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873儀器綜合考試大綱(2019版)

一、考試組合

本科目考試有以下三個(gè)選項(xiàng)：A——數(shù)字電子技術(shù)部分占75分,B——自動(dòng)控制原理部分占75分，C——工程光學(xué)部分占75分。

報(bào)考考生可在A、B、C三個(gè)選項(xiàng)中任選兩項(xiàng)，共150分。

二、數(shù)字電子技術(shù)部分考試大綱

主要內(nèi)容及基本要求

1.邏輯代數(shù)基礎(chǔ)

Ø掌握邏輯代數(shù)基本邏輯運(yùn)算和復(fù)合邏輯運(yùn)算及其符號(hào)表示，邏輯函數(shù)的各種表示方法及轉(zhuǎn)換。

Ø邏輯函數(shù)化簡(jiǎn)法：公式法和卡諾圖法，具有約束項(xiàng)的卡諾圖法化簡(jiǎn)，多輸出邏輯函數(shù)的卡諾圖化簡(jiǎn)。

2.門電路

ØTTL與非門的工作原理、電壓傳輸特性、輸入端噪聲容限及抗干擾能力、輸入端負(fù)載特性、輸入和輸出特性。

ØOC門、三態(tài)門的性能及應(yīng)用。

ØCMOS反相器的電壓傳輸特性、電流傳輸特性、輸入端噪聲容限，CMOS傳輸門的應(yīng)用。

3.組合邏輯電路

Ø組合邏輯電路分析與設(shè)計(jì)方法。

Ø加法器、優(yōu)先編碼器、二進(jìn)制譯碼器、數(shù)據(jù)選擇器、數(shù)值比較器的性能及應(yīng)用。

4.觸發(fā)器

ØRS觸發(fā)器、JK觸發(fā)器、D觸發(fā)器、T觸發(fā)器的功能、特性。

Ø認(rèn)識(shí)SR鎖存器、電平觸發(fā)的觸發(fā)器、脈沖觸發(fā)的觸發(fā)器、邊沿觸發(fā)器的圖形符號(hào)，會(huì)畫(huà)由這些觸發(fā)器所構(gòu)成電路的工作波形圖。

5.時(shí)序邏輯電路

Ø時(shí)序邏輯電路分析：用邏輯門電路構(gòu)成的同步時(shí)序電路和異步時(shí)序電路的分析過(guò)程，自啟動(dòng)判斷。

Ø同步時(shí)序邏輯電路設(shè)計(jì)：用邏輯門電路構(gòu)成的同步時(shí)序電路的設(shè)計(jì)過(guò)程，會(huì)自啟動(dòng)設(shè)計(jì)。

Ø集成計(jì)數(shù)器：會(huì)根據(jù)功能表使用集成計(jì)數(shù)器，對(duì)使用集成計(jì)數(shù)器的電路進(jìn)行分析，并會(huì)使用集成計(jì)數(shù)器完成時(shí)序邏輯電路設(shè)計(jì)。熟練掌握計(jì)數(shù)器的置零法、置數(shù)法、串行進(jìn)位方式、并行進(jìn)位方式進(jìn)行電路的分析和設(shè)計(jì)。

6.脈沖波形的產(chǎn)生和整形

Ø掌握如何用555電路構(gòu)成施密特觸發(fā)器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、多諧振蕩器，會(huì)認(rèn)圖形符號(hào)并掌握該三中電路的工作特性。

Ø會(huì)畫(huà)施密特觸發(fā)器的電壓傳輸特性圖;會(huì)畫(huà)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和多諧振蕩器的電壓波形圖，會(huì)計(jì)算電路輸出脈沖周期和占空比。會(huì)簡(jiǎn)單應(yīng)用由555電路構(gòu)成的施密特觸發(fā)器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、多諧振蕩器。

7.半導(dǎo)體存儲(chǔ)器

Ø了解存儲(chǔ)器存儲(chǔ)容量的計(jì)算，掌握使用ROM設(shè)計(jì)邏輯電路的方法。

Ø掌握ROM和RAM的地址擴(kuò)展和位擴(kuò)展方法。

8.模數(shù)-數(shù)模轉(zhuǎn)換

Ø會(huì)計(jì)算倒梯形電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換電壓;會(huì)計(jì)算D/A轉(zhuǎn)換器的分辨率，掌握影響D/A轉(zhuǎn)換精度的因素。

Ø掌握并聯(lián)比較型A/D轉(zhuǎn)換器、反饋比較型A/D轉(zhuǎn)換器和雙積分型A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換過(guò)程，會(huì)畫(huà)A/D轉(zhuǎn)換過(guò)程的波形圖，并根據(jù)轉(zhuǎn)換過(guò)程逐步得到數(shù)字量。掌握該幾種類型A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換精度、轉(zhuǎn)換速度的不同。

三、自動(dòng)控制原理部分考試大綱

復(fù)習(xí)內(nèi)容及基本要求

1.自動(dòng)控制的一般概念

主要內(nèi)容：自動(dòng)控制的概念;基本控制方式：開(kāi)環(huán)、閉環(huán)(反饋)控制;自動(dòng)控制的性能要求。

基本要求：掌握反饋控制原理與動(dòng)態(tài)過(guò)程的概念;由給定物理系統(tǒng)建數(shù)學(xué)模型和原理方塊圖。

2.數(shù)學(xué)模型

主要內(nèi)容：傳遞函數(shù)及動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖;典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù);結(jié)構(gòu)圖的等效變換、梅森公式。

基本要求：掌握典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù);閉環(huán)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖的繪制;熟練結(jié)構(gòu)圖的等效變換。

3.時(shí)域分析法

主要內(nèi)容：典型響應(yīng)及性能指標(biāo)、一、二階系統(tǒng)的分析與計(jì)算。系統(tǒng)穩(wěn)定性的分析與計(jì)算：勞斯、赫爾維茨判據(jù)。穩(wěn)態(tài)誤差的計(jì)算。

基本要求：掌握典型響應(yīng)(以一、二系統(tǒng)的階躍響應(yīng)為主)及性能指標(biāo)計(jì)算;系統(tǒng)參數(shù)對(duì)響應(yīng)的影響;熟練應(yīng)用勞斯、古爾維茨判據(jù);系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差、終值定理的使用條件。

4.根軌跡法

主要內(nèi)容：根軌跡的概念與根軌跡方程;根軌跡的繪制法則;零、極點(diǎn)分布與階躍響應(yīng)性能的關(guān)系。

基本要求：掌握根軌跡法則，熟練根軌跡的繪制;利用根軌跡估算階躍響應(yīng)的性能指標(biāo)。

5.頻率響應(yīng)法

主要內(nèi)容：線性系統(tǒng)的頻率響應(yīng);典型環(huán)節(jié)的頻率響應(yīng)及開(kāi)環(huán)頻率響應(yīng);Nyquist穩(wěn)定判據(jù)和對(duì)數(shù)頻率穩(wěn)定判據(jù);穩(wěn)定裕度及計(jì)算;閉環(huán)幅頻與階躍響應(yīng)的關(guān)系，峰值及頻寬的概念;開(kāi)環(huán)頻率響應(yīng)與階躍響應(yīng)的關(guān)系，三頻段(低頻段，中頻段和高頻段)的分析方法。

基本要求：掌握典型環(huán)節(jié)和開(kāi)環(huán)系統(tǒng)頻率響應(yīng)曲線(Nyquist曲線和對(duì)數(shù)幅頻、相頻曲線)的繪制;系統(tǒng)穩(wěn)定性判據(jù)(Nyquist判據(jù)和對(duì)數(shù)判據(jù));熟練相穩(wěn)定裕度和模穩(wěn)定裕度的計(jì)算;明確最小相位和非最小相位系統(tǒng)的差別，掌握截止頻率和帶寬的概念。

6.線性系統(tǒng)的校正方法

主要內(nèi)容：系統(tǒng)設(shè)計(jì)問(wèn)題概述;串聯(lián)校正特性及作用：超前、滯后及PID;校正設(shè)計(jì)的頻率法及根軌跡法;反饋校正的作用及計(jì)算要點(diǎn)。

基本要求：掌握校正裝置的作用及頻率法的應(yīng)用;掌握以串聯(lián)校正為主，反饋校正為輔的設(shè)計(jì)方法;掌握以頻率法為主，根軌跡法為輔的計(jì)算方法。

7.線性連續(xù)系統(tǒng)的狀態(tài)空間分析方法

主要內(nèi)容：狀態(tài)方程的列寫(xiě);狀態(tài)方程的解(矩陣指數(shù)及其性質(zhì));系統(tǒng)等價(jià)變換;狀態(tài)方程與傳遞函數(shù)的關(guān)系;系統(tǒng)的可控性、可觀性及其判據(jù);狀態(tài)反饋及極點(diǎn)配置。

基本要求：對(duì)于單輸入單輸出線性定常連續(xù)系統(tǒng)，熟練運(yùn)用系統(tǒng)可控性、可觀性判據(jù)，掌握狀態(tài)反饋及極點(diǎn)配置方法。

四、工程光學(xué)部分考試大綱

復(fù)習(xí)內(nèi)容及基本要求

1、應(yīng)用光學(xué)的基本定律與成像概念

主要內(nèi)容：掌握應(yīng)用光學(xué)的基本定律，成像的基本概念和完善成像條件，光路計(jì)算與近軸光學(xué)系統(tǒng)，球面光學(xué)成像系統(tǒng)。

基本要求：掌握應(yīng)用光學(xué)的四個(gè)基本定律，近軸光線的光路計(jì)算及球面光學(xué)成像系統(tǒng)的物象位置關(guān)系。

2、理想光學(xué)系統(tǒng)

主要內(nèi)容：掌握理想光學(xué)系統(tǒng)與共線成像理論，理想光學(xué)系統(tǒng)的基點(diǎn)與基面，理想光學(xué)系統(tǒng)的物像關(guān)系，理想光學(xué)系統(tǒng)的放大率，理想光學(xué)系統(tǒng)的組合，透鏡。

基本要求：掌握實(shí)際光學(xué)系統(tǒng)的基點(diǎn)位置和焦距計(jì)算，各類透鏡的光學(xué)性質(zhì)，圖解法求像、解析法求像，理想光學(xué)系統(tǒng)的組合及放大率。

3、平面與平面系統(tǒng)

主要內(nèi)容：掌握平面鏡成像、平行平板、反射棱鏡、折射棱鏡與光楔。

基本要求：掌握平面鏡、平行平板、反射棱鏡、折射棱鏡與光楔的成像特性。

4、光學(xué)系統(tǒng)的光束限制

主要內(nèi)容：掌握照相系統(tǒng)和光闌，望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)中成像系統(tǒng)的光束的選擇，顯微鏡系統(tǒng)中的光束限制與分析。

基本要求：掌握與成像光束位置和大小相關(guān)的術(shù)語(yǔ)概念，以及照相系統(tǒng)、望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)、顯微鏡系統(tǒng)中的光束限制與分析。

5、典型光學(xué)系統(tǒng)與現(xiàn)代光學(xué)系統(tǒng)

主要內(nèi)容：掌握眼睛及其光學(xué)系統(tǒng)的特性，對(duì)放大鏡、顯微鏡系統(tǒng)、望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)、目鏡、攝影系統(tǒng)、投影系統(tǒng)的物鏡和目鏡的結(jié)構(gòu)型式及其主要光學(xué)參數(shù)深入理解。

基本要求：掌握眼睛、放大鏡、顯微鏡系統(tǒng)、望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)、攝影系統(tǒng)的成像原理及其主要光學(xué)參數(shù)。

6、光的電磁理論基礎(chǔ)

主要內(nèi)容：掌握光的電磁性質(zhì)、光在電介質(zhì)分界面上的反射和折射規(guī)律;掌握光波的疊加定律和疊加條件，深入理解干涉、拍頻、駐波、偏振等各種現(xiàn)象的產(chǎn)生條件和現(xiàn)象。

基本要求：掌握光的電磁波理論基本概念，學(xué)會(huì)用數(shù)學(xué)方法描繪波的疊加。

7、光的干涉和干涉系統(tǒng)

主要內(nèi)容：理解光波的干涉條件，掌握楊氏干涉實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)生條件和試驗(yàn)現(xiàn)象;掌握干涉條紋的可見(jiàn)度的定義和影響因素;掌握平板的雙光束干涉的基本原理，學(xué)會(huì)分析典型的雙光束干涉系統(tǒng)及其應(yīng)用;深入理解平行平板的多光束干涉的基本原理，了解其應(yīng)用。

基本要求：掌握等傾干涉和等厚干涉的工作原理和應(yīng)用方法;了解雙光束干涉條紋的形成原理和影響條紋質(zhì)量的因素;掌握多光束干涉的工作原理。

8、光的衍射

主要內(nèi)容：了解光波的標(biāo)量衍射理論，掌握典型孔徑的夫瑯和費(fèi)衍射的工作原理和現(xiàn)象;理解光學(xué)成像系統(tǒng)的衍射和分辨本領(lǐng)之間的相互關(guān)系;掌握多縫夫瑯和費(fèi)衍射的工作原理和試驗(yàn)現(xiàn)象，學(xué)會(huì)衍射光柵的分析方法

基本要求：掌握惠更斯-菲涅耳原理;掌握夫瑯和費(fèi)單縫、雙縫衍射和圓孔衍射的工作原理和在工程技術(shù)中的應(yīng)用方法;了解衍射光柵和光柵光譜儀。

9、光的偏振和晶體光學(xué)基礎(chǔ)

主要內(nèi)容包括：偏振光概述;光在晶體中的傳播;光波在晶體表面的折射和反射(惠更斯做圖法求取光線方向);晶體偏振器件;偏振的矩陣表示;偏振光的變換和測(cè)定;

基本要求：掌握偏振光的基本概念和偏振器件的基本原理;了解基本的偏振現(xiàn)象(馬呂斯定律和偏振干涉)。