医学电子学基础教学大纲

医学电子学基础教学大纲

【课程名称】医学电子学基础 【课程类型】专业基础课

【授课对象】医学影像学（影像技术与设备工程） 【学时学分】理论62学时，实验28学时，4.5学分

一、课程简介

医学电子学是医学影像学专业的一门必修专业基础课程。本课程以电路为基础，重点介绍模拟电路和数字电路，通过教学使学生能够掌握电子学中的基本理论、基本知识，同时也为学生的图像诊断和仪器应用、维护与开发提供电子学基础。

课程适用的专业与年级：四年制本科医学影像技术专业（第一学年）。 安排学时：90学时 学分：4.5学分 选用教材：

《医学电子学基础》（第3版），主编：陈仲本，人民卫生出版社； 《医用电工、电子学实验》， 主编：柴英， 人民卫生出版社。 主要参考书：

《医用电子学》，主编：刘鸿莲，人民卫生出版社；

《医学电子学基础与医学影像物理学》，主编：潘志达，科学技术文献出版社；

《电子技术基础》，主编：康华光，高等教育出版社； 《医用电子技术》，魏克斌主编，人民卫生出版社。

二、教学内容与要求

第一章 电路基础

（一）目的与要求

在熟悉概念及线性网络的基本定理中认识电子学的基本规律与研究方法。掌握叠加原理、戴维南定理、诺顿定理、电压源、电流源和它们之间的相互转换；熟悉独立源、受控源的概念；了解RC电路的暂态过程。

（二）教学内容 1．电路的基本概念。

2．线性网络的基本定理。 3. RC电路的暂态过程。 重点与难点

重点：电压源、电流源和它们之间的相互转换、叠加原理、戴维南定理。 难点：运用线性网络基本定理计算复杂电路。

第二章 半导体器件和放大器的基本原理

（一）目的与要求

1.掌握PN结，晶体二极管特性、晶体三极管的放大作用，晶体三极管的特性曲线，放大电路的基本概念、静态工作点的稳定原理，会用理论和作图两种方法求解静态工作点。

2．熟悉稳压管稳压原理，放大电路基本分析方法，正确运用等效电路计算放大电路的主要性能指标。

3．了解三极管的主要参数，放大电路的三种组态，负反馈多级放大电路的耦合方式。场效应管的工作原理，多级放大电路的指标估算。

（二）教学内容 1．半导体的基础知识。

2．半导体二极管的特性和稳压管。 3．晶体三极管的主要特性及其放大作用。 4．两种场效应管的工作原理。 5．单管放大器。

6．单管放大器工作点的稳定。 7．单管放大器三种组态。 8．放大器的主要性能指标。 重点与难点

重点：PN结的形成，PN结的单向导电性，稳压管的稳压原理，三极管的特性曲线。射极放大电路分析，正确用等效电路法对放大电路主要参数进行计算。

难点：场效应管的工作原理分析，放大器工作点的稳定。

第三章 生物医学常用放大器

（一）目的与要求

1．掌握生物电信号的特点，生物医学放大器的基本要求，负反馈的基本概念，直流放大器的零点漂移。

2．熟悉多级阻容耦合放大器，负反馈放大器的基本概念，差分放大器的结构和功能。

3．了解负反馈对放大器的影响，反馈放大器和差分放大器在医学方面的应用。

（二）教学内容 1. 生物电信号的特点， 2. 生物医学放大器的基本要求 3．负反馈放大器。 4．多级阻容耦合放大器。 5. 直流耦合放大电路。

第四章 集成运算放大器

（一）目的与要求

1．掌握差动放大电路的主要原理，集成运算放大器的电路结构特点和主要性能指标，理想集成运算放大器的特点。

2．熟悉比例运算、加法运算、减法运算、积分运算和微分运算等运算电路的应用。

3．了解集成运算放大器在信号处理和医学方面的应用。 （二）教学内容

1．集成运算放大器的组成和性质。 2．理想集成运算。

3. 集成运算放大器的模拟运算电路。 4．电压比较器。 重点与难点

重点：集成运算放大器的主要指标及理想参数，比例运算、加法运算、减法运算等运算电路。

难点：积分运算和微分运算电路的分析与计算。

第五章 小功率直流电源

（一）目的与要求

1．掌握小功率直流电源的结构和功能，单相桥式整流电路的分析。 2．熟悉半波整流电路、全波整流电路的工作原理和主要参数。 3．了解电容滤波电路和稳压电路的工作原理和主要参数。 （二）教学内容 1．整流电路。 2．滤波电路。

3．稳压电路。 重点与难点： 重点：整流电路。 难点：稳压电路。

第六章 门电路与组合逻辑电路

（一）目的与要求

1．掌握模拟电路和数字电路的主要区别，掌握集成逻辑门电路特点。 2．熟悉分立元件门电路、逻辑函数，组合逻辑电路的分析、设计和应用。 3．了解数制与数码，加法器、编码器与译码器的工作原理。 （二）教学内容 1．数字电路概述。 2．逻辑函数。 3．分立元件门电路。 4．集成逻辑门。

5．组合逻辑电路的分析、设计和应用。 6．加法器、编码器与译码器。 重点与难点：

重点：分立元件门电路，集成逻辑门电路特点。 难点：分立元件门电路，组合逻辑电路的分析与设计。

第七章 时序逻辑电路

（一）目的与要求

1．掌握触发器及其真值表分析。

2．熟悉根据CP脉冲和输入端信号给出各种触发器的输出波形。 3．了解寄存器、十进制计数器。 （二）教学内容 1．双稳态触发器。 2．寄存器。 3．计数器。 重点与难点：

重点：RS触发器、JK触发器及其真值表分析，根据CP脉冲和输入端信号给出各种触发器的输出波形。

难点：触发器及其真值表分析。

第八章 A/D与D/A转换器

（一）目的与要求

1．掌握D/A转换器与A/D转换器的工作原理。 2．熟悉D/A转换器与A/D转换器的主要技术指标。 3．了解集成D/A转换器与集成A/D转换器。 （二）教学内容

1．D/A转换器与A/D转换器的工作原理。 2．D/A转换器与A/D转换器的主要技术指标。 3．集成D/A转换器与集成A/D转换器。 重点与难点：

重点：转换器的工作原理。 难点：转换器的电路组成。

三、实验内容与要求

（一）目的与要求

实验课是本课程重要环节和组成部分，通过完成实验达到如下目的：紧密联系理论课，加深学生对书本知识的感性认识，增强学生的实践能力。通过实验掌握常用仪器的使用方法，学习使用有效数字记录实验数据及有效数字的运算。熟练掌握实验报告的书写规范；能理解电子电路的工作原理，掌握基本电路检测方法，能大体分析误差发生的原因；培养医学学生科学求实精神及自己动手解决实际问题的能力。

实验课与《医学电子学基础》理论课同步进行。实验成绩占本课程总成绩的20%。

（二）实验内容

1．常用电子仪器的使用。 2．晶体管特性的测试。 3．单管放大器。 4. 两级阻容耦合放大器。 5．集成运算放大器。

6．集成门电路和组合逻辑电路。 7. 计数器电路。

四、教学时数分配表

第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 总学时

内容

学时数 10 10 8 8 4 10 8 4 62

电路基础

半导体器件和放大器的基本原理 生物医学常用放大器 集成运算放大器 小功率直流电源 门电路与组合逻辑电路 时序逻辑电路 A/D与D/A转换器

（二）实验课学时分配

1 2 3 4 5 6 7

实验内容

学时数 4 4 4 4 4 4 4 28

实验类型 验证性 验证性 综合性 综合性 验证性 验证性 综合性

常用电子仪器的使用 晶体管特性的测试 单管放大器 两级阻容耦合放大器 集成运算放大器 集成门电路 计数器电路

总学时

五、执行大纲的有关说明

教学内容要求完成大纲要求92%的内容，其中掌握和熟悉内容是必须讲授

内容，了解和自学内容根据每届学生实际基础进行适当删减调节。实验内容要求独立完成3个实验，余下实验学生可以利用开放实验室时间自行学习。关于本专业前沿和知识链接，学生可以利用业余时间自行查阅。