SBDZH-02A高級電工電子綜合實驗實訓裝置
高級電工電子綜合實驗實訓裝置主要承擔《電路分析》、《模擬電路》《數字電路》、《汽車電工電子技術》等課程的教學實訓任務。《電子學基礎》、《電工技術》、 《模擬電子技術》及《數字電子技術》等工學基礎類課程的實驗實訓。培養學生了解和掌握電子元器件及電工電子基本原理的能力,培養學生熟練使用電子儀器儀表的能力,為今后的專業實驗、實訓打下堅實的基礎。


一、概述
1、采用模塊化設計,包含數字電路實驗單元、模擬電路實驗單元、電路原理實驗單元;防反接設計,能夠實現短路保護及自動恢復功能;
2、配套使用的單元電路模塊尺寸約150×125mm,每個模塊正面有中英文標識,反面工程塑料開模底盒無縫保護,單元電路模塊底盒采用透明亞克力,防塵防潮。配有4個專用供電及固定插座,與實驗掛箱配套使用,外觀精美而耐用;
3、單元電路模塊上集成兩種供電方式,確保單元模塊既可以安裝在實驗箱上使用,通過實驗箱底板進行供電,又可以脫離實驗箱底板,通過外部供電獨立進行實驗;
4、主要由實驗箱主體、實驗模塊搭建組成,實驗箱主體采用高密度復合材料、鋁合金包邊、不銹鋼鉸鏈鉚接而成,實驗箱主面板才用優質PCB材質。
5、具有智慧實驗室管理系統功能。
★二、實驗資源
1、電源輸入:AC220V±10%50Hz
2、電源輸出:
1)提供直流電源輸出:-5V/0.2A~+5V/0.2A可調, -12V/0.2A~+12V/0.2A可調,固定電源+12V/1A,-12/1A,+5V/1A,-5V/1A;設有短路保護自動恢復功能;
2)提供交流電源AC15V,AC7.5V,AC0V;
3)信號源(函數發生器):
幅度連續可調信號源,可輸出三角波、方波、正弦波,頻率范圍10Hz~100KHz;
提供正負輸出單次脈沖(脈沖信號發生器):
提供正負脈沖輸出,每按一次輸出一個正負脈沖;
4)提供三態邏輯測試筆:
可測量和顯示TTL電平的高電平、低電平和高阻態;
3、提供12V/5W燈泡負載一個;
4、提供200歐/2W功率電阻一個;
5、提供12V/1.2W直流電機負載一個;
三、實驗模塊
★(1)電路基礎實驗模塊
①電路基礎一
模塊提供7種常用電阻(功率不小于1W );7種實驗配套電容;4種常用二極管,包括整流二極管、檢波二極管、開關二極管、穩壓二極管;3種常用色環電感;兩路開關控制電路;NPN、PNP三極管各一個;2路電流方向不同的電流測試插孔;所有器件均配有測試插孔,既可以滿足常用元器件的測量實驗,又可以組合使用,完成配套的各種實驗以及各種創新實驗內容。
②電路原理一
模塊上具有電源供電指示及供電單元、基爾霍夫定理、疊加原理、互易定理等實驗內容,實驗電路通過開關切換即可完成不同實驗電路的搭建,同時配有專用的電流插座,方便電流的測量。
③電路原理二
模塊上具有電源供電指示及供電單元、戴維南定理、諾頓定理、電源等效變換、最大功率傳輸定理等實驗內容,實驗電路通過開關切換即可完成不同實驗電路的搭建,同時配有專用的電流插座,方便電流的測量。
④動態電路一
模塊上具有電源供電指示及供電單元、R、L、C特性測試,一階動態響應,二階動態響應等實驗內容,實驗電路通過開關切換即可完成不同實驗電路的搭建。同時配有專用的波形測試環,方便波形的測量。
⑤動態電路二
模塊上具有電源供電指示及供電單元、RC串并聯選頻,RC單、雙T選頻網絡、RLC串聯諧振電路等實驗內容,實驗電路通過開關切換即可完成不同實驗電路的搭建。同時配有專用的波形測試環,方便波形的測量。
⑥有源濾波器
模塊上具有電源供電指示及供電單元、二階有源低通濾波器、二階有源高通濾波器、二階有源帶通濾波器、二階有源帶阻濾波器四個實驗,同時配有專用的測試環,方便波形的測量。
⑦電壓電流表模塊
模塊上裝有一塊直流電壓表85C17 30V,一塊直流電流表85C17 1A.
(2)模擬電路實驗模塊
⑧晶體管放大電路一
模塊上具有電源供電指示及供電單元、晶體管放大單元模塊電路,可完成單管放大電路實驗、兩級放大電路實驗、負反饋放大電路實驗等試驗內容,實驗電路通過開關切換即可完成不同實驗電路的搭建。同時配有專用的波形測試環,方便波形的測量。
⑨晶體管放大電路二
模塊上具有電源供電指示及供電單元、差分放大電路、場效應管放大電路,可完成場效應管放大電路實驗以及差動放大器等實驗內容,實驗電路通過開關切換即可完成不同實驗電路的搭建。同時配有專用的波形測試環,方便波形的測量。
⑩波形發生電路
模塊上具有電源供電指示及供電單元、波形發生電路,可完成RC正弦波振蕩器實驗、LC正弦波振蕩器等實驗內容,實驗電路通過開關切換即可完成不同實驗電路的搭建。同時配有專用的波形測試環,方便波形的測量。
?集成運放電路
模塊上具有電源供電指示及供電單元和集成功放放大電路實驗內容等,同時模塊還提供各種實驗中所需要的電阻、電容、二極管等常用元器件以滿足實驗需求。
?功率放大電路
模塊上具有電源供電指示及供電單元、功率放大電路,可完成OTL功率放大電路、集成功率放大電路等實驗內容,實驗電路通過開關切換即可完成不同實驗電路的搭建。同時配有專用的波形測試環,方便波形的測量。
?直流穩壓電源電路
模塊上具有電源供電指示及供電單元、整流電路、輸入濾波、輸出濾波、可調集成穩壓、二極管穩壓、晶體管串聯穩壓、晶閘管可控整流、固定集成穩壓電路,可完成各種穩壓電路實驗內容。
?電容三點式LC振蕩器電路
直流+12V供電,獨立電源開關;西勒和克拉潑電路切換測試,靜態工作點可調,振蕩回路電容值可選。熟悉靜態工作點、耦合電容、反饋系數、等效Q值對振蕩器振蕩幅度和頻率的影響
?集成乘法器幅度調制電路
直流±12V供電,獨立電源開關;實現AM,DSB,SSB三種調幅波,觀察三種調幅波的頻譜特征,研究已調波與調制信號、載波之間的關系。
?振幅解調器(包絡檢波)電路
直流+12V供電,獨立電源開關;實現對調幅信號的相干檢波。理解同步檢波器能解調各種AM波、DSB波以及SSB波的概念
?振幅解調器(同步檢波)電路
直流+12V供電,獨立電源開關;適合于解調信號電平較大(俗稱大信號)的AM波。它具有電路簡單,檢波線性好,易于實現等優點。
?變容二極管調頻器電路
直流+12V供電,獨立電源開關;實現靜態調制和動態調制,掌握用變容二極管調頻振蕩器實現FM的方法;
?電容耦合回路相位鑒頻器電路
直流+12V供電,獨立電源開關;具有相位鑒頻和斜率鑒頻兩種方式,解電容耦合回路相位鑒頻器的工作原理,熟悉初、次級回路電容、耦合電容對于電容耦合回路相位鑒頻器工作的影響。
?鎖相環頻率調制器電路
直流+12V供電,獨立電源開關;采用4046實現的頻率調制器,掌握用4046集成電路實現頻率調制的原理和方法。
?鎖相環鑒頻器電路
直流+12V供電,獨立電源開關;采用4046實現的頻率解調器,了解用4046集成電路實現頻率解調的原理,加深鎖相環工作原理的理解。
(3)數字電路實驗模塊
①DIP拓展電路一
模板上具有電源供電指示及供電單元、2組14腳鎖緊插座,方便擴展使用各種數字芯片,拓展實訓內容。
②DIP拓展電路二
模板上具有電源供電指示及供電單元、1組20腳鎖緊插座,軍品圓孔型直插式IC插座,方便擴展使用各種數字芯片,拓展實訓內容。
③DIP拓展電路三
模板上具有電源供電指示及供電單元、2塊400孔面包板,提供16路單排插座轉鍍金臺階插座電路,方便擴展使用各種數字芯片,自由搭建實驗電路,拓展實訓內容。
④邏輯電平輸出電路
模塊上具有電源供電指示及供電單元、2組TTL三態輸出電路單元(帶三色指示燈)、16路TTL電平輸出單元(帶三色指示燈)、16路帶驅動TTL電平指示單元(三色指示燈),提供實驗所需各種邏輯電平資源。
⑤LED顯示電路模塊
模塊上具有電源供電指示及供電單元、共陰數碼管單元、共陽數碼管單元、8*8LED點陣單元,6組LED數碼管及配套驅動顯示單元,可在模塊上完成各種LED基礎顯示實驗及數字時鐘實驗。
⑥數電選配芯片套件
提供1套實驗所需各種數字邏輯芯片,滿足常規數字電路實驗和學生自行創新實驗的需求。
(4)單片機基礎練習模塊
①外部輸入電源支持DC9~24V,外擴DC5V電源接口。
②模塊上包含89C51單片機的最小系統,使用DIP40鎖緊座、外擴所有IO引腳,配連接線,方便自由連接外部實驗模塊;
③復位電路:帶上電復位電路和4.3mm高度的小按鈕復位鍵;
④開發板晶振:晶振設計可以方便更換;
⑤八位單向鎖定開關、單路共陰數碼管電路、八位共陽LED指示燈電路、八位共陰LED指示燈電路、八路獨立金屬按鍵電路(體現軟件防抖/硬件防抖)、一路5V有源蜂鳴器驅動電路、一路觸摸按鍵電路、一路繼電器電路,控制口采用插孔式連接;
⑥支持USB仿真,支持USB和ISP兩種下載模式,需配備下載軟件以及下載線;
⑦模塊上布局合理美觀,需有明確電路圖指示圖案,使用中英文標注,方便基礎教學。至少4個地線U型針,便于示波器測量連接。
★四、智慧實驗室管理系統智能終端
17寸工控一體機嵌入式觸控觸摸電容平板電腦1臺,WIN7系統。
一)示波器功能
1)2路波形測量功能。
2)測頻范圍:100MSa/s高速實時采樣,最高80MHz帶寬
3) 輸入電壓范圍:±25V,ADC采樣分辨率12位
二)16路邏輯分析儀功能
三)1路任意波形信號發生器輸出
刷新率25Msps,波形測量完全滿足教學實驗要求,波形平滑不失真。
四)2路脈沖信號發生器
1)最高輸出10MHz波形
2)可輸出方波、三角波、白噪聲、直流輸出
3)輸出最小步進1mV
4)模擬信號輸出范圍:±1mV - ±5V
五)電源
±15V可調節, 5V:750mA -5V:100mA 3.3V:700mA
六)萬用表功能
1)萬用表的電阻測量功能。
2)萬用表的直流電壓測量功能。
3)萬用表的交流電壓測量功能。
4)萬用表的交流電流測量功能。
七)人機界面功能
1)人機界面顯示所測量的波形,并顯示相應的量測值。
2)通過界面可以查看響應的環境參數及電能參數
八)附加功能
1)環境參數測量:可同時測量顯示溫濕度、CO2濃度和PM2.5。
2)電氣參數測量:可測量控制臺電壓電流,并計算出功率。
3)過流、過壓、欠壓(閥值可設置)報警跳閘保護。
4)安全防護:實驗室環境安全監控裝置(PM2.5、煙霧、可燃氣體、溫濕度及CO2濃度異常(火警)報警)。
5)節電功能:長期無人實驗時,自動關閉總閘開關,實現安全和節電效果。
六、實驗內容
1、電工基礎部分
實驗一 電位、電壓的測定及電路電位圖的繪制
實驗二 基爾霍夫定律的驗證
實驗三 疊加原理的驗證
實驗四 電壓源與電流源的等效變換
實驗五 戴維南定理和諾頓定理的驗證
實驗六 最大功率傳輸條件測定
實驗七 受控源VCVS、VCCS、CCVS、CCCS的實驗研究
實驗八 RC一階電路的響應測試
實驗九 二階動態電路響應的研究
實驗十 R、L、C元件阻抗特性的測定
實驗十一 RC選頻網絡特性測試
實驗十二 單雙T網絡頻率特性測試
實驗十三 R、L、C串聯諧振電路的研究
實驗十四 雙口網絡測試
實驗十五 負阻抗變換器
2、模擬電路部分
實驗一 常用電子儀器的使用
實驗二 單管放大電路的測量
實驗三 場效應管放大器
實驗四 負反饋放大器
實驗五 差動放大器
實驗六 集成運放基本運算電路
實驗七 集成運放比較器
實驗八 集成運算放大器的有源濾波器
實驗九 RC正弦波振蕩器
實驗十 LC正弦波振蕩器
實驗十一 低頻功率放大器(Ⅰ)─OTL 功率放大器
實驗十二 低頻功率放大器(Ⅱ)─集成功率放大器
實驗十三 集成穩壓器穩壓電源
實驗十四 串聯型晶體管穩壓電源
實驗十五 電容三點式LC振蕩器
實驗十六 集成乘法器幅度調制電路
實驗十七 振幅解調器(包絡檢波)
實驗十八 振幅解調器(同步檢波)
實驗十九 變容二極管調頻器
實驗二十 電容耦合回路相位鑒頻器
實驗二十一 鎖相環頻率調制器
實驗二十二 鎖相環鑒頻器
3、數字電路部分
實驗一 數字電路實驗基礎
實驗二 集成邏輯門電路的邏輯功能
實驗三 組合邏輯電路的分析
實驗四 數據選擇器
實驗五 小規模組合邏輯電路的設計
實驗六 中規模組合邏輯電路的設計
實驗七 觸發器
實驗八 同步時序邏輯電路的分析
實驗九 中規模集成時序邏輯器件的應用
實驗十 同步時序電路的設計
實驗十一 序列信號發生器
實驗十二 數字鐘
4、單片機部分
實驗一 P0口輸入輸出實驗
實驗二 步進電機正反轉實驗
實驗三 外部中斷實驗----脈沖計數
實驗四 秒時鐘發生器實驗
實驗五 PC機串口(USB)通信實驗
實驗六 靜態數碼管顯示實驗
實驗七 獨立鍵盤按鍵實驗
實驗八 觸摸按鍵實驗
實驗九 矩陣按鍵實驗
實驗十 電機轉速實驗
實驗十一 PWM發生器(音樂)實驗
實驗十二 蜂鳴器實驗
實驗十三 WDG(內部)實驗
實驗十四 繼電器實驗
實驗十五 16X16LED點陣顯示漢字實驗
實驗十六 溫濕度傳感器采集實驗
實驗十七 1602LCD漢字和圖片顯示實驗
實驗十八 交通燈實驗
實驗十九 數碼管動態顯示實驗
實驗二十 日歷顯示實驗
實驗二十一 花樣流水燈顯示實驗