自考04070电工电子技术基础考试大纲(2024年版)
[04070] 电工电子技术基础自学考试大纲浙江省教育考试院 2024 年 6 月自学用书:《电工电子技术基础》,周鹏主编,机械工业出版社第一版
一、课程性质与设置目的、
要求本课程是高等教育自学考试机电一体化技术专业的一门专业课程。
《电工电子技术基础》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使考生掌握电工学和电子技术的基本理论、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。另外,各章的内容拓展一节虽然没有考核目标要求,但是希望各位考生都能认真阅读并理解扩展自己的知识面。
二、考核内容及目标
第一部分:电工技术
第一章 电路基本概念及基本定律
通过本章的学习,了解电路的基本概念和基本物理量,掌握基尔霍夫定律,认识常用的电路元件,掌握电路的基本分析方法。
(一)电路及其模型
(二)电路基本物理量
(三)基尔霍夫定律
(一)电路及其模型识记:电路的组成及电路模型的概念;
(二)电路基本物理量理解:电路的基本物理量(电流、电压、电动势、电位、电能、功率)的概念及计算。
(三)基尔霍夫定律
(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.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。识记:电阻、电容和电感元件的概念;识记:电路的三种工作状态:通路、开路和短路的概念。
第二章 电路的基本分析方法
通过本章的学习,掌握电路的基本分析方法和基本定理。
(一)电阻等效变换
(二)电源等效变换
(三)支路电流法
(四)叠加定理
(五)戴维南定理
(一)电阻等效变换
1. 识记:电阻串联、并联、混联的电路结构。
(1)掌握电阻串联、并联的阻值、电流、电压的计算;
(2)掌握电阻混联的阻值计算。
(二)电源等效变换
1.识记:电压源模型、电流源模型及伏安特性曲线。
2.简单应用:掌握理想电源等效变换方法。
(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)戴维南定理
1.识记:戴维南定理的内容。
2.理解:戴维南定理的解题步骤和应用场合。
3.综合应用:掌握利用戴维南定理求解电路。
第三章 正弦交流电路
通过本章的学习,掌握正弦交流电的基本知识及正弦交流电路的相量分析法。
(五)正弦交流电路
(六)电路谐振
1.识记:正弦交流量三要素(频率、振幅、初相位)的概念。
(1)正弦量的角频率、频率、周期的计算关系;
(2)同频率正弦量相位差的概念和计算;
(3)正弦量有效值的概念及计算。
(1)正弦量的相量表示法;
(2)相量图的概念及表示。
(1)相量的加法和减法计算;
(2)相量和正弦量之间的对应关系及相互转换。
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。
(1)RLC 串联电路中电压和电流的关系及其相量图。
(2)功率因数的定义;
(1)电路阻抗的概念;
(2)阻抗三角形和电压三角形的关系;
(3)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;
(4)平均功率、无功功率和视在功率之间的关系。
(5)功率因数过低的原因及后果。
(6)感性电路提高功率因数的办法是并联电容,但并非电容值越大越好。
(1)熟练掌握 RLC 串联电路的分析计算。
(2)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。
(3)熟练掌握正弦交流电路功率因数的计算。
(五)正弦交流电路
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)电路的谐振
1.识记:谐振的概念。
(1)串联谐振的条件和特点;
(2)并联谐振的条件和特点。
第四章 三相交流电路
目前,电能的大规模生产、输送、分配和使用大部分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。
(一)三相电源
(二)三相负载的联结
(三)三相功率
(四)安全用电
(一)三相电源
(1)对称三相电源的特点;
(2)三相电源的星形联结结构;
(3)三相电源的三角形联结结构。
(1)相线、中线的概念;
(2)对称三相电源星形联结时相电压和线电压的关系;
(3)对称三相电源三角形联结时相电压和线电压的关系。
(二)三相负载联结
(1)三相负载星形联结的结构特点;
(2)三相负载星形联结时相电流和线电流的关系;
(3)中线的作用。
(4)三相负载三角形联结的结构特点;
(5)对称负载三角形联结时相电压和线电压、相电流和线电流之间的关系。
(1)对称三相负载星形联结时相电压、线电压、相电流、线电流的计算;
(2)对称三相负载三角形联结时相电压、线电压、相电流、线电流的计算。
(三)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。
(四)安全用电
1.理解:
(1)触电对人体危害程度的影响因素;
(2)触电的三种类型;
(3)触电急救方式和触电的预防措施;
(4)静电危害和防护的方法;
(5)雷电防护措施。
2. 简单应用:掌握保护接地和保护接零的方式。
第五章 一阶电路的暂态分析
本章不作考核,但请从事电工电子设计的考生认真学习理解。
第二部分:电子技术
第六章 半导体器件
通过该章的学习,了解各种基本电子器件:二极管、特殊二极管、晶体管和场效应晶体管的结构、工作原理、伏安特性和参数,为学习电子线路奠定物理基础。
(一)二极管
(二)特殊二极管
(三)晶体管
(四)场效应晶体管
(一)半导体基础知识识记:N 型半导体和 P 型半导体的形成和导电机理;
(二)PN 结
识记:PN 结的单向导电性;
(三)二极管
(1)二极管的结构和符号;
(2)二极管的伏安特性和主要参数。
2.理解:二极管限幅、半波整流电路的工作原理。
(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。
(四)特殊二极管
(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;
(3)光电二极管、发光二极管的符号和应用。
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。
(五)晶体管
(1)晶体管的结构及类型;
(2)晶体管的特性曲线和主要参数。
(1)晶体管的电流分配和放大原理;
(2)晶体管的三种工作状态(截止、饱和、放大)的特点。
3.简单应用:晶体管三种工作状态(截止、饱和、放大)的判断。
(四)场效应晶体管
(1)绝缘栅型场效应晶体管的结构和类型;
(2)绝缘栅型场效应晶体管的符号和主要参数;
(3)功率场效应晶体管的结构、工作特点和优点。
第七章 基本放大电路
这一章是模拟电子电路的核心部分。通过本章的学习,掌握放大电路的组成、工作原理以及放大电路的分析方法。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。
(一)放大电路的组成及其性能指标
(二)放大电路的分析
(三)图解分析
(四)静态工作点的稳定
(五)共集电极放大电路
(六)功率放大电路
(一)放大电路的组成及其性能指标
(1)基本共发射极(共射)放大电路的基本组成;
(2)放大电路的主要性能指标(电压放大倍数、输入电阻和输出电阻)的含义。
(1)基本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。
(二)放大电路的分析
(1)静态工作点的概念;
(2)直流负载线的概念;
2.简单应用:图解法确定放大电路的静态工作点;
3. 综合应用:熟练掌握微变等效电路法分析共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。
(三)图解分析
(1)交流负载线的概念;
(2)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: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。
(四)静态工作点的稳定
1.识记:分压式偏置电路的基本结构。
2.理解:静态工作点稳定的原理。
(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)共集电极放大电路
1.识记:共集电极放大电路的基本结构。
2.理解:共集电极放大电路的特点及应用场合。
(六)功率放大电路
1.识记:功率放大器的基本要求和工作状态。
2.理解:互补对称功率放大器的电路组成和工作原理。
第八章 集成运算放大器
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。
(一)集成运算放大器概述
(二)放大电路中的负反馈
(三)基本运算电路【注意】
8.4 正反馈振荡电路不作考核
(一)集成运算放大器概述
(1)集成运算放大器的组成及符号;
(2)集成运算放大器理想化的条件。
(1)集成运算放大器各技术指标的含义;
(2)理想运算放大器线性应用的虚短和虚断。
(二)放大电路中的负反馈
1. 识记:反馈的基本概念、反馈的效果。
2.理解:负反馈对放大电路的性能影响。
(三)基本运算电路
1.识记:比例运算电路、加法运算电路、减法运算电路、积分运算电路和微分运算电路的电路结构。
2.理解:比例运算电路的工作原理。
3.简单应用:掌握比例运算电路的输出电压计算方法。
第九章 直流稳压电源
通过本章的学习,了解直流稳压电源的结构特点,并熟练掌握运算放大器在信号运算方面的应用。
(一)直流稳压电源概述
(二)整流电路
(一)直流稳压电源概述识记:直流稳压电源的组成,直流稳压的作用。
(二)整流电路
1.识记:单相半波、桥式整流电路的组成和电路结构。
2.理解:单相半波、桥式整流电路的电压、电流波形。
3.简单应用:掌握二极管的最大整流电流和最高反向工作电压的计算。
1.识记:电容、电感滤波电路的结构。
(1)电容滤波电路的工作原理。
(2)电容滤波电路的带负载能力和滤波电容的容值、耐压选取原则。
3.简单应用:电容滤波电路的输出直流电压和直流电流计算。
1.识记:稳压管稳压电路、串联反馈型稳压电路的结构。
(1)稳压管稳压电路的稳压过程;
(2)串联反馈型稳压电路的稳压过程;
第十章 门电路和组合逻辑电路
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。
(一)数字电路概述
(二)逻辑门电路
(三)TTL 门电路(四)CMOS 门电路【注意】本章第 6 节不作考核。
(一)数字电路概述
(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)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)。
3.简单应用:熟练掌握逻辑函数的各种表示方法,能根据逻辑函数写出真值表。
(三)TTL 门电路
(1)TTL 与非门电路的工作原理;
(2)TTL 与非门的电压传输特性和主要参数。
(3)集电极开路与非门的功能;
(4)三态门的功能。
(四)CMOS 门电路
(1)数字集成电路按照管子结构的分类;
(2)CMOS 门电路特点。
2.理解:门电路多余输入端的处理方法。
1.理解:逻辑代数基本规律。
2. 简单应用:掌握已知逻辑图分析逻辑功能的方法。
第十一章 触发器和时序逻辑电路
本章不做考核要求。
三、题型举例
(考试时间为 150 分钟)(题型举例仅供参考,命题时不受此限)
(一)填空题(每空格 2 分,共 20 分)
1、正弦交流量三要素是频率、振幅、_______。
答案: 初相位
(二)单项选择题(2 分*15 题=30 分)
1、有额定电压 220V,额定功率分别为 100W 和 25W 的两只白炽灯泡,将它们串联后接在 220V 电源上,它们的亮度情况是( )。
A.100W 的白炽灯泡亮 B.两只白炽灯泡亮度一样 C.25W 的白炽灯泡亮 D.不确定答案:C(三)简答题(5 分*6 题=30 分)
1、简述功率因数过低导致的后果及应对方法。
(四)综合题(10 分*2 题=20 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) RB1 39k RE EE E u0 +15 V u i R C R L RB2 39kΩ 11kΩ 2kΩ C e C C 1kΩ 2kΩ
