模电.数电实验与技能实训考核实验室成套设备

 模电.数电实验与技能实训考核实验室成套设备

1、实验台构成与性能

1.1 电源及参数

• 输入电源 ：采用单相三线输入方式。

• 电源输出 ：具备嵌入式保险盒与三相漏电开关二级保护功能。具体各组电源参数如下：

• A 组 ：一台 0.5KA 单相 0 - 250V 输出。

• B 组 ：低压交流电压 3 - 24V 分七档可调，最大输出电流 1.5A，配有电流表指示。

• C 组 ：低压直流稳压电源，电压 5V，电流 0.5A，有电流表指示。

• D 组 ：双路恒流稳压电源，两路输出电压均为 0 - 30V，内置式继电器自动换档，多圈电位器连续调节，使用便捷。输出最大电流为 1.5A，具备预设式限流保护功能，每次输出有 0.5 级数字电流表、电压表指示，电压稳定度＜10-2，负载稳定度＜10-2，纹波电压＜5mv。

• E 组 ：单相交流市电输出，通过万能插板供用户自备设备使用。

1.2 函数信号发生器

• 波形 ：可产生正弦波、三角波、方波、脉冲波、锯齿波、TTL 方波、矩形波等多种波形。

• 频率范围 ：涵盖 0.1Hz 到 2MHz，分为七个频率档级。

• 正弦波失真度 ：在 10 - 30Hz 时＜3%，30Hz - 100KHz 时≤1%。

• 方波响应 ：前沿 / 后沿≤100nS（开路）。

• 最大输出幅度（开路） ：当 f＜1MH 时幅度≤15VP-P；1M＜f≤2MHz 时≤11Vp-p。

• 直流偏置（开路） ：为±lOV。

• 输出阻抗 Z ：ZO=50Ω±5Ω。

• 占空比 ：脉冲与锯齿波上升、下降沿可连续变化，范围在 10%～90％之间。

• 压控振荡（VCF） ：当加外加直流电压 0±5V 变化时，对应的频率变化大于 l00:1。

• 输出衰减 ：提供 20dB、40dB、60dB 三档衰减选项。

1.3 频率计数器

• 测频范围 ：能够测量 lHz～l00MHz 的频率范围。

• 闸门时间 ：有 0.01S、0.1S、1S、10S 四档可选。

• 输入阻抗（AC 耦合） ：电阻分量约为 500KΩ，并联电容约为 100P。

1.4 单次脉冲

每次可输出一对正负脉冲，方便进行单次脉冲相关实验操作。

1.5 音频功率放大器

输入音频电压不低于 10mV 时，输出功率不小于 1W，音量可调节，内部配备喇叭，可用于放大电路扩音，也可作为信号寻迹使用，有助于在模电.数电实验与技能实训考核实验室成套设备中进行音频信号的观察与分析。

1.6 七段译码器

配备 3 组七段译码器及对应的译码显示数码管，可用于数字电路中的译码显示实验，方便学生观察数字信号的显示效果，加深对数字电路知识的理解。

1.7 外测交直流二用电流表

精度达到 0.5 级，采用三位半数字式显示，测量范围为 0～1000mA，能够准确测量交直流电流，为实验数据的采集提供可靠保障。

1.8 外测交直流二用电压表

精度为 0.5 级，三位半数字式显示，测量范围是 0～99.9V，可满足各种交直流电压的测量需求，确保实验中电压参数的准确获取。

2、实验操作桌

实验操作桌采用双面饰面板制作而成，具有不变形、不褪色的特点，尺寸为 160×70×80cm，造型美观大方。桌面中间设计有抽屉，用于存放工具，左右两侧各设有一个存放柜，可用于储存元器件，方便实验过程中的取用，同时也保持了实验操作桌的整洁与有序，为模电.数电实验与技能实训考核实验室成套设备提供了良好的操作平台。

二、模电.数电实验与技能实训考核实验室成套设备之结构与配备（以二十四座为例）

（一）实验桌

• 数量与尺寸 ：配备学生实验桌 12 张，一桌二座，实验桌外形尺寸为 160×70×80cm。

• 电路插板 ：桌子中央配置九孔电路插板，该电路板采用注塑工艺制成，表面布有九孔成一组相互联通的插孔，元件盒可在其上任意拼插成实验电路，方便学生搭建各种实验电路。

• 元件盒 ：元件盒盒体透明直观，内部装有电阻、电容、电感、二极管、三极管、场效应管、可控硅等元件，用于完成原理实验。盒盖上印有永不褪色的元件符号，线条清晰美观，便于学生识别。盒体与盒盖采用科学的压卡式结构，使得维修、拆装更加方便。

• 实训项目 ：实训项目由二十几套特制实训电路板和相应元器件来完成，涵盖了多种模电.数电实验与技能实训考核项目。

• 胶皮板 ：每张操作桌配有一块胶皮板，用于保护通用电路板和桌面，如在需要在桌上放置电动机、进行焊接等操作时，可防止对桌面和电路板的损坏。

• 元器件储存柜 ：桌子下部设置元器件储存柜，用于放置实验元件、器材、工具等，便于实验物品的分类存放与管理。

（二）示教控制台

• 数量与功能 ：配置 1 台示教台，可分别控制 12 台学生实验台的电源。通用电路板演示屏立在实验台上，尺寸为 160×70mm，便于教师进行讲解、演示，直观地展示实验过程和电路连接方式，提高教学效果和效率。

（三）实验台

• 数量与配备 ：共配备 13 台实验台，其中学生实验桌和示教台上各配备 1 台，为学生的实验操作和教师的演示提供了充分的设备支持。

（四）器材配备

• 万用表 ：MF - 500 万用表 13 只，数字万用表 13 只，可用于各种电路参数的测量，帮助学生准确获取实验数据。

• 台钻与电烙铁 ：台钻 1 台，电烙铁及烙铁架 25 套，微型手枪钻 1 台，放置台钻桌 1 张，满足实验中元件的钻孔、焊接等加工需求。

• 工具套装 ：配备 13 套尖嘴钳，斜口钳，螺丝刀，扳手，镊子等工具，为学生提供了齐全的实验操作工具，方便进行各种实验操作和维修工作。

• 敷铜板与线路板 ：敷铜板 13 片，初步焊接通用线路板及组件 13 套，用于学生进行焊接练习和电路组装，提高学生的动手能力和实践技能。

• 实训考核组件 ：配备 13×22 套模电、数电技能实训考核组件，包括特制线路板及相应元器件，涵盖了多种模电.数电实验与技能实训考核项目，可对学生的学习成果进行全面、系统的考核。

• 双门立柜 ：双门立柜 2 个，用于存放实验器材、工具、元件等，使实验室保持整洁、有序的环境。

• 实验所需元件 ：提供 13 套实验所需的电阻，电位器，二极管，三极管，场效应管，集成，可控硅，传感器，逻辑电平开关，特制通用集成座等元件，满足各种实验项目的需求，为学生提供了丰富的实验资源。

• 学生凳 ：配备学生凳 25 张，为学生提供舒适的座位，便于学生在实验操作过程中长时间保持良好的工作姿态。

三、模电.数电实验与技能实训考核实验室成套设备之实验与实训项目

（一）实验项目

1. 模拟部分

• 基础特性测试实验 ：包括二极管的正、反相特性，晶体三极管的输入、输出特性实验，帮助学生理解半导体器件的基本特性，为后续的电路设计和应用打下基础。

• 放大电路实验 ：涵盖晶体管共射极单管放大器、两级阻容耦合放大电路、负反馈对放大器性能的影响、场效应管放大器、差动放大电路等实验项目，使学生掌握放大电路的组成、工作原理、性能指标以及负反馈对放大器性能的影响等知识，培养学生设计、调试放大电路的能力。

• 运算放大器实验 ：包括运算放大器指标测试、集成运算放大器的基本应用（多种模拟运算电路）、集成运算放大器非线性应用（多种波形发生器）等实验，让学生深入了解运算放大器的性能参数和广泛应用，掌握运算放大器在模拟信号处理中的重要地位和作用，提高学生运用运算放大器进行电路设计和解决问题的能力。

• 功率放大器实验 ：有变压器耦合推挽功率放大器、OTL 功率放大器、集成功率放大器等实验内容，使学生掌握功率放大器的电路结构、工作原理和性能特点，学会设计和调试功率放大器，以满足不同负载和功率要求的应用场景。

• 整流与稳压电路实验 ：包括单相桥式整流电路、串联型晶体管直流稳压电源（设计性实验）、集成直流稳压电源等实验，帮助学生理解整流和稳压电路的基本原理和实现方法，掌握直流稳压电源的设计和调试技术，为电子设备的稳定供电提供保障。

• 其他模拟电路实验 ：还包含单结晶体管特性、单结晶体管触发电路、晶闸管简单测试、晶闸管可控整流电路等实验项目，拓宽学生的模拟电路知识面，使学生了解特殊半导体器件的特性和应用，掌握晶闸管控制技术，为在电力电子、自动控制等领域的工作和学习奠定基础。

利用上述 20 项实验元器件，还可完成以下扩展实验项目：

• 偏置电路实验 ：如电压负反馈偏置电路、分压式电流负反馈偏置电路、用二极管稳定工作点等实验，加深学生对放大电路中偏置电路的作用和设计方法的理解，提高电路的稳定性和性能。

• 不同组态放大电路实验 ：包括共基极放大电路、共集电极放大电路、共源极基本放大电路、场效应管共漏极电路、场效应管共栅极电路等实验，让学生掌握不同组态放大电路的特点、性能和应用场合，拓宽学生的电路设计思路。

• 其他模拟电路实验 ：如单管阻容放大电路、变压器耦合放大电路、甲类功率放大电路、串联电流负反馈电路、串联电压负反馈电路、并联电压负反馈电路、并联电流负反馈电路、共基共射极放大电路、自举射极输出电路、NPN - PNP 直接耦合放大电路、用负反馈消除自激振荡、晶体管开关作用、变压器反馈式振荡电路、电容三点式振荡电路、电感三点式振荡电路、差动放大电路的基本形式、长尾式差动放大电路、双电源长尾式差动放大电路、运放用作交流比例放大、反相输入保护措施、同相输入保护措施、电源极性错接的保护、RC 高通电路、利用三极管来保护器件、差动输入运算电路、快速积分电路、模拟一阶微分方程电路、模拟二阶微分方程电路、基本对数运算电路、实用微分电路、反对数放大基本电路、简单的过零比较电路、利用二级管作为上限检测幅度选择电路、下限幅度选择电路、RC 无源网络的低通滤波电路、同相输入一阶低通滤波电路、反相输入一阶低通滤波电路、简单的二阶 RC 滤波电路、典型二阶 RC 有源低通滤波电路、典型二阶高通有源滤波电路、基本带通滤波电路、典型带通滤波电路、矩型波振荡电路、宽度可调的矩形波发生器、幅频可调的锯齿波发生器、单相半波整流电路、单相全波整流电路、电容滤波电路、电容滤波带电阻负载、RC 滤波电路、基本 LC 滤波电路、二倍压整流电路、三倍压整流电路、基本稳压电路、基本调整管稳压电路、具有放大环节的稳压电路、单相半波可控硅整流、电子调压电路等实验项目，这些实验内容丰富多样，涵盖了模拟电路的多个方面和应用领域，能够全面培养学生的模拟电路实验技能和工程实践能力。

2. 数字部分

• 逻辑门电路实验 ：包括 TTL 集成逻辑门的参数测试、CMOS 逻辑门的参数测试、TTL 集成电极开路门与三态输出门的应用等实验，让学生掌握常用逻辑门电路的性能参数、逻辑功能和应用方法，为数字电路的设计和应用奠定基础。

• 组合逻辑电路实验 ：如与、非、或、与非门电路实验、半加器电路实验、全加器电路实验、RS 触发器实验等，使学生学会设计和调试组合逻辑电路，理解组合逻辑电路的工作原理和逻辑关系，培养学生分析和解决问题的能力。

• 触发器实验 ：涵盖 D 触发器实验、JK 触发器实验、T 触发器实验、JK 型触发器转换成 D 触发器、D 型触发器转换成 JK 触发器等实验项目，让学生深入理解触发器的电路结构、逻辑功能和特性，掌握触发器的应用和转换方法，为后续的时序逻辑电路设计和学习提供支持。

• 时序逻辑电路实验 ：包括计数器实验、MSI 移位寄存器及其应用、译码器及其变换方式、MSI 数据选择器及逻辑设计、微分型单稳态电路、环形多谐振荡器等实验，使学生掌握时序逻辑电路的分析和设计方法，了解常见时序逻辑电路的功能和应用，提高学生对数字电路的综合运用能力。

• 其他数字电路实验 ：还包含利用门电路构成编码器分配器、选择器、组合电路的设计之一（编码转换）、组合电路的设计之二（显示电路）、同步时序电路的设计、计算机时序电路的设计、集成定时器测试及应用、CMOS 集成 A/D、D/A 转换电路实验、二极管非门、或非门电路、三极管非门、与非门、或非门电路、异步十进制减法计数器、异步十进制加法计数器、综合能力培训实验（电子秒表）等实验内容，这些实验项目涉及到数字电路的多个领域和实际应用，有助于学生将理论知识与实践相结合，提高学生的数字电路实验技能和创新能力，更好地满足模电.数电实验与技能实训考核实验室成套设备的教学目标和人才培养要求。