电科专业纳米电子学基础第七章

纳米电子学基础
主讲人：杨红官

课程内容：
第一章绪论第二章纳电子学的物理基础第章共振隧穿器件第三章隧穿件第四章单电子晶体管第五章量子点器件第六章碳纳米管器件第七章第章分子电子器件子子器件第八章纳米级集成系统原理第九章纳电子学发展中的问题

第七章分子电子器件
§7.1 7 1 发展背景与前景 §7.2 7 2 里程碑式的关键技术 §7.3 各种分子电子器件 §7.4 聚亚苯基分子器件 §7.5 DNA计算机

§7.1 发展背景与前景发背景与前景 ? 研究领域
? 纳米电子学发展涉及的领域很广。目前，纳电子学主要有三个发展方向：
固体纳电子学：在非常小的晶体结构中电子主要遵循晶体结构中，电子主要遵循波函数规律。固体纳电子学有一套自上而下的研究方法，来系统来实现器件的功能来系统来实现器件的功能。
在分子电子学中，须考虑分子结构的特殊形态。分子电子学是自下而上的研究方法，子学是自下而的研究方法，来实现特殊功能的器件。
更深一层的研究方法是由生物技术引发的，称为生物电子学或湿电子学。

§7.1 发展背景与前景发背景与前景 ? 定义
? 分子电子学研究的是分子水平上的电子学,其目标是用单个分子、超分子或
分子簇代替硅基半导体晶体管等固体电子学元件组装逻辑电路,乃至组装完整的分子计算机。它的研究内容包括各种分子电子器件的合成、性能测试以及如何将它们组装在一起以实现一定的逻辑功能。
? 分子电子器件（简称分子器件）是由具有光、电、离子、磁、热、力学和分子电子器件（简称分子器件）是由具有光电离子磁热力学和
化学反应性能的单个分子或少量分子组装排列而成的有序结构，是在分子水平上完成信息和能量的检测、转换、传输、存储和处理等功能的化学和物理系统。简单地说，分子器件就是在分子水平上具有特定功能的超微型器件。
? 现在集成电路在信息处理器件中占据统治地位。下一代信息处理器件的开
关速度要高于1 THz，集成度要超过109 器件/cm2，能够具有这样性能的器件应该具有纳米尺度，因此，下一代的理想电子器件很自然地会选用原子和分子尺度的器件。尺度的器件

§7.1 发展背景与前景发背景与前景 ? 定义
? 发展超微器件，就必须从原理到材料总体上走出一条新路。这就是电子学领域
的一场新的革命——分子电子学的催生和发展。分子电子学有两个重大的赖以为其生存之道的物质和科学基础就是纳米化学和超分子化学采用“自下而上” 其生存之道的物质和科学基础，就是纳米化学和超分子化学。采用自下而上（bottom up）的思路，即直接从分子角度出发，利用化学方法合成具有一定功能的分子，再通过自组装的方法使其与周围环境相耦合，从而得到分子尺度的器件。
? 分子电子器件进入20世纪80年代，相关实验技术，例如LangmuriBlodgett(LB)膜、自组装膜(SAMs)、有机分子束外延技术(OMBE)和扫描电子探针显微镜(SPM)等，已使人们可能将单个分子和电器器件关联起来。这样就使等已使人们可能将单个分子和电器器件关联起来这样就使得无机半导体的功能在分子水平上找到了相应的器件，譬如分子整流器 (molecular rectifiers)、分子晶体管(molecular transistors)、分子开关(molecular switches)、分子二极管(molecular diodes)等。
? 分子器件应具备以下几个条件：①含有光、电或离子活性功能基；②能按
特定需要组装成器件，大量的组件有序排列能形成信息处理的超分子体系；③ 输出信号必须易于检测。

§7.1 发展背景与前景发背景与前景 ? 历史
? 第一个单分子器件的概念是在1974年由Aviram和Ratner提出的，它被称为
“分子整流二极管”，随后在1976年由Fujihira等提出“分子光子二极管”， Carter提出“分子器件”的概念，以及基于电子转移的分子移位寄存器等。
? 进入90年代后，Tour等人已合成了Aviram提出的Spiro开关，不同类型的分
子整流器也被制造出来，开展了单分子电导和电学特性的测量工作。整流也被制造出来单分电和电学特性的测量作
? 扫描探针显微镜SPM技术的发展使之可用于测控单个分子，从而使分子电
子学的研究发生了革命性的变化。纳米操纵（子学的研究发生了革命性的变化纳米操纵（nano-manipulation i l i ）、纳米加）纳米加工（nano-fabrication）、纳米结构的机械合成和化学合成、包括STM和原子力显微镜AFM阵列的纳机电系统芯片的纳米探针技术的发展使得单分子电子学的研究空前活跃。
? 化学合成中最引人注目的是“自组装技术”，它不仅可以构建分子纳米结
构，而且对固态电子器件的加工、对生物化学、分子遗传学、对有机单分子电子学的进步产生了巨大的影响。

§7.1 发展背景与前景发背景与前景 ? 进展
(1) 将C60分子作为珠子，0.25 nm高的单原子台阶作为棒，用STM探针作为手指，在一维系统中，将两者进行再排列，用图像进行计算，构成分子算盘器件这种分子算盘的作用面积为1 nm×13 nm，是一种真正的分子机械。件。这种分子算盘的作用面积为是种真的分子机械 (2) 原子继电器（atom relay transistor，ART）和分子继电器。日本日立公司的研究人员模拟了原子尺度的两态电子器件构成原子继电器也可以分子的研究人员模拟了原子尺度的两态电子器件，构成原子继电器。也可以分子的结构变形构成继电器，如转子流量计。 ( ) C60基单分子放大器 (3) 基单分子放大器。这种器件依赖于这种器件依赖于C60超分子可控的垂直变形超分子可控的垂直变形，其实其实际的物理机制来自谐振隧道的机械调制，它将分子机械力学和电子量子效应进行了充分的结合。这种分子器件的工作速度由C60的高至10THz的振动频率来决定。来决定 (4) 单独分子构造的识别和改编，STM被用于弄清分子中结合物的旋转，决定它们如何改编或者能够处在开关状态，以便用于单分子的开关。

§7.1 发展背景与前景发背景与前景 ? 进展
(5) 用SPM操纵超分子可以实现在第二分子层上重新配置同一种类型的分子，这种方法对于构建纳米器件和分子线特别有希望。 (6) 实现了半软性分子的可控二维配置。 (7) 实现已经证明分子系统能够把两端和三端器件合成在一起，从而可以得到有趣的电子特性，如巴基管中的宏观量子态。 (8) Bachtold等已经研制成了碳纳米管非门、或非门和静态随机存取存储器。 (9) Sch等采用自组装单层聚苯（Ployphenylene）有机分子构成场效应晶体管。他们还构建了这种晶体管的非门电路。他们还构建了这种晶体管的非门电路

§7.1 发展背景与前景发背景与前景 ? 前景
? 集成电路的集成度已达10亿以上，包括CMOS器件长期在信息系统中占据
统治地位，要想构建纳米及亚纳米尺寸的器件，原子和分子结构是一种划时代的替代方案。代的替代方案
? 如果全部信息处理器件都用单分子制造，不仅是开关速度和集成度有数量
级的提高，而且集成系统的总能耗也会有数量级的降低。单分子处理系统将级的提高，而且集成系统的总能耗也会有数量级的降低单分子处理系统将能满足高性能信息处理的要求，并且可以实现生态平衡的优化生产。
先进进信息处理理的体系结结构

第七章分子电子器件
§7.1 7 1 发展背景与前景 §7.2 7 2 里程碑式的关键技术 §7.3 各种分子电子器件 §7.4 聚亚苯基分子器件 §7.5 DNA计算机

§7.2 里程碑式的关键技术程碑式的关键技术
? 单分子信息处理器件最
终的发展目标是实现“分子超芯片”（molecular l l super chip）。这种微处理器芯片的核心是为了在极限情况下，能使信息传输速度达到1THz所要求的在 200微米见方的面积内实现 1THz分子处理器和十亿字节高速缓冲存储器（gigabyte cache memory）
分子超级计算机设想图

§7.2 里程碑式的关键技术程碑式的关键技术 ? 单分子电导的测量
? 绝缘分子中电导G对长度L的依赖是一种对数-线性关系，其中斜率随分子
能隙的增加变得很陡峭，即有
G = G0 exp(? αLEg )
式中G0和α是材料常数。绝缘分子的能隙在2~3 eV，分子长度10 nm是电 10~10 16。导可低至10-10 10-16
不同分子电导的对数随电极间距离的关系

§7.2 里程碑式的关键技术程碑式的关键技术 ? 单分子电导的测量
量子输运和永久环流
从源极注入到对称分子系统的电子可能具有经过分子的电子弹道传输特性。
在不对称系统中，可能存在有大的永久环流流过，这样就可以得到尺寸最小的分子磁体，单分子具有磁性，可以用来构建逻辑和存储器件。

§7.2 里程碑式的关键技术程碑式的关键技术 ? 单分子电导的测量
二端分子电导测量技术 (1) 固定电极法。决定单分子电阻的方法是两个体电极之间与分子构成三明治结构。 (2) 可控电极法。另一种可能测量单分子电导的方法是使用压电驱动器件。
用电子束刻制成的具有电极间距 3nm的共平面纳米结AFM图像

§7.2 里程碑式的关键技术程碑式的关键技术 ? 单分子性能的测量
? 单分子电子学发展中第二个里程碑式的技术是利用两端测量技术来测量分
子的功能。两端分子的主要功能包括整流、光发射、传感性质和载流子的弹道输运。
? 三端连接技术
? 单分子电子学发
展中第三个里程碑式的技术是把三端电极连接到分子上。
分子的三端连接示意图

第七章分子电子器件
§7.1 7 1 发展背景与前景 §7.2 7 2 里程碑式的关键技术 §7.3 各种分子电子器件 §7.4 聚亚苯基分子器件 §7.5 DNA计算机

§7.3 各种分子电子器件各种分电件

§7.3 各种分子电子器件各种分电件 ? 分子导线
? 分子导线：是指电荷载体（电子、空穴、孤立子、极化子、双极化子和光
子）能够沿着分子链传输的准一维分子。它允许电子由一个器件流向另一个器件，起着连接整个分子电子系统的作用，是分子器件与外界相连接的桥梁。
? 分子导线特点：①整个分子具有共轭结构以提供能有效传输电子的离域π
轨道；②分子的离域电子和定域电子之间的能差较小，以便定域规道上的电轨道 ②分的离域电和定域电之间的能差较小以便定域规道上的电子易于进入离域轨道（导带）中。③必须有足够的长度，并且两端能传输电能能荷和连接在其他电子元件上，还必须含有能够连接到系统功能单元的连接端点，允许在其连接端点进行氧化还原反应。④分子导线必须与周围绝缘以阻止电子的任意传输。
? 分子导线类别：有高度共轭的烃类化合物、卟啉低聚物、碳纳米管、DNA
生物分子、盘状液晶、有机电荷复合物和导电高分子等。

纳米技术在高分子材料改性中的应用（南通大学化学化工学院高分子材料与工程132 朱梦成1308052064 ） [摘要] 纳米材料及其技术是随着科技发展而形成的新型应用技术。纳米材料的研究是从金属粉末、陶瓷等领域开始的,现已在微电子、冶金、化工、电子、国防、核技术、航天、医学和生物工程等领域得到广泛的应用。近年来将纳米材料分散于聚合物中以提高高分子材料性能的研究也日益活跃,并取得了许多可观的成果。 [关键词] 纳米技术；高分子材料；改性；应用 1纳米粒子的特性及其对纳米复合材料的性能影响 1.1纳米粒子的特性纳米粒子按成分分可以是金属,也可以是非金属,包括无机物和有机高分子等;按相结构分可以是单相,也可以是多相;根据原子排列的对称性和有序程度,有晶态、非晶态、准晶态。由于颗粒尺寸进入纳米量级后,其结构与常规材料相比发生了很大的变化,使其在催化、光电、磁性、热、力学等方面表现出许多奇异的物理和化学性能,具有许多重要的应用价值。 1.1.1表面与界面效应纳米微粒比表面积大,位于表面的原子占相当大的比例,表面能高。由于表面原子缺少邻近配位的原子和具有高的表面能,使得表面原子具有很大的化学活性,从而使纳米粒子表现出强烈的表面效应。利用纳米材料的这种特点,能与某些大分子发生键合作用,提高分子间的键合力,从而使添加纳米材料的复合材料的强度、韧性大幅度提高。 1.1.2小尺寸效应当超细微粒的尺寸与传导电子的德布罗意波长相当或更小时,晶体周期性的边界条件将被破坏,导致其磁性、光吸收、热、化学活性、催化性及熔点等发生变化。如银的熔点为900℃,而纳米银粉的熔点仅为100℃(一般纳米材料的熔点为其原来块体材料的30%~50%)。应用于高分子材料改性,利用纳米材料的高流动性和小尺寸效应,可使纳米复合材料的延展性提高,摩擦系数减小,材料表面光洁度

影像电子学基础复习题一、名词解释： 1、支路：不含分支的一段电路（至少包含一个元件) 2、节点:三条或三条以上支路的连接点 3、闭合电路欧姆定律：闭合电路的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比。公式为I=E/(R+r)，I表示电路中电流，E表示电动势，R表示外总电阻，r表示电池内阻。 4、部分电路欧姆定律：导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比, 公式：I=U/R 5、等效变换：在电路分析计算时，有时可以将电路某一部分用一个简单的电路代替，使电路得以简化。 6、基尔霍夫电流定律：电路中任一个节点上，在任一时刻，流入节点的电流之和等于流出节点的电流之和。 7、基尔霍夫电压定律：在任何一个闭合回路中，从一点出发绕回路一周回到该点时，各段电压的代数和恒等于零，即∑U=0。 8、正弦交流电:电压与电流大小和方向随时间按照正弦函数规律变化。 9、直流电：大小和方向随时间周期性变化的电压和电流二、填空题： 1、沿任何闭合回路绕行一周时，回路中各电阻的电压降的代数和等于回路．中各电源的电动势的代数和。 2、感抗的单位是欧（XL) 。 3、电感在正弦交流电路中，具有通低频、阻高频，通交流、阻直流的特性。 4、基尔霍夫电流定律阐明了电路中任一节点各支路电流之间的关系。根据电流连续性原理可知，在任一时刻，流入节点的电流之和恒等于

流出该节点的电流之和。 5、电容器充电时，电容器两端的电压按指数规律上升，而充电电流按指数规律下；电容器放电时，电容器两端的电压按指数规律下降，而放电电流按指数规律下降。 6、对于一个有n个节点和m条支路的复杂电路，总共有n-1个独立的节点电流方程和m-(n-1) 个独立的回路电压方程。 7、硅晶体中，每个硅原子都和周围的其它硅原子形成共用电子对，这个共用电子对叫做共价键。 8、二极管伏安特性曲线如右上图，其中OA 段是死区，AB 段表示正向导通， OD 段表示反向截止，DE 段表示反向击穿。 9、对于放大电路，输出电压变化量与输入电压变化量之比叫电压放大倍数，对信号源来说，放大电路就是其负载，可以用一个电阻表示叫输入电阻，通常希望输入电阻大一些；对负载RL来说，放大电路就是其信号源，可以用一个含内阻的电压源表示叫输出电阻，通常希望输入电阻小一些。 10、由于射极输出器的电压放大倍数小于1，而又接近于1，所以它又叫做电压跟随器。 11、用集成电路LM386可装成元件少、不需调试、而效果不错的中波收音机。天线线圈L可用多股纱包线在磁棒上平绕85匝即可，可变电容器为270pF的，可利用双连可变电容器的一半，其他元件无特殊要求。全机装好后不需调试，即可使用，而且灵敏度高、频响宽、音质好、音量宏亮，实为初学者最佳制作品。其电源可在3—6V间选用，扬声器Y可用4欧姆或8 欧姆的。管脚 2 和 4 接电源负极，管脚6接电源正极，管脚3为信号输入端，管脚 5 为信号输出端，元件R1 为音量调节旋钮，要找某个电台需调节元件C1 。 12、若一个变压器原绕组22000匝，接220V的单相电源，副绕组1000匝，若此变压器后边接桥式整流电路，负载10欧姆，则负载得到的电压为 4.5 V，电流为0.45 A，二极管中的平均电流为0.45 A，二极管承担的最大反向电压是

2013年11月（下） [摘要]当材料尺寸无限减小，达到纳米级别时材料将显现出有独特的效应如：小尺寸效应、量子尺寸效应和表面效应等，这些效应与聚合物密度小，耐腐蚀、易加工等优良特性有机结合，便形成了一类新型功能高分子材料。本文综述了纳米技术在塑料、橡胶、纤维三类高分子材料中的典型应用。 [关键词]纳米高分子材料；纳米塑料；纳米橡胶纳米技术在高分子材料中的应用丰艳兰曾小飞（华东交通大学理工学院，江西南昌330010）纳米技术一词从提出到发展只有二十几年的时间，它的提出掀起了科技届的研究浪潮，有专家预言它必将引领新时代的科技变革，于是世界各国、地区都积极制定计划，加强投入，力争占领科技至高点。近年来，随着纳米技术的成熟与改善，国内外对于聚合物基纳米复合材料的研究已显现成效。高分子基纳米复合材料是各种纳米结构单元与有机高分子材料复合形成的一种新型材料，常见的纳米高分子基复合材料有：纳米复合塑料、纳米复合橡胶、纳米复合纤维。 1纳米复合塑料纳米复合塑料是指塑料中分散了纳米级尺寸的超微细分散相，分散相为聚合物时，称为聚合物分子纳米复合塑料；分散相为无机填料时，称为无机填料纳米复合塑料，研究较多的是无机填料作为分散相。众所周知，塑料作为一种用途广泛的材料有着自身的缺点：如强度较差、不耐老化、透气性差等。发展纳米复合塑料可以很好地改善这些方面的性能。 1）无机纳米材料复合塑料能够很好地改善塑料的强度，起到增强增韧的效果。比如在尼龙塑料当中增加少量的纳米粘土生产的纳米复合塑料，既保持了产品的塑性，又提高了它的刚性和强度，更提高了它的抗弯能力，可以作为车体材料进行使用。 2）使用纳米添加剂改善的塑料制品可以大大提高抗老化能力，塑料的老化主要原因是光老化，将纳米TiO 2等粒子填充到塑料基体当中，纳米TiO 2可以很好地吸收紫外线，降低紫外线对塑料的破坏，提高塑料制品的抗老化能力。比如用添加0.1％~0.5％的纳米TiO 2制成的透明塑料包装材料包装食品，可以减少紫外线对食品营养成分的损失，保持食品的营养价值。 3）可以赋予塑料一些新的功能。比如在农膜的使用当中，有一种纳米转光膜，它就是利用纳米技术，在农膜塑料生产过程中添加纳米黏土，这种农膜被称为纳米转光膜，由于纳米黏土的存在，它能够很好地强化、放大有利于农作物生产的特征光，而过滤掉不利于农作物生长的光，从而大大促进农作物的光合作用，使农作物果实更大更有营养。 2纳米复合橡胶纳米橡胶是指尺寸在1~100的纳米无机粒子分散在连续相橡胶基体中构成的复合材料。利用纳米粒子作为补强材料填充到橡胶中，可以很好地发挥纳米粉体的小尺寸效应、量子效应等表面效应，提高粉体与橡胶大分子间作用力的，弥补界面区化学作用力的缺乏，从而增强对橡胶的补强效果。赋予橡胶制品更高的性能，延长橡胶制品的使用寿命。现有研究表明，纳米黏土复合橡胶能够很好地提高材料的模量、硬度和强度，提高橡胶的气体阻隔性、耐油、阻燃性能。Si 3N 4陶瓷粉体分散在橡胶中，能很好地发挥Si 3N 4的高化学稳定性、优良的机械性能和介电性能。 3纳米复合纤维纳米纤维有广义和狭义之分，狭义的纳米纤维指纤维直径为纳米量级的超细纤维，广义的纳米纤维还包括将纳米颗粒填充到普通纤维中对其进行改性的纤维。目前国内外开发的热点是后者；所采用纳米颗粒的性能不同，可开发各种不同的功能性纤维。 1）可用于开发抗菌纤维产品，将具有抗菌作用的成分：银离子、铜离子、锌离子等微粒离子及其化合物通过物理吸附离子交换等方法制成抗菌剂，填充至纤维材料中，金属离子在低浓度下可以破坏细菌的细胞膜或细胞原生质活性酶的活性，从而起到抗菌作用。这种抗菌纤维常用来制作手术服、护士服、手术巾等医疗用品，还可制造衣物、鞋袜等生活用品。 2）可用于开发紫外线防护纤维，将ZnO 、SiO 2等纳米粉体利用共混纺丝法或后整理法制得防紫外线纤维或织物。纳米材料可做紫外线屏蔽剂，主要是因为纳米粒子的尺寸比紫外线相当或更小，小尺寸效应导致其对紫外线的吸收更强。通过以上方法制得的紫外线防护纤维可广泛用于制造遮阳伞、遮阳冒、泳衣、防晒服等。 3）可用于开发远红外纤维。研究表明，将具有较高远红外发射率的陶瓷微粉加入到高分子聚合物中，经纺丝加工可制成远红外纳米纤维，其中的纳米粒子可以有效地吸收材料本身释放的远红外射线，从而达到促进血液循环，调节新陈代谢的保温保健功能。同样，由于纳米粒子可以很好地吸收电磁波，这种纤维材料还可以用于制作军用服装。 4）可用于开发超双疏织物。对织物进行纳米表面处理，使之形成纳米尺寸的凹凸结构，利用纳米结构的表面效应可以实现既疏水又疏油的超双疏性。纳米技术作为一项高新技术在材料领域有着非常广阔的应用前景，而高分子材料作为发展最快、品种多样、应用广泛、价廉性优的一类材料，加强两者结合的有机结合，可实现开发高性能高分子材料的现实意义。作者简介：丰艳兰，1982年生，女，江西丰城人，华东交通大学理工学院助教，本科学历，研究方向为新材料应用研究；曾小飞，1983年生，男，江西丰城人，华东交通大学理工学院助教，研究生学历，研究方向为材料科学的发展及应用。 [参考文献] [1]肖亚航.纳米塑料的性能及应用前景[J].黑龙江科技信息,2010. [2]施利毅.纳米材料在高性能橡胶开发中的应用进展[J].中国橡胶,2007.[3]白鸟世明.高功能纳米复合纤维[J].产业用纺织品,2009. 112

《电工技术基础》第七章试题

《电子技术基础》第七章试题一、填空题 1、U、V、W是三相交流发电机的三个绕组，它们的电阻不计，每相产生的感应电动势可表示为：e U=311sin314tv，e V=311sin（314t-120o） V,e W=311sin(314t+120o)V,负载由三只相同的灯泡接成星形，若能正常发光，可知，灯泡的额定电压是 V 2、三相对称负载作星形连接时，U Y= U1，I Y = I Y，此时电流为。 3、三相对称负载作三角形连接时，UΔΦ= U1，且IΔ1= IΔΦ，各线电流比相应的相电流度。 4、工厂中一般动力电源电压为 V，照明电源电压为 V、 V以下的电压称为安全电压。 5、触电对人体的伤害度与、、、以及等因素有关。 6、三相三线制电源供电时，在中线不直接接地的电力网中，应将电器设备的金属外壳用连接起来，叫做保护措施。 7、有一对称三相负载接成星形，每相负载的阻抗为22欧，功率因数为0。8，测出负载中的电流为10A，则三相电路的有功功率为，如果保持电源线电压不变，负载改为三角形连接，则三相电路的有功功率为。8、三相交流电是三个、、的单相交流电按一定方式供电。 9、习惯上三相交流电的相序为。 10、在三相四线制中，零线也叫地线，常用色或色线来表示，三相火线常用、、三色表示。 11、三相四线制供电系统，可传送 V和 V两种电压，该供电系统用符号“”表示。 12、在三相四线制中，线电压分别超前相应的相电压度。 13、当三相负载对称时，三相功率的计算式为。 14、发电机是利用原理制成的，它是其他形式的能转换为电能的设备。 15、电动机按使用电源相数不同分为和，在电动机中，鼠笼式电动机结构简单，价格低廉，运行可靠，使用极为广泛。 16、鼠笼式电动机主要由和两部分组成，前者由和组成，后者由、、和组成。 17、电动机定子绕组是由若干线圈组成的三相绕组，每组绕组有两个引出线端，分别叫首端和尾端，三个首端分别用、、表示，三个尾端分别用、、表示。 18、旋转磁场的转速计算公式为。仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢2

医用电子学实验报告班级：生物医学工程121班姓名：xxx 学号：xxxxxxx

实验一心电图（ECG ）前置放大器一、实验目地 1、掌握三运算放大器组成差动放大器的原理。 2、掌握元器件参数变化对放大器性能指标的影响。 3、加深对生物电信号和生物放大器的理解。二、实验设备 EWB5.12仿真软件三、实验原理及设计思路下图是用三个运算放大器构成的一个实用的人体心电信号检测的前置放大器，两个氖灯作为电压限幅器。一旦两端的电压超过其击穿电压，则氖灯迅速导通，使其两端的电压降低接近于0伏，从而保护放大器，R11用来调节电路的共模抑制比。图2-1三电极心电前置放大器按图2-1连接，开关置于图中位置时（输入信号为100u/50Hz 正弦信号），进行模拟仿真后，实验结果如图2-2所示：电流表直流档电流表交流档图2-2 图2-1所示，是典型的三运算放大器组成的差动放大器，根据A 1、A 2、A 3的理想特性，R 5、R 6、R 7中的电流相等，得到 01112202 576 i i i i U U U U U U R R R ---==

从而导出（R 6=R 5） 5 011127 ()()i i i R U U U U R -= - 5 202127 ()()i i i R U U U U R -= - 以上二式相加得 5 0102127 2()(1)()i i R U U U U R -=+- 注意到 10 001028 ()R U U U R =-- 则差模增益为 010521872(1)d i i U R R A U U R R ==+- 只要调节R 5，就可以改变三运算放大器的增益，而不影响整个电路的对称性。三运算放大器组成差动放大器具有高共模抑制比、高输入阻抗和可变增益等一系列优点，它是目前最典型的生理参数测量用的前置放大器，且已在各类生物医学仪器中获得广泛应用。四、实验内容及步骤 1、用EWB 软件按图2-1三电极心电前置放大器电路图接线、设置各元件参数、创建电路，接入示波器，并保存电路。 2、激活仿真电路，用示波器、万用表，观察波形、读取实验数据，并记录于表2-1中。当开关连接100u/50Hz 的正弦波信号时，示波器波形如下图所示：当开关连接0.1mV/50H/90%的矩形波信号时，示波器波形如下图所示：

高分子纳米生物材料的发展现状及前景纳米材料研究都是从20世纪80年代开始的，是在之前三次工业革命的基础上发展起来的的新兴科技领域。巨大的需求与技术支撑，使其在材料、生物、医学、高分子等领域开拓出一片片新大陆，筑起21世纪工业革命的基石。而纳米技术作为一项高新技术在高分子材料中有着非常广阔的应用前景，对开发具有特殊性能的高分子材料有着重要的实际意义纳米高分子材料，也称高分子纳米微粒或高分子超微粒，粒径尺度在1 nm～1000 nm范围。这种粒子具有胶体性、稳定性和优异的吸附性能，可用于药物、基因传递和药物控释载体，以及免疫分析、介入性诊疗等方面。 1纳米科技与高分子材料的邂逅高分子材料学的一个重要方面就是改变单一聚合物的凝聚态,或添加填料来使高分子材料使用性能大幅提升。而纳米微粒的小尺寸效应、表面与界面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应能在声、光、电、磁、力学等物理特性方面呈现许多奇异的物理、化学性质。金属、无机非金属和聚合物的纳米粒、纳米丝、纳米薄膜、纳米块体以及由不同组元构成的纳米复合材料,可实现组元材料的优势互补或加强。通过微乳液聚合方法得到的纳米高分子材料具有巨大的比表面积,纳米粒子的特异性能使其在这一领域的发展过程中顺应高分子复合材料对高性能填料的需求,出现了一些普通微米级材料所不具有的新性质和新功能,纳米科技与高分子材料科学的交融互助对高分子材料科学突破传统理念发挥了重要作用。高分子纳米复合材料的应用及前景由于高分子纳米复合材料既能发挥纳米粒子自身的小尺寸效应、表面效应和量子效应,以及粒子的协同效应,而且兼有高分子材料本身的优点,使得它们在催化、力学、物理功能(光、电、磁、敏感)等方面呈现出常规材料不具备的特性,故而有广阔的应用前景利用纳米粒子的催化特性,并用高聚物作为载体,既能发挥纳米粒子的高催化性和选择催化性,又能通过高聚物的稳定作用使之具有长效稳定性。纳米粒子加入聚合物基体后,能够改善材料的力学性能。如纳米A-Al2O3/环氧树脂体系,粒径27nm,用量1%~5%(质量分数)时,玻璃化转变温度提高,模量达极大值,用量超过10%(质量分数)后,模量下降[79]。又如插层原位聚合制备的聚合物基有机)无机纳米级复合材料(聚酰胺/粘土纳米复合材料等)具有高强度、高模量、高热变形温度等优点,目前已有产品出现,用作自行车、汽车零部件等[55]。尤其引人注目的是高分子纳米复合材料在功能材料领域方面的应用,包括磁性、电学性质、光学性质、光电性质及敏感性质等方面。磁性纳米粒子由于尺寸小,具有单磁畴结构,矫顽力很高,用它制作磁记录材料可以提高记录密度,提高信噪比;一般要求与聚合物复合的纳米粒子,采用单磁畴针状微粒,且不能小于超顺磁性临界尺寸(10nm)。利用纳米粒子的电学性质,可以制成导电涂料、导电胶等,例如用纳米银代替微米银制成导电胶,可以节省银的用量;还可以用纳米微粒制成绝缘糊、介电糊等。另外可用于静电屏蔽材料,日本松下公司应用纳米微粒Fe2O3、TiO2、Cr2O3、ZnO等具有半导体特性的氧化物粒子制成具有良好静电屏蔽的涂料,而且可以调节其颜色;在化纤制品中加入金属纳米粒子可以解决其静电问题,提高安全性。利用复合体系的光学性能,可以制成如下材料:(1)优异的光吸收材料。例如在塑料制品表面上涂上一层含有吸收紫外线的纳米粒子的透明涂层,可以防止塑料

第7章信号的运算和处理习题本章习题中的集成运放均为理想运放。 7.1填空： (1) ( 同相比例 )运算电路可实现A u ＞1 的放大器。 (2) ( 反相比例 )运算电路可实现A u ＜0 的放大器。 (3) ( 微分 )运算电路可将三角波电压转换成方波电压。 (4)( 同相求和 )运算电路可实现函数123Y aX bX cX =++，a 、b 和c 均大于零。 (5) ( 反相求和 )运算电路可实现函数123Y aX bX cX =++，a 、b 和c 均小于零。 (6)( 乘方 )运算电路可实现函数2Y aX =。 7.2电路如图P7.2所示，集成运放输出电压的最大幅值为±14V ，填表。 (a) (b) 图P7.2 解： 1(/)10O f I I u R R u u =-=-； 2(1/)11O f I I u R R u u =+=。当集成运放工作到非线性区时，输出电压不是+14V , 就是-14V 。 7.3 设计一个比例运算电路，要求输入电阻20i R k =Ω，比例系数为-100。解：可采用反相比例运算电路，电路形式如图P7.2(a)所示。 20R k =Ω； 2f R M =Ω。

7.4电路如图P7.4所示，试求其输入电阻和比例系数。解：由图可知150i R R k ==Ω， 1212 21 ,2I M R R M I I u u i i R R R u u u R -==∴=-=-即而 243 M O M M u u u u R R R -- =+ 解得：52104O M I u u u ==- 图P7.4 7.5电路如图P7.4所示，集成运放输出电压的最大幅值为±14V ，I u 为2V 的直流信号。分别求出下列各种情况下的输出电压： (1)R 2短路； (2) R 3短路； (3) R 4短路； (4) R 4断路。解：(1) R 2短路时，2 1 0M I R u u R =- =，R 4相当于开路（R 4上无电流流过）。 ∴3 1 24O I I R u u u V R =- =-=-； (2) R 3短路时，O M u u =，R 4对反馈网络无影响。 ∴2 1 24O I I R u u u V R =- =-=-； (3) R 4短路时，电路无反馈。 ∴14O u V =-； (4) R 4断路时，23 1 48O I I R R u u u V R +=- =-=-。 7.6试求图P7.6所示各电路输出电压与输入电压的运算关系式。

成教医学影像本科《医用电子学》自学习题一、填空题（85题） 1.电流的定义是___________________________________________________。电压是 ______________________________。 2.___________________________________________________称为电路。 3.基尔霍夫定律中的电流定律是针对电路的__________来分析，而电压定律是针对 _________________来分析的。（节点，回路） 4.基尔霍夫第二定律又称为___________定律.它必须遵守_____________守恒定律。 5.受控电源按受控参数以及电源性质不同,可分为四种类型.它们是____________ 源,________________源,__________________源和_______________________源。 6.根据负载R L从电源中获得最大功率时R L=_______________,P L=_____________ 7.电路过渡过程中，在换路的瞬间，电路要遵守的换路定律是 ________________,___________________。 8.已知RL电路中,R=10K ,L=1H, 则时间常数τ=___________。 9.已知RC电路中,R=10K ,C=1μF, 则时间常数τ=___________。 10.如图所示电路中流过电流I=_____________A。 11.如图所示分压电路中U=_____________V。

12. 如图所示电路中共有_____________个回路。 13. 如右电路图中流过电流 I =________A 。 14. 如右电路图中:电压U=_______V 。 15. 正弦交流信号mV t u )30t Sin(10022)(0+=π，则其电压有效值为____________，频率f=____________，初相位θ=_________________。 16. 任何由电阻(含受控源)通过串、并、混联组成的二端网络都可用 ______________ 来等效。 17. 节点分析法的求解变量是_________。 18. 电容的端电压与通过的电路的电流有90°的相位差，关联参考方向下，其电流_________ 电压。 19. 正弦量的三要素为、和。 20. Uc(0+)=0的电容元件，在0+等效电路中相当于_________。 21. 本征半导体中载流子包括_________和_________，其浓度随温度升高______________，既半导体的__________________将随温度的升高而增加。 22. P 型半导体中多数载流子是________________，少数载流子是_________________，其浓

高分子纳米材料（论文）题目：高分子纳米材料及其应用化工学院学院高分子材料与工程专业学号0502110202 学生姓名指导教师二〇〇一四年十一月

高分子纳米材料及其应用摘要：高分子纳米材料是一门新兴并且发展迅速的一门科学。其具有很多独特的性质，应用前景非常广阔。本文主要介绍了高分子材料的性质，同时介绍了高分子纳米复合材料常见的制备方法及其在各个领域的应用。关键词：性质；纳米复合材料；制备方法；应用 Abstract: Polymer nano-materials is an emerging and rapidly developing research direction. It has many unique properties and broad application. This paper describes the properties of polymer materials, and also introduced preparation method of the polymer nano-composite materials .The paper also introduces its application in various fields. Key words:Properties; Nano-composite materials; Preparation method; Application 1 引言纳米材料科学是一门新兴的并正在迅速发展的材料科学。由于纳米材料体系具有许多独特的性质，应用前景广阔，而且涉及到原子物理、凝聚态物理、胶体化学、配位化学、化学反应动力学和表面、界面科学等多种学科，在实际应用和理论上都具有极大的研究价值，所以成为近些年来材料科学领域研究的热点之一，被誉为“21世纪最有前途的材料”。[1, 2] 纳米作为一个材料的衡量尺度，其大小为1 nm (纳米) =10~9 m (米)，即十亿分之一米，大约是10个原子的尺度。最初定义的纳米材料仅仅是指1~100 nm 尺度范围的纳米颗粒及由他们构成的纳米固体和薄膜。目前，在广义上定义的纳米材料是指三维空间尺度里至少有一维是纳米尺寸或者由它们作为结构基本单元的材料；根据定义按照空间维度可以将纳米材料分为三类：(1) 维度为零的纳米材料，是指纳米颗粒、原子团簇等三维空间尺度均在纳米尺寸的材料；(2) 维度为一的纳米材料，是指纳米线、纳米管等三维空间尺度中有两维是纳米尺度的材料；(3) 维度为二的纳米材料，是指纳米膜、超晶格等三维空间尺度中仅有一维是纳米级的材料；[3] 2 纳米材料的性质[4, 5] 物质的尺寸一旦与原子尺寸在同一量级时，其表面电子结构和晶体结构就会发生变化，导致纳米材料会具备一些表面效应、小尺寸效应等优异特性。 (1)量子尺寸效应。量子尺寸效应又称量子限域效应，当粒子尺寸下降到一定程度时，金属费米能级附近的电子能级由准连续能级变为离散能级，以及能隙变宽现象均为量子尺寸效应。材料或物质的物理性质在很多方面都是由材料的电子结构决定的，当材料尺寸小

湖北交通职业技术学院教学设计教师姓名黄刚授课班级1402035 授课形式PPT/视频/实验授课日期2015年 3 月日授课时数8 课程名称汽车电子及电器章节名称增补容：电子电路基础知识教学背景学生为汽车整形技术专业的，有一定的汽车专业基础知识，对汽车结构及发展有一定的了解。现在要学习汽车电器知识，考虑学生的实际水平，进行电子电路基础知识的补充介绍。教学目标知识目标：掌握电路的基本概念、电路连接的基本特点、电路图的组成；理解电和磁的基本关系、电磁感应原理；了解二极管、三极管的基本特性。能力目标：能够识读简单的电路图；会用左手、右手安培定则；会使用万用表对二极管、三极管进行简易测试。素质目标：培养学习兴趣，明确学习目标，加强团队合作意识。教学重点电路连接的基本特点，二极管、三极管的基本特性教学难点电磁感应原理课外作业搜集一些讲课没有涉及到的汽车新技术进行交流。教学设计备注Ⅰ、教学信息本容为汽车整形技术专业钣喷向汽车概论课程中的一个学习项目，对象为汽车专业单招班一年级学生，有了一定的汽车结构基础知识。通过本任务的学习学生要对汽车电路及电子技术面的基本容有一定的了解，为后续汽车电器知识的学习打下基础。并要进一步培养学生学习兴趣，让他们明确学习目标。 Ⅱ、教学目标

授课主要流程设计备注Ⅲ、教学流程一、课程引入汽车电气设备是汽车的重要组成部分，随着汽车技术的进步，汽车电气设备的结构与性能也在不断改进，特别是电子技术在汽车上的广泛应用已经成为现代汽车电气设备的重要标志。但要对汽车电气设备的相关知识进行全面掌握，必须具有一定的电工电子基础知识。二、理论指导项目一：直流电路基础一、电路的基本概念 1、电路的组成电路就是电流所流过的路径，它为了实现某种功能由一些电气设备或元件构成。就其功能而言，可以分为两大类：一是实现能量的转换、传送与分配（如电力系统电路等）；二是实现信号的传送和处理（如广播电视系统）。一般由电源、用电器、导线、开关组成。 2、电路的状态电路通常有三种状态：通路、开路和短路。通路：电路连成闭合回路，电路中有电流通过。开路：指电路中某处断开，不构成通路的电路。短路：把电源两端的导线直接相连时，电源输出的电流不经负载只经连接导线而直接流回电源的状态 3、电路图电路图是用统一规定的电器元件或设备的符号来表示电路连接情况。二、汽车电路的特点 1、两个电源蓄电池、发电机 2、低压直流 3、并联单线 4、负极搭铁三、电阻的连接及应用 1、电阻的串联及应用两个或两个以上的电阻依次相连，中间无分支的连接式叫电阻的串联。电阻串联的性质：（1）流过各电阻中的电流相等，即

影像电子学基础复习题一、名词解释: 1、支路:不含分支得一段电路(至少包含一个元件) 2、节点:三条或三条以上支路得连接点 3、闭合电路欧姆定律:闭合电路得电流跟电源得电动势成正比,跟内、外电路得电阻之与成反比。公式为I=Ｅ/(R+ｒ),Ｉ表示电路中电流,E 表示电动势,R表示外总电阻,r表示电池内阻、 4、部分电路欧姆定律:导体中得电流跟导体两端得电压成正比,跟导体得电阻成反比,公式:I＝Ｕ/Ｒ? 5、等效变换:在电路分析计算时,有时可以将电路某一部分用一个简单得电路代替,使电路得以简化。 6、基尔霍夫电流定律:电路中任一个节点上,在任一时刻,流入节点得电流之与等于流出节点得电流之与、７、基尔霍夫电压定律:在任何一个闭合回路中,从一点出发绕回路一周回到该点时,各段电压得代数与恒等于零,即∑U=０、 8、正弦交流电:电压与电流大小与方向随时间按照正弦函数规律变化。 9、直流电:大小与方向随时间周期性变化得电压与电流二、填空题: １、沿任何闭合回路绕行一周时,回路中各电阻得电压降得代数与等于回路.中各电源得电动势得代数与、２、感抗得单位就是欧(ＸL) 、 3、电感在正弦交流电路中,具有通低频、阻高频,通交流、阻直流得特性、 4、基尔霍夫电流定律阐明了电路中任一节点各支路电流之间得关系、根据电流连续性原理可知, 在任一时刻, 流入节点得电流之与恒等于流出该节点得电流之与、 5、电容器充电时,电容器两端得电压按指数规律上升, 而充电电流按指数规律下;电容器放电时,电容器两端得电压按指数规律下降,而放电电流按指数规律下降。 6、对于一个有n个节点与m条支路得复杂电路,总共有n－1个独立得节点电流方程与m－(ｎ－1) 个独立得回路电压方程。

纳米药物载体技术用纳米粒子作为药物载体可实现靶向输送、缓释给药的目的, 这是由于小粒子可以进入很多大粒子难以进入的人体器官组织, 如小于50nm 的粒子就能穿过肝脏皮或通过淋巴传送到脾和骨髓, 也可能到达肿瘤组织。另外纳米粒子能越过许多生物屏障到达病灶部位, 如透过血脑屏障( BBB) 把药物送到脑部, 通过口服给药可使药物在淋巴结中富集等。具有生物活性的大分子药物( 如多肽、蛋白类药物) 很难越过生物屏障, 用纳米粒子作为载体可克服这一困难, 并提高其在体输送过程中的稳定性。用纳米粒子实现基因非病毒转染, 是输送基因药物的有效途径。药物既可以通过物理包埋也可以通过化学键合的方式结合到聚合物纳米粒子中。载有药物的聚合物纳米粒子通常以胶体分散体的形式通过口服、经皮、皮下及肌肉注射、动脉注射、静脉点滴和体腔黏膜吸附等给药方式进入人体。制备聚合物纳米粒子的方法主要有以下几种: ( 1) 单体聚合形成聚合物纳米粒子; ( 2) 聚合物后分散形成纳米粒子; ( 3) 结构规整的两亲性聚合物在水介质中自组装形成纳米粒子。 1 单体聚合制备的聚合物纳米粒子聚氰基丙烯酸烷基酯( PACA) 在人体极易生物降解, 且对许多组织具有生物相容性。制备聚氰基丙烯酸烷基酯纳米粒子采用的是阴离子引发的乳液聚合方法, 通常以OH-为引发剂, 反应一般在酸性水介质中进行, 常用的乳化剂有葡聚糖、乙二醇与丙二醇的嵌段共聚物和聚山梨酸酯等, 具体制备过程见图1。当反应介质pH 值偏高时, OH-浓度大, 反应速度快, 形成的PACA 分子量低, 以此作为给药载体材料进入人体后, 降解速度太快, 不利于药物缓释。因此聚合反应介质的pH 值通常控制在1.0~ 3.5 围。

汽车电子学

1、试简述汽电子技术的发展分为哪几个阶段？各有什么特点？解：可以分为3个发展阶段，第一阶段（1960~1975年）晶体管收音机、点火装置、交流发电机等特点：采用晶体管集成电路，大量采用分离元件的模拟电子线路，控制器体积较大，有多达上千个元件，并且可靠性较差，开始代替传统机械控制装置。第二阶段（1975 ~1985年）微处理器数字集成电路大规模被采用，形成汽车上各专用独立的控制系统，例如：EFI、ABS、SRS、ECT、CCS等但是这些系统都是各自独立运行。第三阶段（1985 ~现在）采用超大规模集成电路，控制器局域网（CAN）总线技术被很好地采用，进一步提高电子控制器性能、缩小体积、减轻重量。在汽车发动机、底盘、车身三个方面发展集成、综合控制系统。例如有4WS、ASR、ESP、EDS、EBD、ACC、EPS等2、汽车电子控制系统分为哪几类？解：有4类发动机控制系统、车身控制系统、车辆底盘控制系统、汽车娱乐通信多媒体控制系统。 3、什么是灵敏度、分辨率、线性度、迟滞？灵敏度：装置稳态时传感器输出量与输入量之比。分辨率：在规定的测量范围内能够检测出的最小的变化值。线性度：在规定条件下，传感器校准曲线与拟合直线间的最大偏差与满量程输出值的百分比称为线性度或非线性误差。迟滞：在相同的工作条件下，传感器的正行程与反行程特性的不一致程度。 4、什么是磁电效应、霍尔效应、压电效应、光电效应和热电效应？（1）磁电效应：根据法拉第电磁感应定律，N匝线圈在磁场中运动，切割磁力线（或线圈所在磁场的磁通变化）时，线圈中所产生的感应电动势的大小取决于穿过线圈的磁通的变化率。 (2)霍尔效应:半导体或金属薄片置于磁场中，当有电流（与磁场垂直的薄片平面方向）流过时，在垂直于磁场和电流的方向上产生电动势，这种现象称为霍耳效应。 (3)压电效应；对某些电介质沿着一定方向加力而使其变形时，在一定表面上产生电荷，当外力撤除后，又恢复到不带电状态，这种现象称为正压电效应。在电介质的极化方向施加电场，电介质会在一定方向上产生机械变形或机械压力，当外电场去除后，变形或应力随之消失，此现象称为逆压电效应。（4）光电效应：当光线照射物体时，可看作一串具有能量E的光子轰击物体，如果光子的能量足够大，物质内部电子吸收光子能量后，摆脱内部力的约束，发生相应电效应的物理现象，称为光电效应。（5）热点效应：将两种不同性质的金属导体A、B接成一个闭合回路，如果两接合点温度不相等（T0≠T），则在两导体间产生电动势，并且回路中有一定大小的电流存在，此现象称为热电效应。 5 与传统的化油器发动机相比电控汽油喷射系统具有的优点？解：（1）节油和排放净化效果明显。能提供各种运行工况下最佳空燃比的混合气，燃油雾化好，各缸分配均匀，燃烧效率提高，减少了爆震，提高了发动机工作稳定性（2)充气效率高,提高输出功率，增加发动机的动力。在进气系统中，取消了化油器那样的喉管部位，进气压力损失小，进气管道经过合理设计，可以充分利用吸入空气的惯性增压作用，增大充气量。 (3) 能实现空燃比的高精度控制。能根据发动机负荷的变化精确控制空燃比，使各种工况都有最佳的空燃比，使汽油燃烧充分，降低油耗，减少排污

第7章信号的运算和处理自测题一、现有电路： A.反相比例运算电路 B.同相比例运算电路 C.积分运算电路 D.微分运算电路 E.加法运算电路 F.乘方运算电路选择一个合适的答案填入空内。 (1)欲将正弦波电压移相＋90o，应选用( C )。 (2)欲将正弦波电压转换成二倍频电压，应选用( F )。 (3)欲将正弦波电压叠加上一个直流量，应选用( E )。 (4)欲实现A u=?100 的放大电路，应选用( A )。 (5)欲将方波电压转换成三角波电压，应选用( C )。 (6)欲将方波电压转换成尖顶波波电压，应选用( D )。二、填空： (1)为了避免50H z电网电压的干扰进入放大器，应选用( 带阻)滤波电路。 (2)已知输入信号的频率为10kH z~12kH z，为了防止干扰信号的混入，应选用( 带通)滤波电路 (3)为了获得输入电压中的低频信号，应选用( 低通)滤波电路。 (4)为了使滤波电路的输出电阻足够小，保证负载电阻变化时滤波特性不变，应选用( 有源)滤波电路。三、已知图T7.3所示各电路中的集成运放均为理想运放，模拟乘法器的乘积系数k大于零。试分别求解各电路的运算关系。 (a)

(b) 图T7.3 解：图(a)所示电路为求和运算电路，图(b)所示电路为开方运算电路。它们的运算表达式分别为： (a) 124 13121234 ( )(1)//f I I O f I R u u R u R u R R R R R R =-+++??+ 11 O O u u dt RC =- ? (b) '2 3322144 O I O O R R R u u u ku R R R =- ?=-?=-? 24 13 O I R R u u kR R = ?

教学基地专业、层次年级姓名滨州医学院继续教育学院课程考试《医用电子学》试题（ A 卷）（考试时间：100 分钟，满分：100分）题号一二三四五总分分数计分人分数评卷人 1 ．晶体管工作在放大区时，各极电压为（） A ．集电结正偏，发射结反偏 B ．集电结反偏，发射集正偏 C ．集电结，发射结均反偏 D ．集电结，发射结均正偏 2．下列哪组不属于电源元件（） A ．恒压源、蓄电池 B ．恒流源、干电池 C ．干电池、蓄电池 D ．电容、电感 3．实际电压源通常用( )表示 A ．恒流源和电阻并联组合 B ．恒流源和电阻串联组合 C ．恒压源和电阻串联组合 D ．恒压源和电阻并联组合 4．分压偏置电路中，若取掉旁路电容Ce ，则（） A ．输入电阻增加 B ．输出电阻增加 C ．放大倍数下降 D ．静态工作点稳定性下降 5．将一多级放大器再增加一级，则（） A ．增益增大，通频带变窄 B ．增益，通频带都变宽 C ．增益减小，通频带变宽 D ．增益，通频带都变窄 6．电压串联负反馈使放大器（） A ．Ri 增加，Ro 减小 B ．Ri 减小，Ro 增加 C ．Ri ，Ro 均增加 D ．Ri ，Ro 均减小 7．电流并联负反馈使放大器（） A ．Ri 减小，Ro 增加 B ．Ri 增加，Ro 减小 C ．Ri ，Ro 均增加 D ．Ri ，Ro 均减小 8．差分放大器中，加上发射极电阻Re 的作用在于（） A ．提高放大倍数 B ．提高输入电阻 C ．提高共模放大倍数 D ．降低共模放大倍数 9．医学仪器的安全使用（） A ．只对患者要安全避免造成人员伤害 B ．只对操作者要安全避免造成人员伤害 C ．只医学仪器要安全避免损坏医学仪器 D ．对医学仪器、操作者和患者三者都要安全避免损坏仪器、伤害人员 10．多级放大器的总放大倍数等于（） A ．各级放大倍数之和 B ．各级放大倍数之差 C ．各级放大倍数之积 D ．各级放大倍数之商 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

7.2电路如图所示，集成运放输出电压的最大幅值为±14V ，填表。解：当集成运放工作在线性区时， f O1I I 10R u u u R =-=-，f O2I I (1)11R u u u R =+= 7．4电路如图所示，试求其输入电阻和比例系数。解：由图可知R i =50k Ω。因为u M =-2u I ，2 43R R R i i i =+，即 M O M M 243 u u u u R R R --=+ 代入数据，得输出电压 O M I 52104u u u == 7.5电路如图所示，集成运放输出电压最大幅值为±14V ，u I 为2V 的电压信号。分别求出下列各种情况下的输出电压。 u I /V 0.1 0.5 1.0 1.5 U O1/V -1 -5 -10 -14 U O2/V 1.1 5.5 11 14

（1）R 2短路；（2）R 3短路；（3）R 4短路；（4）R 4断路。解：（1）R 2短路时 3 O I I 1 24V R u u u R =-=-=- （2）R 3短路时 2 O I I 1 24V R u u u R =-=-=- （3）R 4短路时，电路无反馈，u O =-14V 。（4）R 4断路时 23 O I I 1 48V R R u u u R +=-=-=- 7.6试求下图电路输出电压与输入电压的运算关系。解：（c ）f P I2N 1f R u u u R R =-=+ I1N N O 1f u u u u R R --= 联立求得：f O I1I2I1I21 ()8()R u u u u u R =-=- 7.7如图所示电路中，集成运放的共模信号分别为多少？要求写出表达式。

《医用电子学基础》教学大纲课程编号:07300011 学时：48 （其中理论32学时，实验16学时）学分：2.5 课程类别：专业平台课程面向对象：医学检验专业木科学生课程英文名称：Basic Medical Electyonics 一、课程的任务和目的任务：医用电子学是一门新兴学科，随者电子仪器和电子技术在现代医疗仪器中的广泛应用，医学生学习一些电子学的基木知识的要求也口益迫切。医学检验专业学生通过木课程的学习能掌握电子学基本知识和基木技能，了解现代检验仪器的工作原理，从而更高效地掌握其使用方法。目的：通过该课程学习，学生应该掌握电子技术基础知识，掌握常用电路的基木原理和基木分析方法，了解医学检验仪器的构成特点，培养学生的动手操作能力和逻辑思维能力。同时为后期课程《检验仪器学》课程学习打好基础。二、课程教学内容与要求（一）晶体二极管和晶体三极管 1.目的要求（1）掌握晶体二极管和晶体三极管的基本结构。（2）晶体二极管和晶体三极管的工作特性和伏安关系。（3）了解半导体材料的特性。 2.教学内容（1）半导体材料、半导体的导电特性、杂质半导体。（2）PN结形成与特性、晶体二极管结构与特性、特殊二极管。（3）晶体三极管结构、电流放大作用和伏安特性曲线，主要技术参数。 3.教学重点与难点（1）重点是晶体三极管的伏安特性曲线。（二）基本放大电路 1.目的要求（1）掌握估算法、图解法和微变等效电路法分析共射极基本交流放大电路。（2）掌握稳定放大电路静态工作点的重要性，掌握分压式偏置放大电路的电路结构和分析方法。

（3）熟悉多级放大电路的组成特点和基本分析方法。（4）了解基木放大电路的组成原则以及共射极基木交流放大电路中各元件的作用o 2.教学内容（1）放大电路的构成要素，共射极基木交流放大电路的组成以及各元件的作用。（2）基本交流放大电路的三种分析方法，电压放大倍数的计算，元件对放大倍数的影响。（3）影响放大电路静态工作点的因素，分压式偏置放大电路的结构、工作原理以及静态工作点的稳定原理。（4）多级放大电路的级间耦合方式和特点，阻容耦合多级放大电路的电路结构，静态和动态工作原理分析，多级放大电路的放大倍数、输入输出电阻的估算。 3.教学重点与难点（1）重点是电压放大倍数的计算，元件对放大倍数的影响，分压式偏置电路的结构以及工作原理。（2）难点是图解法分析方法，静态工作点稳定原理。（三）生物医学常用放大器 1.目的要求（1）掌握差动放大电路的基木结构和分析方法，掌握互补对称功率放大电路的基木结构和分析方法。（2）理解负反馈概念，负反馈对放大电路性能的影响，熟悉四种类型负反馈电路的判断方法。（3）熟悉集成运算放大电路的组成与性能，掌握基木运算放大器的分析方法。（4）了解生物电信号的特征以及生物医学放大电路的基本要求，了解集成运算放大器在运算与信号处理方面的应用。 2.教学内容（1）生物电信号的特点，生物医学放大器的基木要求。（2）集成运算放大器的组成，理想集成运算放大器。（3）负反馈概念，四种类型负反馈电路，负反馈对电路性能的影响。（4）直流放大器概念，零点漂移的产生原因，基本差分放大电路构成特点，共模信号、差模信号概念，差模工作原理和共模工作原理，共发射极电阻的差分放大器结构特点和工作原理。（5）功率放大电路的特点，甲类、乙类和甲乙类功率放大器的特点，互补功放电路结构及工作原理。（6）集成运算放大器的应用，包括基木运算放大器、基本测景放大器和电压比较器。 3.教学重点与难点

电科专业 纳米电子学基础第七章

电科专业纳米电子学基础第七章