课程简介
《电气技术实践》是针对本科电类工科专业独立设置的核心实验课程。以中国工程教育专业认证的毕业要求为牵引，设置的教学内容包括：电路分析实验、模拟电子电路实验、数字电路实验、综合实验、可编程逻辑器件（FPGA）应用实验、应用系统综合设计。从知识体系来看，电路分析是基础，模拟电子电路和数字电路是基于典型元器件的功能电路，综合实验主要构建综合性模拟电子电路和数字电路，FPGA应用是基于专用集成电路（ASIC）的可编程数字电路，应用系统综合要求学生对课程涉及的内容融会贯通，完成电子系统的设计和实践。
通过实验课程的原理研究、方案设计、研究讨论和实验操作，将加深对理论知识及其应用的理解，并从中获取新知识，积累实践经验。通过实验磨炼，将熟悉和掌握电路问题的一般处理方法，积累和提高电子实验技能，培养严谨的科学态度和工作作风，以及独立分析和解决问题的能力。本课程涵盖基础性、综合性和挑战性内容，对本科生的创新意识和解决复杂工程问题能力的培养具有重要意义，并为相关课程学习和工作奠定坚实的基础。
课程大纲
绪论
1.1课程导论
1.2课程须知
1.3实验安全
单元测试
常用仪表
2.1数字万用表
2.2函数信号发生器
2.3示波器
2.4直流稳压电源
2.5全自动失真度测量仪
2.6数字电路实验箱
2.7双路智能数字交流毫伏表
单元测试
电路设计与仿真
3.1Proteus电路设计概述
3.2ProteusVSM仿真与分析
3.3TTL与CMOS互联电路仿真演示
3.4共发射极电压放大电路仿真演示
单元测试
远程在线电路实验
4.1远程在线电路实验概述
4.2频率特性和方波响应实验演示
4.3555多谐振荡器实验演示
单元测试
直流电路构建和测量
5.1直流电路的构建与测量原理
5.2开关状态组合与电压的转换电路原理
5.3常用的实验技能和方法
5.4实验电路板
5.5可调电压信号源实验演示
5.6开关状态组合与电压的转换电路实操要点
单元测试
二端口和RC滤波器
6.1衰减器
6.2RC低通滤波器
单元测试
线圈参数测量和三相电路
7.1铁芯线圈参数测量
7.2三相电路
单元测试
电路频率特性与方波响应
8.1实验目的、原理及其应用
8.2RC电路正弦信号的测量和移相观测
8.3方波信号与RC电路响应的观测
8.4移相作用和不同频率信号观测
8.5注意事项及常见问题
单元测试
TTL及CMOS门电路
9.1TTL门电路特性参数及测试方法
9.2CMOS门电路原理、特性及应用
9.3TTL与CMOS门电路互连方法
9.4门电路特性测试实验演示
9.5.1CMOS驱动TTL的互连实验演示
9.5.2TTL驱动CMOS的互连实验演示
单元测验
组合电路与时序电路设计
10.1组合电路与时序电路特点及检测器件演示
10.2组合逻辑电路实验演示
10.3时序逻辑电路实验演示
单元测试
共发射极放大电路
11.1共发射极放大电路原理
11.2静态工作点
11.3动态参数测量
11.4失真波形
单元测试
集成定时电路555的应用
12.2单稳态触发器原理
12.35秒定时电路及结果演示
12.4多谐振荡器原理及占空比可调的多谐振荡器电路
12.5简易电容测试电路原理及实验要求
12.6触摸开关电路原理及实验要求
单元测试
数字电路综合应用-数字频率计
13.1数字频率计的设计原理
13.2芯片介绍
13.3数字频率计各模块演示
13.4无源晶振及六十进制计数器演示
单元测试
负阻抗变换器与电路的过渡过程
14.1阻抗变换器
14.2RC一阶电路全响应和RLC二阶电路的方波响应
单元测试
数字电路综合应用-电子顺序密码锁
15.1逻辑数据并串转换和串并转换形式
15.2电子顺序密码锁实验
单元测试
集成运放特性测试和基本应用
16.1集成运放工作原理
16.2集成运放特性参数测试
16.3集成运放线性应用
16.4集成运放非线性应用
单元测试
继电控制与变频调速
17.1实验台
17.2电流表
17.3功率表
17.4变频器
17.5转速转矩测量仪
17.6继电控制电路
17.7变频调速基本原理与系统组成
17.8调节电路
17.9变频调速系统特性测试
单元测试
功率放大器的调整与测量
18.1功率放大器的特点及其设计要点
18.2OTL功率放大电路实验
18.3集成功率放大器的实验
单元测试
直流电源
19.1直流稳压电源的构成
19.2几种常用稳压电路介绍
19.3电源实验板介绍
19.4直流稳压电源各模块演示
单元测试
集成运放在波形产生和信号调制解调中的应用
20.1波形产生与调制解调的设计原理
20.2几种波形产生电路的设计
20.3调制与解调电路的设计
20.4波形产生与调制解调实验演示
单元测试
动态扫描显示系统
21.1实验说明与参考方案
21.2实验演示
单元测试
数字化信号发生器
22.1数字化信号发生器原理及设计方案
22.2实验演示
单元测试
FPGA实验
23.1可编程逻辑器件概述及应用
23.2FPGA程序设计输入的基本类型及结构
23.3原理图与HDL设计规则或语法简介
23.4基于HDL设计的FPGA应用实例讲解
23.5FPGA软件开发平台简介
23.6FPGA实验平台介绍
23.7实验演示
单元测试
非正弦周期信号谐波提取
24.1谐波提取原理
24.2各组成模块介绍
24.3实验演示
单元测试
周期信号谐波合成
25.1谐波合成原理
25.2各组成模块介绍
25.3实验演示
单元测试
高阶扩展——基于模型的系统工程
26.1基于模型的系统工程概述
26.2建模语言和工具
26.3建模方法——实例1/2
26.4建模方法——实例3
单元测试
高阶扩展——基于双目视觉的三维重建
27.1三维重建概述
27.2双目立体视觉原理
27.3软件安装及结果演示
单元测试
应用系统综合设计与实践
28.1教学要求
28.2系统演示1-交通信号灯
28.7系统演示6-简易“坦克对战”游戏机
28.3系统演示2-基于FPGA的防盗门设计
28.4系统演示3-教学电子琴
28.5系统演示4-LED书写点阵屏与贪吃蛇游戏
28.6系统演示5-STM32F4开发板自主设计之“拾荒者”
28.8系统演示7-频谱显示智能电子琴
1.1课程导论
1.2课程须知
1.3实验安全
单元测试
常用仪表
2.1数字万用表
2.2函数信号发生器
2.3示波器
2.4直流稳压电源
2.5全自动失真度测量仪
2.6数字电路实验箱
2.7双路智能数字交流毫伏表
单元测试
电路设计与仿真
3.1Proteus电路设计概述
3.2ProteusVSM仿真与分析
3.3TTL与CMOS互联电路仿真演示
3.4共发射极电压放大电路仿真演示
单元测试
远程在线电路实验
4.1远程在线电路实验概述
4.2频率特性和方波响应实验演示
4.3555多谐振荡器实验演示
单元测试
直流电路构建和测量
5.1直流电路的构建与测量原理
5.2开关状态组合与电压的转换电路原理
5.3常用的实验技能和方法
5.4实验电路板
5.5可调电压信号源实验演示
5.6开关状态组合与电压的转换电路实操要点
单元测试
二端口和RC滤波器
6.1衰减器
6.2RC低通滤波器
单元测试
线圈参数测量和三相电路
7.1铁芯线圈参数测量
7.2三相电路
单元测试
电路频率特性与方波响应
8.1实验目的、原理及其应用
8.2RC电路正弦信号的测量和移相观测
8.3方波信号与RC电路响应的观测
8.4移相作用和不同频率信号观测
8.5注意事项及常见问题
单元测试
TTL及CMOS门电路
9.1TTL门电路特性参数及测试方法
9.2CMOS门电路原理、特性及应用
9.3TTL与CMOS门电路互连方法
9.4门电路特性测试实验演示
9.5.1CMOS驱动TTL的互连实验演示
9.5.2TTL驱动CMOS的互连实验演示
单元测验
组合电路与时序电路设计
10.1组合电路与时序电路特点及检测器件演示
10.2组合逻辑电路实验演示
10.3时序逻辑电路实验演示
单元测试
共发射极放大电路
11.1共发射极放大电路原理
11.2静态工作点
11.3动态参数测量
11.4失真波形
单元测试
集成定时电路555的应用
12.2单稳态触发器原理
12.35秒定时电路及结果演示
12.4多谐振荡器原理及占空比可调的多谐振荡器电路
12.5简易电容测试电路原理及实验要求
12.6触摸开关电路原理及实验要求
单元测试
数字电路综合应用-数字频率计
13.1数字频率计的设计原理
13.2芯片介绍
13.3数字频率计各模块演示
13.4无源晶振及六十进制计数器演示
单元测试
负阻抗变换器与电路的过渡过程
14.1阻抗变换器
14.2RC一阶电路全响应和RLC二阶电路的方波响应
单元测试
数字电路综合应用-电子顺序密码锁
15.1逻辑数据并串转换和串并转换形式
15.2电子顺序密码锁实验
单元测试
集成运放特性测试和基本应用
16.1集成运放工作原理
16.2集成运放特性参数测试
16.3集成运放线性应用
16.4集成运放非线性应用
单元测试
继电控制与变频调速
17.1实验台
17.2电流表
17.3功率表
17.4变频器
17.5转速转矩测量仪
17.6继电控制电路
17.7变频调速基本原理与系统组成
17.8调节电路
17.9变频调速系统特性测试
单元测试
功率放大器的调整与测量
18.1功率放大器的特点及其设计要点
18.2OTL功率放大电路实验
18.3集成功率放大器的实验
单元测试
直流电源
19.1直流稳压电源的构成
19.2几种常用稳压电路介绍
19.3电源实验板介绍
19.4直流稳压电源各模块演示
单元测试
集成运放在波形产生和信号调制解调中的应用
20.1波形产生与调制解调的设计原理
20.2几种波形产生电路的设计
20.3调制与解调电路的设计
20.4波形产生与调制解调实验演示
单元测试
动态扫描显示系统
21.1实验说明与参考方案
21.2实验演示
单元测试
数字化信号发生器
22.1数字化信号发生器原理及设计方案
22.2实验演示
单元测试
FPGA实验
23.1可编程逻辑器件概述及应用
23.2FPGA程序设计输入的基本类型及结构
23.3原理图与HDL设计规则或语法简介
23.4基于HDL设计的FPGA应用实例讲解
23.5FPGA软件开发平台简介
23.6FPGA实验平台介绍
23.7实验演示
单元测试
非正弦周期信号谐波提取
24.1谐波提取原理
24.2各组成模块介绍
24.3实验演示
单元测试
周期信号谐波合成
25.1谐波合成原理
25.2各组成模块介绍
25.3实验演示
单元测试
高阶扩展——基于模型的系统工程
26.1基于模型的系统工程概述
26.2建模语言和工具
26.3建模方法——实例1/2
26.4建模方法——实例3
单元测试
高阶扩展——基于双目视觉的三维重建
27.1三维重建概述
27.2双目立体视觉原理
27.3软件安装及结果演示
单元测试
应用系统综合设计与实践
28.1教学要求
28.2系统演示1-交通信号灯
28.7系统演示6-简易“坦克对战”游戏机
28.3系统演示2-基于FPGA的防盗门设计
28.4系统演示3-教学电子琴
28.5系统演示4-LED书写点阵屏与贪吃蛇游戏
28.6系统演示5-STM32F4开发板自主设计之“拾荒者”
28.8系统演示7-频谱显示智能电子琴