医学电子学基础教学大纲一、课程简介医学电子学基础是高等医学教育中的一门专业基础课。该课程的任务是： 1授于学生比较系统的医学电子学基础知识，使他们能够掌握医学电子学中的一些基本概念和电路的基本分析方法，为学习后继课程以及为今后使用、维护和开发电子仪器，准备基本的医学电子学基础理论知识。2通过实验，提高医科学生的实际动手能力，使学生进一步理解电子电路的工作原理、学会使用常用的电子仪器、掌握基本的电路检测方法，培养他们分析电路及安装、维护电子设备的能力。适应现代仪器迅速发展的需要，为将来更好地掌握和开发电子仪器设备打下坚实的基础。本课程在教学中贯彻理论与实践相结合的原则。根据学生的实际情况，以掌握概念，强化应用，结合医学为特点，并通过实验与理论密切配合，培养学生科学求实的学习精神及自己动手解决实际问题的能力。该课程教材采用人民卫生出版社出版，陈仲本主编的医学电子学基础作为教材。医学电子学基础总学时数为60学时，其中理论课教学学时数为40，实验课教学学时数为20。实验教材选用我校自编，结合我校现有实验条件和教学内容的医学电子学基础实验指导。理论课与实验课课时比为：2：1医学电子学基础实验是训练学生基本技术技能的重要环节，应该给予足够的重视，尽量使每个学生都能获得充分的操作机会，安排2人为一组的实验。二、教学内容和要求课程教学的内容及深度均与教材相同，但鉴于教学时数的限制，不可能将全部教材内容放在课堂讲授。在未讲授的内容中，一部份可以课外阅读自学，一部份留在今后相关课程时选学。下面将各章教学内容和要求以及学时分配分列如下：（一） 理论教学及要求医学电子学基础理论教学时数安排总表内容讲授学时电路基础6放大器的基本原理6医学常用放大器6集成运算放大器4振荡电路3高频电路3直流电源4数字电路基础8总学时数40第一章 电路基础理论课时数：6【掌握】1) 电路的基本概念。2) 电流源、电压源的概念。3) 基尔霍夫定律、戴维南定理和诺顿定理。【熟悉】1) 交流电路的基本概念。2) 电阻、电感与电容元件在交流电路中的特性。3) RLC串联电路及谐振、LC并联谐振电路和RC串联谐振电路。【了解】1) RC电路、RL电路的暂态过程。2) 常用滤波电路的工作原理。第二章 放大器的基本原理理论课时数：6【掌握】1）二极管、晶体三极管的伏安特性；晶体三极管的电流分配关系及其放大原理。2）看懂基本放大电路，了解其中各元件的作用，掌握基本工作原理和分析方法。【熟悉】1） 二极管、晶体三极管主要参数的定义及选择，学会测试晶体三极管的方法。2） 放大器输入、输出电阻概念和计算方法。3） 射极输出器的特点。【了解】1） PN结的形成过程2） 阻容耦合放大器的频率特性。3） 场效应管的工作原理。第三章 生物医学常用放大器理论课时数：6【掌握】1） 反馈的基本概念和反馈放大器方框图及一般表达式；会判别反馈极性和反馈类型；能够对负反馈对放大器性能影响作定性分析。2） 功率放大器的特点及工作原理。3） 差分放大器的特点及其工作原理。【熟悉】1） 功率放大器的输出功率、电源功率、效率和管耗的计算方法。2） 差分放大电路的共模放大倍数及共模抑制比。【了解】直流放大器抑制零点漂移的原理和效果。第四章 集成运算放大器讲课时数：4学时【掌握】1) 运算放大器的基本特点；2) 几种基本信号运算电路的结构特点、工作原理，并能够进行定量计算。【熟悉】1) 集成运算放大器的基本组成及各部分的主要作用。2) 反向输入“虚地”概念。【了解】集成运算放大器的主要参数及性能扩展。第五章 振荡电路 讲课时数：3学时【掌握】1) 几种常用正弦振荡器的电路结构特点及工作原理。2) 求谐振频率、判断起振的相位条件。【熟悉】几种常用正弦振荡器的频率特性【了解】晶体振荡器的特点及工作原理第六章 高频电路 讲课时数： 3学时【掌握】1) 单、双调谐放大器的工作原理。2) 高频功率放大器的特点。3) 调幅、调频电路。【熟悉】1) 丙类谐振功率放大器的工作原理。2) 调幅、调频的基本概念【了解】集成高频放大器。第七章 直流电源讲课时数： 4学时【掌握】4) 单相桥式整流、电容滤波电路的工作原理。5) 硅稳压管稳压电路的工作原理。6) 串联型稳压电路的组成、稳压原理。【熟悉】3) 电源内阻、稳压系数等概念。4) 能正确选择整流二极管和滤波电容。【了解】单片集成稳压器的工作原理和使用方法。第八章 数字电路基础讲课时数：8学时【掌握】1) 几种常用进位计数制的特点及其转换关系。2) 逻辑代数的基本定律及其应用。3) 几种基本逻辑门电路的电路组成及逻辑功能。【熟悉】几种集成触发器的电路组成及逻辑功能。【了解】几种常用组合逻辑电路和时序逻辑电路。（二） 实验教学及要求实验课学时分配实验序号内容实验课时实验一常用电子仪器的使用3实验二晶体管共射极单管放大器3实验三负反馈放大器2实验四差动放大器3实验五集成运算放大器的应用3实验六TTL集成逻辑门的逻辑功能与参数测试3实验七组合逻辑电路的设计与测试3学时总计20实验一 常用电子仪器的使用【教学目的】1、学习电子电路实验中常用的电子仪器示波器、函数信号发生器、直流稳压电源、交流毫伏表、频率计等的主要技术指标、性能及正确使用方法。2、初步掌握用双踪示波器观察正弦信号波形和读取波形参数的方法。【内容提要】 1、用机内校正信号对示波器进行自检。 2、用示波器和交流毫伏表测量信号参数3、测量两波形间相位差【实验器材】双踪示波器、函数信号发生器、数字万用表。【教学方法】1、 检查实验预习报告。2、 讲解实验原理、仪器的使用方法及实验注意事项。3、 学生按要求分组完成实验。实验二 晶体管共射极单管放大器【教学目的】1、 学会放大器静态工作点的调试方法，分析静态工作点对放大器性能的影响。2、 掌握放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及最大不失真输出电压的测试方法。3、 熟悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用。【内容提要】1、学会放大器静态工作点的调试方法，分析静态工作点对放大器动态特性的影响；2、掌握放大器主要性能指标的测量方法；【实验器材】双踪示波器、THDM-1型数电模电实验箱、数字万用表。【教学方法】4、 检查实验预习报告。5、 讲解实验原理、仪器的使用方法及实验注意事项。6、 学生按要求分组完成实验。实验三 负反馈放大器【教学目的】1、 研究负反馈对放大电路性能的影响。2、 掌握反馈放大器性能的测试方法。【内容提要】1、 负反馈放大器开环和闭环放大倍数的测试。2、 观察负反馈对失真的改善作用。3、 负反馈对输入电阻的影响。4、 测放大器频率特性。【实验器材】双踪示波器、THDM-1型数电模电实验箱、数字万用表。【教学方法】1、 检查实验预习报告。2、 讲解实验原理、仪器的使用方法及注意事项。3、 学生按要求分组完成实验。实验四 差动放大器【教学目的】了解差动放大器的性能特点并掌握提高其性能的方法，学会对差动放大器的放大倍数、共模抑制比的测量方法。【内容提要】1、学习差动放大器主要性能指标的测试方法。2、具有恒流源的差动放大电路性能测试。【实验器材】双踪示波器、THDM-1型数电模电实验箱、交流毫伏表、电流电压表【教学方法】1、检查实验预习报告。2、讲解实验原理、仪器的使用方法及注意事项。3、学生按要求分组完成实验。实验五 集成运算放大器的应用【教学目的】1、 研究由集成运算放大器组成的比例、加法、减法和积分等基本运算电路的功能。2、 了解运算放大器在实际应用时应考虑的一些问题。【内容提要】1、反相比例运算放大电路。2、同相比例运算电路。3、反相加法运算电路。4、减法运算电路。5、积分运算电路。【实验器材】1、12V直流电源2、函数信号发生器3、交流毫伏表 4、直流电压表5、集成运算放大器A7411 电阻器、电容器若干。【教学方法】1、检查实验预习报告。2、讲解实验原理、仪器的使用方法及注意事项。3、学生按要求分组完成实验。实验六 TTL集成逻辑门的逻辑功能与参数测试【教学目的】1、掌握TTL集成与非门的逻辑功能和主要参数的测试方法2、掌握TTL器件的使用规则3、进一步熟悉数字电路实验装置的结构，基本功能和使用方法【内容提要】1、 验证TTL集成与非门74LS20的逻辑功能2、74LS20主要参数的测试【实验器材】1、+5V直流电源 2、逻辑电平开关 3、逻辑电平显示器 4、直流数字电压表 5、直流毫安表 6、直流微安表7、74LS202、1K、10K电位器，200电阻器(0.5W)【教学方法】1、检查实验预习报告。2、讲解实验原理、仪器的使用方法及注意事项。3、学生按要求分组完成实验。实验七 组合逻辑电路的设计与测试【教学目的】掌握组合逻辑电路的设计与测试方法；【内容提要】选择其中一设计题目进行实验：要求按本文所述的设计步骤进行，直到测试电路逻辑功能符合设计要求为止。 1、设计用五个与非门组成的半加器电路。 1、 设计一个一位全加器，要求用异或门、与门、或门组成。3、设计一位全加器，要求用与或非门实现。4、设计一个对两个两位无符号的二进制数进行比较的电路；根据第一个数是否大于、等于、小于第二个数，使相应的三个输出端中的一个输出为“1”，要求用与门、与非门及或非门实现。【实验器材】1、 5V直流电源 2、 逻辑电平开关 3、 逻辑电平显示器 4、 直流数字电压表5、 CC40112（74LS00） CC40123（74LS20） CC4030（74LS86）CC4081（74LS08） 74LS542(CC4085) CC4001 (74LS02) 【教学方法】1、检查实验预习报告。2、讲解实验原理、仪器的使用方法及注意事项。3、学生按要求分组完成实验。9