仪器科学2010年专业考试大纲

873仪器综合考试大纲（2010版）

一、考试组合
本科目考试有以下三个选项：A——数字电子技术部分占75分, B——自动控制原理部分占75分，C——工程光学部分占75分。
“精密仪器及机械”方向考生考试A和B两部分，共150分；
“测试计量技术及仪器”方向考生在A、B、C三个选项中任选两项，共150分。
二、数字电子技术部分考试大纲
（一）主要内容及基本要求
1.        逻辑代数基础
        逻辑代数基本逻辑运算、符号表示，基本公式及常用公式，逻辑代数的四种表示方法及转换；
        逻辑函数化简法：公式法和卡诺图法，具有约束项的卡诺图法化简，多输出逻辑函数的卡诺图化简；
2.        门电路
        TTL与非门的工作原理、输入信号噪声容限及抗干扰能力、输入端负载特性、平均传输时间、动态尖峰电流及其解决措施、有源泄放电路、抗饱和肖特基电路。
        OC门上拉电阻的计算，三态门的使用特点及应用。
        MOS门电路特点，传输门工作原理及应用。
3.        组合逻辑电路
        组合逻辑电路分析与设计方法。
        全加/全减器工作原理及其在函数发生方面的应用，数据选择器和译码器工作原理及其扩展以及在函数发生方面的应用，编码器工作原理及其在组合逻辑电路中的应用。
4.        触发器
        RS触发器、JK触发器、D触发器、T触发器和T’触发器的功能、特性方程、特性表、约束条件、工作条件。
        同步触发器的空翻现象，主从触发器的一次变化问题。
        会认各类触发器的符号，会进行各类触发器的相互转换。
5.        时序逻辑电路
        时序逻辑电路的概念。
        寄存器、计数器工作原理。
        同步时序电路分析，异步时序电路分析，自启动判断。同步时序逻辑电路的设计，有输入变量的同步时序电路设计，会从实际问题出发进行逻辑抽象、状态分配、等价状态合并、会画次态卡诺图、输出卡诺图，求输出方程、驱动方程，画逻辑图，检查自启动，会自启动设计。
        熟悉集成计数器（74LS160、74LS161、74LS290）的功能端的使用，会使用其分析和设计时序逻辑电路。会使用异步复位法、预置数法设计，会采用串行进位方式和并行进位方式设计电路。
6.        脉冲波形的产生和整形
        555时基电路工作原理。
        施密特触发器、单稳态触发器、多谐振荡器的工作特性。
        掌握如何用555电路构成施密特触发器、单稳态触发器、多谐振荡器，会认图形符号。
        施密特触发器：会画电压传输特性图
        单稳态触发器和多谐振荡器：会画电压波形图，会计算输出脉冲周期和占空比并会通过调整电路参数调整周期。
7.        半导体存储器
        ROM类型及使用ROM设计逻辑电路。
        EPROM地址扩展和位扩展方法。
8.        模数-数模电路
        梯形、倒梯形DAC工作原理，会计算D/A转换电压，会计算D/A转换器的转换精度。
        掌握并联比较式ADC、逐次渐进式ADC和双积分型ADC的转换过程，几种类型ADC的转换精度、转换速度的比较。会画电压转换波形图，会根据图形求输出数字量。
（二）参考教材
《数字电子技术基础》（第五版），阎石主编，高等教育出版社，2006年

三、自动控制原理部分考试大纲
（一）        复习内容及基本要求
1．自动控制的一般概念
主要内容：自动控制的概念；基本控制方式：开环、闭环（反馈）控制；自动控制的性能要求。
基本要求：掌握反馈控制原理与动态过程的概念；由给定物理系统建数学模型和原理方块图。
2．数学模型
主要内容：传递函数及动态结构图；典型环节的传递函数；结构图的等效变换、梅逊公式。
基本要求：掌握典型环节的传递函数；闭环系统动态结构图的绘制；熟练结构图的等效变换。
3．时域分析法
主要内容：典型响应及性能指标、一、二阶系统的分析与计算。系统稳定性的分析与计算：劳斯、古尔维茨判据。稳态误差的计算。
基本要求：掌握典型响应（以一、二系统的阶跃响应为主）及性能指标计算；系统参数对响应的影响；熟练应用劳斯、古尔维茨判据；系统稳态误差、终值定理的使用条件。
4．根轨迹法
主要内容：根轨迹的概念与根轨迹方程；根轨迹的绘制法则；零、极点分布与阶跃响应性能的关系。
基本要求：掌握根轨迹法则，熟练根轨迹的绘制；利用根轨迹估算阶跃响应的性能指标。
5．频率响应法
主要内容：线性系统的频率响应；典型环节的频率响应及开环频率响应；Nyquist稳定判据和对数频率稳定判据；稳定裕度及计算；闭环幅频与阶跃响应的关系，峰值及频宽的概念；开环频率响应与阶跃响应的关系，三频段（低频段，中频段和高频段）的分析方法。
基本要求：掌握典型环节和开环系统频率响应曲线(Nyquist曲线和对数幅频、相频曲线)的绘制；系统稳定性判据（Nyquist判据和对数判据）；熟练相稳定裕度和模稳定裕度的计算；明确最小相位和非最小相位系统的差别，掌握截止频率和带宽的概念。
6．线性系统的校正方法
主要内容：系统设计问题概述；串联校正特性及作用：超前、滞后及PID；校正设计的频率法及根轨迹法；反馈校正的作用及计算要点。
基本要求：掌握校正装置的作用及频率法的应用；掌握以串联校正为主，反馈校正为辅的设计方法；掌握以频率法为主，根轨迹法为辅的计算方法。
7．线性连续系统的状态空间分析方法
主要内容：状态方程的列写；状态方程的解（矩阵指数及其性质）；系统等价变换；状态方程与传递函数的关系；系统的可控性、可观性及其判据；状态反馈及极点配置。
基本要求：对于单输入单输出线性定常连续系统，熟练运用系统可控性、可观性判据，掌握状态反馈及极点配置方法。
（二）参考教材
《自动控制原理》，  程鹏主编，  高等教育出版社出版， 2003.8

四、工程光学部分考试大纲

（一）复习内容及基本要求
1、应用光学的基本定律与成像概念
主要内容：掌握应用光学的基本定律，成像的基本概念和完善成像条件，光路计算与近轴光学系统，球面光学成像系统。
基本要求：重点是应用光学的四个基本定律，近轴光线的光路计算及球面光学成像系统的物象位置关系。
2、理想光学系统
   主要内容： 掌握理想光学系统与共线成像理论，理想光学系统的基点与基面，理想光学系统的物像关系，理想光学系统的放大率，理想光学系统的组合，透镜。
基本要求：重点是实际光学系统的基点位置和焦距计算，各类透镜的光学性质，图解法求像、解析法求像，理想光学系统的组合及放大率。
3、        平面与平面系统
主要内容：掌握平面镜成像、平行平板、反射棱镜、折射棱镜与光楔。了解光学材料的光学特性。
基本要求：重点是平面镜、平行平板、反射棱镜、折射棱镜与光楔的成像特性。
4、        光学系统的光束限制
主要内容：掌握照相系统和光阑，望远镜系统中成像系统的光束的选择，显微镜系统中的光束限制与分析。
基本要求：重点是与成象光束位置和大小相关的术语概念，以及照相系统、望远镜系统、显微镜系统中的光束限制与分析。
5、        光度学与色度学基础
主要内容和基本要求：掌握各种辐射量和光学量的定义及其单位，光传播过程中光学量的变化规律，成像系统像面的光照度。
6、         光线的光路计算及像差理论
主要内容：概述，轴上点球差，正弦差和慧差，像散和场曲，畸变，色差，波像差。
基本要求：重点是实际光学系统各种像差的基本概念，不要求计算。
7、         典型光学系统与现代光学系统
主要内容：掌握眼睛及其光学系统的特性，对放大镜、显微镜系统、望远镜系统、目镜、摄影系统、投影系统的物镜和目镜的结构型式及其主要光学参数深入理解。掌握光电系统的基本组成及光学特性。
基本要求：重点是眼睛、放大镜、显微镜系统、望远镜系统、摄影系统的成像原理及其主要光学参数；并掌握光电系统的基本组成及光学特性。

其中，1、2、3、4、7是重点。
8、 光的电磁理论基础
1）光的电磁性质
2）光在电介质分界面上的反射和折射
3）光波的叠加
9、光的干涉和干涉系统
1）光波干涉的条件
2）杨氏干涉实验
3）干涉条纹的可见度
4）平板的双光束干涉
5）典型的双光束干涉系统及其应用
6）平行平板的多光束干涉及其应用
10、 光的衍射
1）光波的标量衍射理论
2）典型孔径的夫琅和费衍射
3）夫琅和费衍射与傅立叶变换
4）光学成像系统的衍射和分辨本领
5）多缝的夫琅和费衍射
6）衍射光栅
11、 光的偏振和晶体光学基础
1）偏振光概述
2）光在晶体中的传播
3）光波在晶体表面的折射和反射（惠更斯做图法求取光线方向）
4） 晶体偏振器件
5） 偏振的矩阵表示
6） 偏振光的变换和测定
7） 偏振光的干涉
8） 磁光、电光和声光效应
12、 光的量子性和激光基础（旧版本第十六章）
1）光的量子性
2）自发发射、受激发射与受激吸收
3）激光的基本原理
4）激光器的类型
5）半导体激光器

（二）参考教材
1．郁道银 谈恒英     《工程光学》       机械工业出版社，    2005年

有2010年一起考17系的光学工程么？