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负反馈放大电路实验数据
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负反馈放大电路实验数据
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模拟电子技术基础实验与习题答案：《模拟电子技术基础》实验
分类： 格式： 日期：日
实验一 常用电子仪器的使用一、实验目的1．学习和掌握示波器、低频信号发生器、交流毫伏表、稳压源、万用表的正确使用方法。2．用示波器测量交流信号的有效值和频率。二、实验设备和器件1．双踪示波器2．低频信号发生器3．直流稳压源4．交流毫伏表、万用表三、实验说明1．实验前应仔细查阅实验所用仪器的使用说明书，了解仪器面板上各旋钮的功能。2．示波器常用于观察波形，测量信号的频率、幅度等参数。（1）示波器有单踪、双踪两类显示方式。单踪显示包括YA、YB、YA +YB，双踪显示包括交替和断续，共计五种显示方式。在做双踪显示时如果信号频率较低，易采用断续方式，以便在一次扫描中同时显示两个波形，通常情况下常采用交替方式显示。（2）开机后可通过寻迹按钮快速找到扫描光点，然后通过水平和垂直调节旋钮将光点置中。（3）调节波形显示时，以下几个控制开关和按钮有助于稳定波形。扫描速率开关（旋钮）：根据被测信号频率大小选择合适的位置。灵敏度开关（旋钮）：根据被测信号幅度大小选择合适的位置。触发源选择开关：通常为内触发。触发方式开关：为便于找到波形通常置于自动位置，当波形稳定情况较差时，可置于常态位置，通过调节触发电平旋钮，在示波器上调出稳定波形。（4）测量波形幅度时，应注意将Y轴偏转灵敏度微调旋钮打到校准位置，而测量波形频率时，应注意将X轴扫描速率微调旋钮打到校准位置，并且注意是否使用了扫描速率扩展开关。2．低频信号发生器可以按需要输出正弦波、三角波、方波、锯齿波等信号波形，在输出幅度调节旋钮和输出衰减开关的控制下，输出电压可在毫伏级上连续调节。输出信号的频率也可以通过频率开关进行分档选择，在作为信号源使用时注意输出端不要被短路。3．交流毫伏表只能在工作频率范围内测量正弦交流电压，其值为正弦交流成分的有效值。使用时注意先把输入端短接进行调零。为防止电压过大损坏仪器，测量时，先把量程打到最大，然后再根据测量实际情况逐档减小来读出读数。4．示波器、低频信号发生器、交流毫伏表要注意使用专用电缆线或屏蔽线减小外界干扰，同时使用时，各仪器的公共端要接在一起。三、实验内容1．直流稳压源的使用（1）将直流稳压源连接成正负电源输出形式，输出±5V直流电压。（2）万用表选择相应量程测量输出电压。（3）变换输出电压重复上述内容，并记录稳压源输出值和万用表测量值。2．测量示波器内“校准信号”（1）调出“校准信号”波形。将校准信号输出端接YA或YB，触发方式选择自动，触发源选择内触发，内触发选择开关置于常态。选择合适的扫描速率开关及Y轴灵敏度开关位置，调出波形，使波形清晰、亮度适中，可显示的个数和幅度适当。（2）Y轴灵敏度微调旋钮打到校准位置，选择恰当的Y轴灵敏度开关位置，测量校准信号的幅度，填入表1。标准值为仪器的技术指标，可通过查阅示波器手册获得。表1 校准信号指标测量指标标准值扫描速率开关位置Y轴灵敏度开关位置实测值幅度（V）频率（Hz）上升时间（μs）下降时间（μs）（3）扫描速率微调旋钮打到校准位置，选择恰当的扫描速率开关位置，测量校准信号的频率，填入表1。（4）调节相关旋钮，将波形置于中心对称位置，并使波形沿X轴方向扩展，测量校准信号的上升时间和下降时间，填入表1。（5）将触发方式选择常态，调节触发电平旋钮，在示波器上调出稳定波形，说明不同触发方式的特点。3．测量交流信号的有效值和频率（1）用低频信号发生器输出频率为100Hz、1k Hz、10k Hz的三角波，用示波器测量信号的频率，填入表2。表2 三角波信号的频率测量刻度值扫描速率开关位置Y轴灵敏度开关位置实测值100Hz1k Hz10k Hz（2）用低频信号发生器输出频率为100Hz、1k Hz、10k Hz的正弦波，使其有效值经交流毫伏表测量均为1V。然后用示波器测量信号的幅度，填入表3。表3 正弦波信号的测量刻度值毫伏表测量值示波器测量值有效值（V）频率实测值（Hz）实测峰-峰值（V）折合有效值（V）100Hz1k Hz10k Hz（3）对所测数据进行比较分析。四、实验报告1．整理实验数据，对实验结果进行比较、分析。2．总结对电子仪器使用的注意事项和体会。五、思考题1．在不知道被测电压大小时，毫伏表的量程开关应置于什么位置？2．在用示波器观察波形时如何调整波形位置和幅度？实验二 单管放大电路一、实验目的1．掌握单管放大电路的静态和动态性能。2．熟悉放大电路静态工作点的调试方法，以及对放大电路性能的影响。3．熟悉放大电路动态性能指标的测试方法。二、实验设备和器件1．示波器、低频信号发生器、直流稳压电源、交流毫伏表、万用表、面包板2．电阻、电容、三极管三、实验内容1,放大电路静态工作点的测量与调整（1）按图1所示电路接线，三极管采用9013型号，选择β值范围在100～200，将Rp调到最下端。
图1 基极分压式射极偏置放大电路（2）测量放大电路的静态工作点，计算并填入表1；Rp调到最上端，重新测量此时的静态工作点，计算并填入表1。表1 静态工作点测量UBQUCEQICQIBQ（3）若设计要求ICQ=1.5mA，应怎样进行调整？测出此时放大电路的静态工作点和实际偏置电阻的大小。2．放大电路的动态性能（1）调整好静态工作点，ICQ=1.5mA。输入端接低频信号发生器，输入幅值为1mV，频率为1kHz的正弦波。RL开路，观察输出波形的幅度和相位，输入信号频率不变，逐步加大幅度，观察输出波形在临界失真时，用毫伏表测出此时不失真输出电压的最大值和相应输入电压的大小，并填入表2。表2 测量放大倍数RLUiUoAu∞2kΩ（2）RL=2kΩ，重复上述步骤，测出最大不失真电压填入表2。（3）根据测量数据计算放大倍数，并与估算值相比较。（4）ICQ=1.5mA，RL=∞，调出最大不失真输出波形，然后按照实验内容1的方法，调节Rp大小改变静态工作点，使电路产生明显的饱和失真与截止失真，利用示波器观察输出波形情况，画出输出波形，测出相对应的集电极静态电流。3．放大电路动态性能指标的测量
图2 测量输入电阻（1）如图2所示在输入端加入电阻Rs，用毫伏表分别测量Rs两端对地电压Us和Ui，从而可根据公式,
求出放大电路的输入电阻Ri。（2）用毫伏表分别测出RL=∞时的空载电压Uo1和接入RL=2kΩ时的输出电压Uo2，注意输出波形不失真，从而可根据公式：
求出放大电路的输出电阻Ro。四、实验报告1．整理实验数据，对实验结果进行分析总结。2．画出测试动态性能指标时具体的接线图。3．简述静态工作点的选择对放大电路性能的影响。五、思考题1．测试数据与理论值产生差异是什么原因？2．射极电阻Re对放大电路静态和动态性能有什么样的影响？实验三 交流放大电路的调试及故障分析一、实验目的1．掌握共射极放大电路的特点。2．熟悉放大电路的调试和排除故障的方法。二、实验设备和器件1．示波器、低频信号发生器、直流稳压电源、交流毫伏表、万用表、面包板2．电阻、电容、三极管三、实验内容三极管交流放大电路如图1所示，由指导教师人为设置故障，安排学生对带有故障的放大电路进行测试、分析，并排除故障。
图1 实验电路1．静态指标测试（1）先检查放大电路中有无明显短路或断路现象并排除故障，然后利用直流稳压电源接入12V的电压。（2）调节电阻Rp，使UCQ =6.75V，按表1填入测试和计算数据，确定静态工作点。表1 确定静态工作点UBQUCQUCEQICQIBQ理论值测试值（3）如果不能调出UCQ =6.75V，则说明电路存在故障，按表2填入测试数据，比较测试数据与理论值找出故障点，排除故障。表2 故障测试数据UBQUCQ理论值测试值故障说明2．动态指标测试（1）输入端接低频信号发生器，输入幅值为5mV，频率为1kHz的正弦波。（2）RL开路，用示波器观察输出波形是否产生失真，测出输出电压，重新测量此状态下的静态值，填入表3。表3 故障测试数据参数理论值实测值波形故障说明UiRL =∞UoAuRL =2kΩUoAuUBQ―UCQ―（3）RL=2kΩ，重复上述步骤。（4）根据测量数据，分析故障现象，查找故障点。（5）排除故障，并将正常工作情况下的数据填入表3，说明产生故障的原因。四、实验报告1．整理实验数据。2．简述故障现象，分析产生故障的原因，给出解决故障的方法。3．总结共射极放大电路的特点。五、思考题1．若Rc短路，会出现什么现象？2．如果放大倍数较小，应如何调整电路参数？实验四 集成运算电路一、实验目的1．熟悉集成运算放大器的使用方法。2．掌握由集成运算放大器构成的加法、减法、积分等基本运算电路的功能和特点。二、实验设备和器件1．示波器、低频信号发生器、直流稳压电源、交流毫伏表、万用表、面包板2．LM324 集成运算放大器3．电阻、电容三、实验内容1．电压跟随器（1）LM324内部有四个独立的高增益运算放大器组成，具有内部频率补偿，其引脚排列如图1（a）所示。按照图1（b）接线，组成电压跟随器。
（2）分别在RL开路和RL=10kΩ情况下按表1输入数据，测量相应的输出电压大小并填入表1。表1 电压跟随器测试数据Ui（V）-3-1013RL =∞Uo（V）RL =10kΩ（3）用低频信号发生器产生正弦波从输入端输入，在示波器上观察输入输出波形关系，画出波形。2．加法运算电路（1）按照图2所示电路接线，组成加法运算电路。
图2 加法运算电路（2）根据表2所示数据输入两路信号，测试输出电压大小，填入表2。表2 加法运算电路测试数据Ui1-0.300.51Ui20.200.30.5Uo（3）与计算结果相验证。3．减法运算电路（1）按照图3所示电路接线，组成减法运算电路。
图3 减法运算电路（2）根据表3所示数据输入两路信号，测试输出电压大小，填入表3。表3 减法运算电路测试数据Ui1202Ui2103Uo（3）与计算结果相验证。4．积分运算电路（1）按照图4所示电路接线，组成积分运算电路。
图4 积分运算电路（2）输入信号为1V、500Hz的正弦波，用示波器观察输入输出的波形，测出其幅度和相位差，画出波形图。（3）改变正弦波频率，观察输入输出波形的幅度和相位变化情况。（4）将正弦波改为方波，重复上述步骤。5．微分运算电路（1）按照图5所示电路接线，组成微分运算电路。
图5 微分运算电路（2）输入信号为1V、160Hz的正弦波，用示波器观察输入输出的波形，测出其幅度和相位差，画出波形图。（3）改变正弦波频率，观察输入输出波形的幅度和相位变化情况。（4）将正弦波改为方波，重复上述步骤。四、实验报告1．整理实验数据，画出相关的波形图。2．总结各运算电路的功能和特点。3．比较测试结果与理论计算结果，分析产生误差的原因。4．记录在实验过程中碰到的问题，是如何解决的。五、思考题1．是否可以使用同相端构成加法运算电路？有什么特点？2．在微分运算电路中为什么在Rf两端并联一个电容Cf？实验五 负反馈放大器一、实验目的1．了解负反馈对放大器主要性能的影响。2．掌握深度负反馈条件下放大器性能的测试方法。二、实验设备和器件1．示波器、低频信号发生器、直流稳压电源、交流毫伏表、万用表、面包板2．LM324 集成运算放大器3．电阻、电容三、实验内容1．电压串联负反馈放大电路（1）按照图1所示电路接线，构成电压串联负反馈放大电路。
图1 电压串联负反馈（2）先不接Rf，输入端输入f=500Hz，Ui=0.3V的正弦信号，分别观察RL=∞和RL=1kΩ时输出波形并测量其值，记入表1。表1 放大倍数测试测试条件UiUoAu（Auf）开环RL=∞RL=1kΩ闭环RL=∞RL=1kΩ（3）接入Rf，重复步骤2。将实测值和理论值相验证，观察电压负反馈对输出电压的稳定作用。（4）不接Rf将电路开环，RL=∞，如图2（a）所示在输入端串联Rs=10kΩ电阻，调整信号源使输出与表1中RL=∞时Uo的值相同，测出此时Us大小。根据公式：
，计算出开环输入电阻Ri。接入Rf将电路闭环，求出闭环输入电阻Rif。（5）由图2（b）可知,Uo1、Uo2分别对应表1中RL=∞和RL=1kΩ时的输出电压，根据公式：
，计算出开环输出电阻Ro和闭环输出电阻Rof。
图2 输入输出电阻测量（5）不接Rf将电路开环，调节输入信号幅度，观察输出波形使输出信号出现轻微失真。接入Rf将电路闭环，观察输出波形变化，分析负反馈对失真的改善作用。（6）将电路开环，调节输入信号幅度，观察输出波形使输出信号显示满幅度正弦波。然后保持输入信号幅度不变，调节频率使其增大和减小，使输出波形变为原来的70%左右，分别测出此时所对应的信号频率fH、fL，填入表2。将电路闭环，重复本步骤。分析引入负反馈对通频带的影响。表2 放大电路频率特性fH（Hz）fL（Hz）开环闭环2．电压并联负反馈放大电路（1）按照图3所示电路接线，构成电压并联负反馈放大电路。
图3 电压并联负反馈（2）根据实验内容1分别测试放大电路的电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。（3）与电压串联负反馈放大电路的测试数据进行比较分析。（4）在开环和闭环情况下观察对失真的改善作用。四、实验报告1．整理实验数据，分析实验结果。2．总结两种负反馈放大电路的特点。3．说明负反馈的引入对放大倍数等主要性能的影响。五、思考题1．输入信号中含有噪声，引入负反馈是否能改善输出波形？2．在测量输入电阻时串联的Rs应如何选择？实验六 集成运算放大器应用一、实验目的1．熟悉集成运算放大器的使用方法。2．掌握由集成运算放大器构成的波形发生器的功能和特点。二、实验设备和器件1．示波器、低频信号发生器、直流稳压电源、交流毫伏表、万用表、面包板2．LM324 集成运算放大器3．电阻、电容、双稳压管三、实验内容1．RC正弦波发生器（1）将集成运算放大器配以相应的选频网络，就可以构成正弦波振荡电路。按照图1所示电路接线，检查无误后，接通电源。
图1 RC正弦波发生器（2）调节Rp从一端到另一端，同时通过示波器观察输出端波形变化情况并分析原因。（3）调节Rp大小，直到出现稳定的正弦波。在输出幅度最大且不失真条件下，测量输出电压的最大不失真电压和振荡频率。（4）断开电源，测量此时Rp大小。（5）将电容C换为0.1μF，重新测量输出电压的最大不失真电压和振荡频率。2．三角波发生器（1）按照图2所示电路接线，检查无误后，接通电源。
图2 三角波发生器（2）用示波器分别观察
和
的波形并记录。（3）调节Rp2使输出波形幅度为±6V，调节Rp1使输出波形周期为T=8ms，记录调节后Rp1、Rp2的值，画出输出
波形。（4）使三角波幅度为±3V，T=4ms，调好后，记录相关元件的值，画出输出
波形。四、实验报告1．整理实验数据，画出相关的波形图。2．总结RC正弦波发生器和三角波发生器的功能和特点。3．比较测试结果与理论计算结果，分析产生误差的原因。4．记录并分析在实验过程中碰到的问题。五、思考题1．RC正弦波发生器中哪些参数与振荡频率有关？如何改变振荡频率？2．三角波发生器中的稳压管应如何选择？实验七 整流滤波稳压电路一、实验目的1．熟悉桥式整流电路工作原理和电容滤波作用。2．掌握三端集成稳压芯片的性能和应用。3．了解直流稳压电源的性能指标。二、实验设备和器件1．示波器、交流毫伏表、万用表、面包板2．LM7812 三端集成稳压芯片3．电阻、电容、二极管三、实验内容
图1 桥式整流滤波稳压电路1．按照图1所示电路接线，检查无误后，接上220V交流电源，用调压器调出U2=15V。（1）闭合K2，断开K1、K3，用示波器观察
和R1上电压波形，分别用万用表和交流毫伏表测出R1上直流及交流成分大小，记入表1。（2）闭合K1，断开K2、K3，用示波器观察电容C1两端电压波形，测出C1上直流及交流成分大小。再将K2闭合，用示波器观察R1上电压波形，测出R1上直流及交流成分大小，记入表1。（3）闭合K1、K3，用示波器观察RL上输出电压波形，测出RL上直流及交流成分大小，记入表1。表1 不同情况下的输出电压电路状况负载输出电压直流成分交流成分波形桥式整流R1=10kΩ电容滤波R1=∞R1=10kΩ稳压RL=10kΩ2．闭合K1、K3，调节调压器，使LM7812的1脚电压Ui1为表2中各数据，测出输出端电压Uo和负载电流Io的值，记入表2，根据公式：
计算稳压系数
。表2 稳压系数测试Ui1UoIo18V15V10V3．闭合K1、K3，调节调压器U2=15V，保持输入电压不变，按表3改变负载电阻RL，测出输出端电压Uo和负载电流Io的值，记入表3，根据公式：
计算输出电阻RO。表3 输出电阻测试RLUoIo∞1kΩ10kΩ4．根据测试数据分析稳压电路的性能。四、实验报告1．整理实验数据，画出波形图。2．根据测试数据分析实验结果。3．简述整流、滤波、稳压电路的工作原理和性能特点。五、思考题1．在图1中如何改变电路以获得负电压输出？试画出电路图。2．LM7812输入输出端的电容有什么作用？
课件名称：课件分类：电子与通信课件类型：试卷习题文件大小：3.57MB下载次数：29评论次数：9用户评分：5.7（1）印制电路的手工设计；第1、元器件布局合理，以保证电路的电气性能，导线；第2、元器件布局要美观大方，防止电磁干扰，重而大；第3、元器件布局尽可能相互平行或垂直排列，布线也；（2）单面敷铜板下料，打磨边沿；（4）涂保护膜，可涂指甲油；（5）涂膜边缘修整：使之布线、焊盘边沿整齐、美观；（6）腐蚀：在1：3的三氯化铁溶液中腐蚀，在腐蚀；（8）去氧化气涂助焊剂：
（1）印制电路的手工设计
第1、元器件布局合理，以保证电路的电气性能，导线应尽可能短而直，减小分布电容的影响，便于维护和调试。
第2、元器件布局要美观大方，防止电磁干扰，重而大的元件要紧靠固定端的位置，降低重心。提高机械强度，耐振，耐冲击的能力。
第3、元器件布局尽可能相互平行或垂直排列，布线也应横平竖直，转角处圆弧过度。 第4、设计一定要正确
（2）单面敷铜板下料，打磨边沿。按30×40m下料。打磨边框的毛刺。保证边沿平直。 （3）拓蓝：将设计好的PCB图复制在敷铜板的铜面上。
（4）涂保护膜，可涂指甲油。油漆等油性涂料涂持在布线和地线上。
（5）涂膜边缘修整：使之布线、焊盘边沿整齐、美观、粗细均匀一致，大小一样。
（6）腐蚀：在1：3的三氯化铁溶液中腐蚀，在腐蚀过程中避免碰撞出现裂纹和腐蚀过头。并将腐蚀好的印制板清洁干净，腐蚀过程中应保持地面及周围环境的干净卫生。 （7）钻孔：用钻床在每个焊盘的中心位置上钻?0.8??1的通孔
（8）去氧化气涂助焊剂 ：用小刀（镊子）或砂纸轻轻刮去布纸上的保护层，氧化层，再涂一，两遍助焊剂。
已设计好的印制电路图（PCB图）如下图所示
二 元器件的组装
1、元器件的认知与检测，将23个电路元件分类，分别测出（读出）其参数。判定引脚的名称或功能或极性
2、元件引脚（线）成型，（电阻线装，电容按样式安装成型）
3、装配：将元件对号入座，装入待焊接的位置上，保证引脚或极性正确。
1、先将13个电阻贴板焊接（即卧式贴印制板）
注：焊接五步骤法：25-35w烙铁
（1）将烙铁加热1-2min，插入松香中即飘出一缕白烟，温度正好 ，若不冒白烟，则温度不够。每个焊接点在4-6s钟完成。
（2）焊盘引脚加热（1s） （3）喂锡
（1s） （4）撒焊料浸润
（5）去烙铁冷凝，形成合金（1-3s）
2、立式贴板焊接电容器。（工艺上同，但不同的是电容器立式紧贴印制板） 3、立式悬空焊接三极管。注：三极管下面平面应（）印制极4-7mm高
4、剪去过长引线，在焊点上方1-2mm处剪去过长引线
5、焊点质量检查，补焊或重焊。若发现漏焊，虚焊式焊点不合拢,毛刺，凹陷，折皱，不对称，不点亮等应进行重焊式补焊。一定要保证焊点质量
6、连接导线的焊接。①按设计好的长度将连接导线分成若干根；②一端按10mm，另一端按20~30mm热截法剥去绝缘层；③捻头（即按同一方向将剥除的线头搓紧）；④对线头搪锡；⑤将导线与印制极头连接
四 电路的测试与测量
1、测试仪器仪表
（1）函数信号发生器
1台 （2）直接稳压电源
1台 2、测试内容与步骤
（1）将直流电源输出电压调至12v，接通放大器
令信号发生器输出正弦波，fs=1KHz,输出电压有效值为
10mv，再用毫伏表测量，示波器观察其波形 （2）放大倍数测量将10mv的正弦波电压加到放大器的入端用示波器观察其输出波形，有还是无，是否正常，若正常用毫伏表（先打到3v挡）测量输出电压的大小
若无输出或者波形不正常需要找原因，直到正常为止，Ui、UO波形，记下Ui、UO的大小、和频率f.计算
Ui=10mV，Uo=1V， f=1000Hz，Auf=
（3) 双踪子吸口
1台 （4) 毫伏表
（3）通频带测量：
保持Ui=10mv不变，逐渐减小频率使U0下降 使U0=0.707中Uomax时，观察U0波形波形并记录fL=0
然后逐渐增大频率，同样使U0下降到0.707。Uomax时，观察Uo波形，记下对应的fH=? 则BWf=fH-fL
结论（2）：fL=30Hz，fH=732KHz，BW=731.97KHz。 （4）Rif的测量
保持Ui=10mv,fs=1KHz 在信号源与放大器输入端之间串数一个20K? 的电阻Rs调节信号源输出电压使Ui=10mv。用毫伏表测出Us=
mv计算： Rif=
只要US&20V
（5） RO的测量
断开RL测量UOC（保持Ui=10mv不变）
(6)Au的测量
断开RF3 支路。
令 Ui=1mv,
Au= UO/Ui=1000
（7）反馈深度的计算 1+AF=
七、电路故障及解决方法
(1）、高频自激震荡:可以在T的集电极和基极之间并接20PF瓷片电容，可消除高频自激。或者在C4
换成20PF的铝电解电容也可消除高频自激。
(2）、低频自激震荡：可将反馈信号从C3左端取可消除低频自激震荡，或者将C4换成100uF的铝电解电容。
(3）、同时出现高低频自激震荡：可以在T的集电极和基极之间并接20PF瓷片电容和将反馈信号从C3
左端取可以消除高低频自激震荡。或者将C4换成100uF和20PF并联，可以消除高低频自激震荡。
八、总结与体会
经过这段时间的刻苦实验，我的课程设计终于完结了。我在这次课程设计中可以说是受益匪浅，不仅将书本上的理论知识进行了深入理解，同时也明白了实践的重要性。在这次实训中我了解电子产品设计与制作的一般过程，掌握电子电路设计的基本方法和一般过程。要想设计出一个较好的电路，光靠书本上的知识还远远不够，要结合实际情况全方面的去思考，经过多次不断修改验证后使其达到需要的性能指标
整个实训过程都需要我们做事认真细心，树立实事求是的科学态度，严谨负责的工作作风和吃苦耐劳的敬业精神。一个人的技术水平业务能力固然重要，但思想素质对一个人来说同样重要。
培养我们的职业能力，创新精神，实践能力和立业创业能力。同时培养我们学会调 究勤于创造思维、勇于大胆开拓的学习和工作作风。
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