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课程信息

《信号与电路基础实验》实验教学大纲

 

《信号与电路基础实验》实验教学大纲

 

课程代码:  TELE1108                              课程学分:2.00

课程名称(中/英):信号与电路基础实验/Signal and Circuit Foundation Experiment                    

课程学时: 63                                     实验学时:54

适用专业:通信工程、信息工程、电子信息工程、微电子、电子科学与技术等专业

先修课程:电路分析、电子技术基础实验、模拟电路、数字系统与逻辑设计、信号与系统

开课单位:   4166.com                      课程负责人:林红

实验室名称:电工电子基础实验室(电工电子实验教学中心,省级)

 

一、课程概况:

信号与电路基础实验是电子、电气类专业的一门实践性很强的技术基础课,是通信工程与信息工程等专业的必修课。本课程通过电路与信号系统的实验教学,将工具App仿真和实际电路设计与调试相结合,旨在通过将App仿真与验证性实验及设计性实验相结合,规范学生的实验操作方法、培养专业综合能力和有效运用仿真工具App的分析、设计能力。本课程要求学生掌握电路分析和信号系统分析的实验方法,掌握系统设计的基本步骤,培养和锻炼学生实际操作和自主实验的能力,以及发现问题和解决问题的能力,锻炼学生严谨仔细、求真求实和探索钻研的科学作风,为后续专业课的学习奠定扎实的理论和实验基础。本课程的具体教学目标如下:

1、 通过实验验证,掌握电路和信号系统的基本理论的实验验证方法,对信号分析领域的相关部件或环节进行分析和实验验证;

2、 掌握实验误差的分析方法和实验数据的处理方法;规范实验报告和设计报告的撰写方法,能够对实验结果进行分析和说明,并通过信息综合得到合理有效的结论;

3、 掌握MultisimAltiumDesigner两款仿真App在电路与信号系统分析和系统设计中的应用,能够基于App仿真平台进行系统的设计、测试与数据分析;

4、 掌握电路和信号系统设计的基本步骤和实验设备的操作方法,具备正确选择和使用现代电子仪器设备的能力,掌握电路的测量方法。

 

二、课程目标与毕业要求的对应关系

毕业要求

指标点

课程目标

4、研究

4-1能够对通信领域的相关部件或环节进行研究和实验验证

教学目标1

4-4能够对实验结果进行分析和说明,并通过信息综合得到合理有效的结论

教学目标2

5、使用现代工具

5-2能就复杂工程问题,选择并合理使用软硬件设计与仿真平台

教学目标3

5-3具备选择和使用现代电子仪器设备的能力,并理解局限性

教学目标4

 

三、实验项目及学时分配

序号

项目名称

实验类型

学时分配

每组人数

必修/选修

1

MultisimApp使用

演示性

3+3

1

必修

2

Multisim在电路分析中的应用

综合性

3

1

必修

3

戴维南定理

验证性

6

1

必修

4

二阶电路的动态响应

验证性

6

1

必修

5

串联谐振电路

验证性

6

1

必修

6

线性系统频率特性

验证性

6

1

必修

7

有源二端口网络参数测试

设计性

3

1

选修

8

设计课题的方案设计

设计性

3+3

2-4

必修

9

设计课题的方案论证

综合性

6

2-4

必修

10

设计电路的焊接调试

综合性

6

1

必修

11

AltiumDesignerApp使用

演示性

3+3

1

必修

12

设计课题的PCB制作

设计性

3

1

必修

13

设计课题总结汇报

综合性

3

2-4

必修

 

四、实验内容及教学要求

实验项目1MultisimApp使用

1.教学内容

Multisim 概述;原理图设计和测量

2.教学目标

1)了解Multisim的功能

2)熟悉Multisim的基本操作

3)掌握电路原理图的设计方法

 

实验项目2Multisim在电路分析中的应用

1.教学内容

利用MultisimApp进行电路分析的基本方法

2.教学目标

1)了解Multisim强大的电路设计和信号分析功能

2)熟悉电路参数的测量方法

3)掌握Multisim在电路分析中的应用

 

实验项目3:戴维南定理

1.教学内容

戴维南定理的仿真和实验验证

2.教学目标

1)了解戴维南定理的应用

2)熟悉戴维南定理的内容和验证方法

3)掌握MultisimApp中仪表的使用以及直流电源、万用表等仪器的使用

 

实验项目4:二阶电路的动态响应

1.教学内容

二阶电路动态响应的仿真和实验验证

2.教学目标

1)了解动态电路的实际物理意义

2)熟悉动态电路的分析方法和信号发生器、示波器的使用方法

3)掌握MultisimApp的时域分析方法和电路动态响应的实验研究方法

 

实验项目5:串联谐振电路

1.教学内容

串联谐振电路的仿真和实验验证

2.教学目标

1)了解串联谐振电路的意义及作用

2)熟悉电路谐振的条件以及信号发生器、交流毫伏表、频率计的使用方法

3)掌握Multisim的频域分析方法及电路谐振曲线的测试方法

 

实验项目6:线性系统频率特性

1.教学内容

周期信号的时频分析、信号通过线性系统的输出响应分析

2.教学目标

1)了解线性系统在信号分析与处理中的应用

2)熟悉周期信号的时频特性和线性系统的特性分析方法

3)掌握MultisimApp的频域分析法和系统幅频特性的实验测量方法

 

实验项目7:无源二端口网络参数测试

1.教学内容

无源二端口网络的仿真研究及端口参数的测量

2.教学目标

1)了解二端口网络的特点及应用

2)熟悉二端口网络方程及端口参数的含义

3)掌握MultisimApp中网络分析的方法和二端口网络参数的实验测定方法

 

实验项目8:设计课题的方案设计

1.教学内容

根据所选课题,设计电路原理图,确定器件及其参数

2.教学目标

1)了解所选课题在实际中的应用

2)熟悉设计中所用到的电路与信号系统理论

3)掌握利用MultisimApp根据课题要求进行电路设计的基本方法

 

实验项目9:设计课题的方案论证

1.教学内容

以小组为单位,对所选课题进行方案的比较和确定

2.教学目标

1)了解设计方案的多样性

2)熟悉设计中所用到的芯片的原理、性能

3)掌握利用MultisimApp根据课题要求进理论研究的方法

 

实验项目10:设计电路的焊接调试

1.教学内容

根据设计方案制作电路系统

2.教学目标

1)了解实际系统与理论分析之间的误差

2)熟悉电路参数和性能的测试方法

3)掌握电路系统的焊接与调试方法,正确选择和使用现代电子仪器设备

 

实验项目11AltiumDesignerApp学习

1.教学内容

Altium DesignerApp概述,原理图编辑器的应用

2.教学目标

1)了解AltiumDesignerApp的强大功能

2)熟悉AltiumDesignerApp的设计环境

3)掌握AltiumDesignerApp中原理图编辑器的操作方法

 

实验项目12:设计课题的PCB制作

1.教学内容

印制板编辑器的应用,所做课题PCB版图的设计

2.教学目标

1)了解AltiumDesignerApp在电路与信号系统设计中的应用

2)熟悉PCB版图的设计方法及设计规则

3)掌握PCB编辑器的操作方法

 

实验项目13:设计课题的总结汇报

1.教学内容

提交设计作品,分组总结汇报

2.教学目标

1)能够对实验结果进行分析和说明,利用所学理论得到合理的结论

 

五、考核方式及要求

过程化考核(基础实验,设计实验,课题研究报告):

基础实验30%(App仿真+实物操作+实验报告),设计实验40%(App仿真+小组汇报+作品),课题研究报告30%

 

六、主要仪器设备及现有台套数

计算机               30

直流稳压电源         30

函数信号发生器       30

数字存储示波器       30

选频电平表           30

万用表               30

交流毫伏表           30

信号与电路实验箱     30

 

七、教材及参考书

1.教材:林红 陈雪琴等,《电路与信号系统实验教程》,4166出版社,2013

2.参考书:

1)    邱关源,《电路》(第五版),高等教育出版社,2006

2)    管致中,《信号与线性系统》(第四版),高等教育出版社,2004

3)    张新喜,《 Multisim 10 电路仿真及应用》机械工业出版社,2010

4)    谷树忠等,《Altium Designer 教程——原理图、PCB设计与仿真》,电子工业出版社,2010

 

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