率关系。
3.掌握基尔霍夫定律及应用。
二、电阻电路的等效变换
(一)知识范围:电阻的等效变换、实际电源的两种模型及其等效变换、一端口电路输入电阻。
(二)考核要求
1.理解电路的等效变换的概念。
2.掌握电阻的串联、并联,电阻的Y形联接与△形联接的等效变换,电压源、电流源的串联和并联。
3.掌握实际电源的两种模型及其等效变换。
4.掌握输入电阻的求法。
三、电阻电路的一般分析
(一)知识范围:电路图论、支路电流法、节点电压法、网孔电流法、回路电流法。
(二)考核要求
1.理解电路图论的初步概念。
2.掌握支路电流法、网孔电流法及运用。
3.掌握节点电压法及运用。
4.了解回路电流法。四、电路定理
(一)知识范围:叠加定理(含齐次定理)、戴维南定理和诺顿定理、替代定理、特勒根定理、互易定理和对偶原理、最大功率传输定理。
(二)考核要求
1.掌握叠加定理、戴维南定理和诺顿定理、最大功率传输定理及运用。
2.理解替代定理。
3.了解特勒根定理、互易定理和对偶原理。
五、储能元件
(一)知识范围:电感元件和电容元件的VCR、功率、能量、电感串并联的特点、电容串并联的特点。
(二)考核要求
1.掌握电感元件和电容元件的VCR、功率和能量的计算。
2.理解电感串并联的特点、电容串并联的特点。
六、一阶电路和二阶电路的时域分析
(一)知识范围:换路定理、零输入响应、零状态响应、全响应、阶跃响应、冲激响应的概念、三要素法。
(二)考核要求
1.掌握换路定理、独立初始条件和非独立初始条件的计算。
2.理解一阶电路的零输入响应、零状态响应、全响应、阶跃响应的概念。
3.掌握用三要素法求解一阶电路的全响应。
4.了解二阶电路零输入响应、零状态响应、全响应、阶跃响应、冲激响应的概念。
七、相量法
(一)知识范围:相量法的相关概念和性质。
(二)考核要求
1.理解相量和正弦量的关系,相量图。
2.理解相量法的相关概念和性质。
3.掌握电路定律的相量形式。
八、正弦稳态电路的分析
(一)知识范围:阻抗和导纳的概念、电路的相量图、电路方程的相量形式和线性电路定理的相量描述、正弦稳态电路的功率(瞬时功率、平均功率、无功功率、视在功率和复功率)、最大功率传输。
1.理解阻抗和导纳的概念以及电路的相量图。
2.掌握阻抗(导纳)的串联和并联。
3.掌握正弦稳态电路的相量分析方法。
4.掌握正弦稳态电路的功率关系。
5.了解正弦稳态电路的共轭匹配。
九、含有耦合电感的电路
(一)知识范围:磁耦合、互感、耦合因数、同名端的概念;耦合电感的磁通链方程、电压电流关系、耦合电感电路的分析计算;变压器的概念、理想变压器的条件和特点。
(二)考核要求
1.理解磁耦合、互感、耦合因数、同名端的概念。
2.理解耦合电感的磁通链方程、电压电流关系。
3.了解含有耦合电感电路的分析计算。
4.理解变压器的概念、理想变压器的条件和特点。
十、电路的频率响应
(一)知识范围:网络函数、RLC串联和并联谐振及网络函数的频率特性、波特图、滤波器。
(二)考核要求
1.理解网络函数的概念。
2.掌握RLC串联和并联谐振的条件、电路特点;掌握RLC串联和并联谐振电路的计算。
3.理解RLC串联电路的频率响应。
4.了解波特图的意义及绘制方法;了解滤波器的分类、常用滤波器的结构。
十一、三相电路
(一)知识范围:三相对称电源及连接、线电压(线电流)与相电压(相电流)的关系、对称三相电路的计算、三相电路的功率。
(二)考核要求
1.理解三相电路的组成。
2.掌握电压和电流的相值和线值之间的关系。
3.掌握对称三相电路的计算。
4.了解不对称三相电路的计算。
5.了解三相电路的功率。十二、二端口网络
(一)知识范围:二端口网络及其方程、二端口的Y、Z、T(A)、H等参数矩阵及相互关系、转移函数、T型和π型等效电路、二端口的连接。
(二)考核要求
1.理解二端口网络的概念。
2.掌握二端口的Y、Z、T(A)、H等参数矩阵及相互关系。
3.理解二端口的转移函数的概念及T型和π型等效电路。
4.了解二端口电路的连接方法。
第二部分:模拟电子技术
Ⅰ.课程简介
一、内容概述与总要求
模拟电子技术考试是为招收电气工程及其自动化、电子信息工程、自动化等相关专业专升本学生而实施的入学考试。
参加模拟电子技术考试的考生应理解或了解常用半导体器件、基本放大电路、多级放大电路、集成运算电路、放大电路的频率响应、放大电路中的反馈、信号的运算与处理、功率放大电路的基本概念与基本理论;掌握或学会上述各部分电路的分析、判断、计算;能利用上述部分的电路知识完成功能电路设计;能利用上述部分的电路知识解决较简单的实际问题。模拟电子技术考试从两个层次上对考生进行测试,较高层次的要求为“理解”和“掌握”,较低层次的要求为“了解”和“会”。这里的“理解”和“了解”是对概念与理论提出的要求,“握”和“会”是对方法、运算能力及应用能力提出的要求。
二、考试形式与试卷结构
考试采用闭卷、笔试形式,全卷满分为150分,考试时间为75分钟。试卷包括填空题、分析判断题、计算题。填空题只要求直接填写结果,不必写出计算过程;分析判断题写出结果,说明原因;计算题应写出计算步骤。填空题和判断题分值合计65分,计算题分值合计85分。
Ⅱ.知识要点与考核要求
一、常用半导体器件
(一)半导体的基础知识
1.知识范围
本征半导体、杂质半导体、PN结。
2.考核要求
(1)理解本征半导体概念,电子和空穴的形成过程。
(2)理解扩散、复合和漂移的物理概念。
(3)理解N和P型半导体多子形成过程。
(4)理解PN结形成过程及PN结单向导电特性。
(6)了解PN结的两种击穿:齐纳击穿和雪崩击穿。
(7)了解PN结的扩散电容和势垒电容。
(二)半导体二极管
1.知识范围
二极管的几种常见结构、二极管及稳压二极管的伏安关系、二极管及稳压二极管的主要参数、二极管的等效电路。
2.考核要求
(1)认识二极管和稳压二极管的电器符号。
(2)理解二极管和稳压二极管的伏安关系特性曲线。
(3)了解温度对二极管伏安关系特性的影响。
(4)了解二极管和稳压二极管主要参数:最大整流电流、最高反向工作电压、反向电流、最高工作频率;稳定电压、稳定电流、额定功耗、动态电阻、温度系数。(5)掌握二极管的等效电路:理想二极管、微变等效。
(6)掌握稳压二极管的稳压原理并会计算限流电阻。
(7)了解其他二极管:发光二极管、光电二极管。
(三)晶体三极管
1.知识范围
晶体管电路符号及类型、电流放大作用、晶体管的特性曲线、晶体管的主要参数、温度对晶体管特性及参数的影响。
2.考核要求
(1)掌握共射放大电路工作在放大区的外部条件。
(2)理解晶体管内部载流子的运动:扩散、复合、漂移。
(3)掌握晶体管电流分配关系。
(4)掌握晶体管共射特性曲线:输入特性曲线、输出特性曲线。
(5)了解晶体管主要参数:直流参数(共射、共基直流电流放大系数、极间反向电流);交流参数(共射、共基交流电流放大系数、特征频率);极限参数(最大集电极耗散功率、最大集电极电流、极间反向击穿电压)。
(6)了解温度对晶体管特性及参数的影响:对集电结反向饱和电流的影响、对输入特性的影响、对输出特性的影响。
(四)场效应管
(5)掌握PN结的电流方程,并会画出PN结的伏安特性曲线。
1.知识范围
结型场效应管的工作原理及特性曲线、四种绝缘栅型场效应管工作原理及特性曲线。
2.考核要求
(1)掌握结型场效应管和绝缘栅型场效应管的电器符号和工作原理。
(2)理解结型场效应管和绝缘栅型场效应管的输出特性曲线和电流方程。
(3)了解场效应管的主要参数。
二、基本放大电路
(一)放大概念和放大电路的主要性能指标
1.知识范围
放大概念、放大电路性能指标。
2.考核要求
(1)理解放大的概念。
(2)理解并记住放大电路性能指标的意义和公式表达:放大倍数、输入电阻、输出电阻、通频带、非线性失真系数、最大不失真输出电压、最大输出功率和效率。
(二)基本共射放大电路的工作原理
1.知识范围
放大电路各个器件的作用、放大电路设置静态工作点的必要性、基本共射极放大电路工作原理和波形分析、放大电路的组成原则。
2.考核要求
(1)了解放大电路各个器件的作用及构成放大电路的组成原则。
(2)理解设置静态工作点重要性。
(3)理解共射放大电路工作原理和输入、输出波形分析。
(三)放大电路的分析方法
1.知识范围
直流通路与交流通路图解法、等效电路法(微变等效电路法)。
2.考核要求
(1)会画放大电路的直流通路和交流通路。
(2)会用图解法对放大电路定性分析和定量估算:静态工作点分析、电压放大倍数分析、波形失真分析、直流负载线和交流负载线描绘。
(3)会利用等效电路法对共射放大电路动态参数进行估算。
(四)放大电路静态工作点的稳定
1.知识范围
静态工作点稳定的必要性、典型静态工作点稳定电路、稳定静态工作点所采取措施。
2.考核要求
(1)理解静态工作点稳定的必要性。
(2)会分析典型静态工作点稳定电路,会对静态工作点进行估算,会对动态参数进行估算。
(3)了解稳定静态工作点的措施。
(五)晶体管单管放大电路的三种基本接法
1.知识范围
共集放大电路、共基放大电路。
2.考核要求
(1)会对共集放大电路静态分析和动态分析。
(2)会对共基放大电路静态分析和动态分析。
(六)基本放大电路的派生电路
1.知识范围
复合管放大电路、共射-共基放大电路。
2.考核要求
(1)理解复合管电流放大系数。
(2)了解复合管共源放大电路和共集放大电路、共射-共基放大电路。
三、多级放大电路
(一)多级放大电路的耦合方式
1.知识范围
直接耦合、阻容耦合、变压器耦合。
2.考核要求
(1)了解直接耦合电路组成和特点。
(2)了解阻容耦合电路组成和特点。
(3)了解变压器耦合电路组成和特点,会对该电路进行定性分析。
(二)多级放大电路的动态分析
1.知识范围
多级放大电路动态参数分析。
2.考核要求
(1)会计算多级放大电路的电压放大倍数。
(2)会计算多级放大电路的输入电阻、输出电阻。
(三)直接耦合放大电路
1.知识范围
直接耦合放大电路的零点漂移现象、抑制温漂的电路-差分放大电路、直接耦合互补输出级。
2.考核要求
(1)了解零点漂移现象和产生原因及抑制温漂的方法。
(2)了解差分放大电路基本组成。
(3)掌握并会分析长尾式差分放大电路(静态分析、动态分析),掌握该电路对差模信号的放大作用,对共模信号的抑制作用。
(4)掌握差分放大电路的四种接法的电路特点及差模、共模放大倍数、输入电阻、输出电阻。
(5)了解直接耦合互补输出级的基本电路,消除交越失真的互补输出级电路形式,了解直接耦合多级放大电路形式。
四、集成运算放大电路
(一)集成运算放大电路组成特点
1.知识范围
集成运放特点、各个组成部分作用、集成运放的电压输出特性。
2.考核要求
(1)了解集成运放的几个组成部分作用,组成特点。
(2)理解集成运放电压传输特性,掌握差模开环放大倍数。
(二)集成运放中的电流源电路
1.知识范围
基本电流源电路、多路电流源电路。
2.考核要求
(1)会计算镜像电流源电流。
(2)会计算比例电流源的电流并了解该电路特点。
(3)会计算微电流源电流。
(4)了解多路电流源电路电流的计算方法。
(三)集成运放的性能指标
1.知识范围
集成运放主要技术指标。
2.考核要求
(1)会计算开环差模增益、共模抑制比、差模输入电阻。
(2)了解输入失调电压、电流温漂输入偏置电流、最大共模输入电压、最大差模输入电压、带宽、带宽增益、转换速率。
(四)集成运放的种类及选择和集成运放的简介
1.知识范围
集成运放的工作特性、集成运放的种类和选择。
2.考核要求
(1)了解集成运放的工作特性。
(2)了解集成运放的种类和选择。
五、放大电路的频率响应
(一)频率响应概述
1.知识范围
研究频率响应的必要性、频率响应概念、高通电路、低通电路、波特图。
2.考核要求
(1)理解频率响应、波特图、上限频率、下限频率、带宽的概念。
(2)了解研究频率响应的必要性。
(3)会求高通电路和低通电路的频率响应,会画波特图。
(二)晶体管高频等效模型
1.知识范围
晶体管混合π模型电流放大倍数的频率响应。
2.考核要求
(1)了解完整的混合π模型。
(2)掌握简化后混合π模型及该模型的主要参数(发射结电阻、跨导)。
(3)记住电流放大倍数的频率响应中的几个重要频率:共射截止频率、共基截止频率、特征频率。
(三)单管放大电路的频率响应
1.知识范围
单管共射放大电路的频率响应。
2.考核要求
(1)会画中频单管共射放大电路混合π等效电路,会求其频率响应,会画其波特图曲线。
(2)会画低频单管共射放大电路混合π等效电路,会求其频率响应,会画其波特图曲线。
(3)会画高频单管共射放大电路混合π等效电路,会求其频率响应,会画其波特图曲线。
(4)了解放大电路频率响应的增益带宽积。
(四)多级放大电路的频率响应
1.知识范围
多级放大电路频率特性的定性分析、截止频率的估算。
2.考核要求
(1)了解多级放大电路频率特性的定性分析方法。
(2)了解截止频率的估算方法。
六、放大电路中的反馈
(一)反馈的基本概念及判断方法
1.知识范围
反馈的基本概念、反馈的判断。
2.考核要求
(1)理解并掌握反馈、正反馈、负反馈、直流反馈、交流反馈的基本概念。
(2)掌握反馈的判断方法:有无反馈、反馈极性、交流反馈、直流反馈。
(二)负反馈放大电路的四种基本组态
1.知识范围
四种负反馈电路反馈组态的判断。
2.考核要求
(1)了解四种组态:电压串联负反馈、电压并联负反馈、电流串联负反馈、电流并联负反馈。
(2)会判断组态:电压和电流负反馈的判断,串联和并联负反馈的判断。
(三)负反馈放大电路的方块图及一般表达式
1.知识范围
负反馈放大电路的方块图表示法、四种组态电路的方块图、负反馈放大电路的一般表达式。
2.考核要求
(1)理解负反馈放大电路的方块图表示法、理解每个网络的意义。
(2)理解四种反馈组态电路的方块图、理解每种组态的A、F、AF的物理意义。
(3)掌握负反馈放大电路一般表达形式、理解自激振荡。
(四)深度负反馈放大电路放大倍数的分析
1.知识范围
深度负反馈的实质、反馈网络的分析、反馈系数的放大倍数分析、理想运放放大倍数分析。
2.考核要点
(1)掌握深度负反馈实质意义。
(2)掌握并会计算四种组态电路反馈网络反馈系数。
(3)掌握并会计算四种反馈组态电路放大倍数。
(4)记住理想运放性能指标。
(5)理解虚短、虚断含义。
(6)会计算集成运放类四种反馈组态电路的放大倍数。
(五)负反馈对放大电路性能的影响
1.内容范围
稳定放大倍数、改变输入输出电阻、展宽频带、减小非线性。
2.考核要求
(1)掌握并会计算负反馈电路的放大倍数。
(2)理解负反馈放大电路对输入电阻、输出电阻、带宽、非线性失真的影响。
(六)负反馈放大电路的稳定性
1.内容范围
负反馈放大电路自激振荡产生的原因和条件、负反馈放大电路稳定性的定性分析、负反馈放大电路稳定性的判断、负反馈放大电路自激振荡的消除方法。
2.考核要求
(1)了解负反馈放大电路自激振荡产生的原因和条件。
(2)会分析、判断负反馈放大电路稳定性。
(3)了解负反馈放大电路自激振荡的消除方法。
七、信号的运算和处理
1.知识范围
反相比例运算电路、同相比例运算电路、电压跟随器、加减运算、电路积分、微分运算电路、对数和指数运算电路。
2.考核要求
(1)理解虚短、虚断概念。
(2)掌握反相比例运算电路、同相比例运算电路、电压跟随器、加减运算电路,并会对以上电路构成的综合电路进行分析。
(3)了解积分、微分、对数、指数运算电路。
八、波形的发生和信号的转换
(一)正弦波振荡电路
1.知识范围
RC正弦波振荡电路、LC正弦波振荡电路、石英晶体正弦波振荡电路。
2.考核要求
(1)理解产生正弦波振荡的条件及判断产生正弦波振荡的方法和步骤。
(2)掌握RC串并联选频网络。
(3)掌握LC正弦波振荡电路,会判断变压器反馈式振荡电路、电容反馈式振荡电路、电感反馈式振荡电路能否起振,会估算起振条件和振荡频率。
(4)掌握RC、LC、石英晶体振荡电路的特点。
(5)了解如何稳定电路的振荡频率。
(二)电压比较器
1.知识范围
单限比较器、滞回比较器、窗口比较器。
2.考核要求
(1)掌握电压比较器的电压传输特性。
(2)掌握集成运放的非线性工作区。
(3)了解常用电压比较器中的单限比较器、滞回比较器、窗口比较器的特点和各自的电压传输特性。
(三)非正弦波发生电路
1.知识范围
矩形波、锯齿波、三角波波形变换电路。
2.考核要求
(1)了解三角波、矩形波、锯齿波非正弦波波形发生电路的组成、工作原理、波形分析、主要参数。
(2)了解波形变换电路原理。
九、功率放大电路
(一)功率放大电路概述
1.知识范围
功率放大电路特点、功率放大电路组成。
2.考核要求
(1)掌握功率放大器技术指标:最大输出功率、转换效率。
(2)理解功放管的几个极限参数并了解该电路的常规分析方法。
(3)了解单管共射放大电路不易做功放器件的原因。
(4)了解传统的变压器耦合功放和OTL、OCL、桥式推挽功放电路的组成和特点。
(二)互补功率放大电路
1.知识范围
OCL电路组成及工作原理、OCL电路的输出功率和效率、OCL电路晶体管的选择。
2.考核要求
(1)理解OCL功放电路的原理。
(2)掌握OCL电路的输出功率和效率计算。
(3)了解OCL电路中晶体管器件的选择。
(4)了解功放电路安全运行。
(三)集成功率放大电路
1.知识范围
集成功率放大器分析、集成功率放大器性能指标、集成功率放大电路的应用。
2.考核要求
(1)了解集成功率放大器分析方法。
(2)了解集成功率放大器性能指标。
(3)了解集成功率放大电路应用。