创新型数字电子电路实验装置

创新型数字电子电路实验装置

一、核心创新优势与技术特色

本创新型数字电子电路实验装置是专为现代电子技术教学研发的高标准实验平台，集成了完善的安全防护体系与齐全的实验功能，旨在提供一种安全、灵活、高效的实验环境。

该装置的核心创新在于其独特的实验电路构建方式。实验屏主体配备通用电路插扳，该电路板采用进口ABS工程塑料精密注塑成型，背面镶嵌着由压铸工艺制成、以九孔为一组的标准化铜片节点，正面则分布着与之对应的、九孔一组相互联通的插孔。学生可在此平台上，将各类透明创新实验模块自由拼插，像搭积木一样快速构建出从基础到复杂的各种数字与模拟电路，极大激发了学生的创新思维与实践兴趣。

透明创新实验模块是本装置的标志性设计。所有电子元器件均封装在透明工程塑料盒内，内部元件一目了然，直观性极强。盒盖上印制了永不褪色的标准电路符号与参数，清晰美观。盒体与盒盖采用科学便捷的压卡式结构，日常教学与维护中如需更换或检测内部元件，拆装过程简单迅速。这种模块化设计不仅便于管理，所有模块可规整地存放于实验操作桌下部的专用储物柜内，存取方便，显著提升了实验室的管理水平与规范化程度，并大幅减轻了实验教师的课前准备工作负担。

二、教学适用范围与建设价值

本装置广泛适用于高等院校（本科、高职）电子工程、自动化、通信工程、计算机科学与技术等专业，同时也可满足要求较高的中专、技校及职业学校的相关专业教学需求。它能高效完成数字电子技术、模拟电子技术等多门核心课程规定的大量实验项目。

作为新建电子实验室或传统实验室升级换代的理想选择，本创新型数字电子电路实验装置的引入是学校提升实践教学水平、加强学科建设、迈向规范化与现代化的重要标志。它能够有力地支持课程设计、毕业设计及学生电子创新竞赛活动，是培养创新型工程科技人才的关键基础设施。

三、主要技术性能指标

1. 输入电源：单相三线制 ～220V ±5% 50Hz

2. 工作环境：温度-10℃～+40℃，相对湿度＜85%（25℃）

3. 装置容量：＜1.0KVA

4. 整机重量：约150Kg

5. 外形尺寸：2000mm（长）× 700mm（宽）× 1500mm（高）（实验屏主体）

四、实验装置基本构成与功能

本实验台采用一体化设计，主要由实验屏、实验创新模块、学生实验桌三大部分构成。

（一）实验屏功能介绍

实验屏集成多路高精度电源、信号源及测量仪表，功能完备。

1. 电源系统

• 共用保护：具备保险丝和漏电保护开关双重安全保护。

• A组：低压交流电源，3V、6V、9V、12V、15V、18V、24V七档可调，最大输出电流1.5A，带电流指示。

• B组：固定直流稳压电源，输出5V/0.5A，带电流指示。

• C组：双路可调直流稳压电源，输出电压0～30V连续可调，输出电流0～1.5A，每路均配有0.5级数字电压/电流表头。稳压、稳流精度高，纹波小。

• E组：单相交流220V市电输出插座，供外接设备使用。

2. 功率输出函数信号发生器

• 采用直接数字频率合成（DDS）技术，输出高精度正弦波、方波、三角波。

• LCD大屏幕显示频率、波形与衰减值。

• 频率范围宽：0.1Hz～3MHz，支持数字键盘直输设置。

• 正弦波输出幅度≥10V，具备20dB/40dB衰减。

• 方波占空比1%—99%可调，输出TTL电平。

• 内置高精度频率计，测量范围高达100MHz。

3. 测量与核心部件

• 单次脉冲源：可输出正、负一对脉冲，适用于触发器实验。

• 外测交直流电压/电流表：精度0.5级，三位半数显，测量范围分别为0～99.9V和0～1000mA。

• 通用电路插板：即实验电路构建平台，是数字电子电路实验装置的核心操作区。

• 透明创新实验模块：即模块化元器件，是本装置创新型设计理念的直接体现。

（二）实验桌规格

实验桌主体为优质钢材，经双层亚光密纹喷塑处理，坚固耐用。桌面采用防火、防水、耐磨的高密度板，美观实用。结构稳固，符合人体工学。

五、标准配置清单（以单套学生单元为例）

注：以下为“透明创新实验模块”详细元器件清单的核心摘要，每套装置均配备完整两组模块，满足两位学生同时进行对比或协作实验。

• 电阻/电位器：涵盖从4Ω到1MΩ的数十种阻值，功率从1/8W到2W，以及多种阻值的精密电位器。

• 电容：包含电解电容（0.1μF-470μF）、瓷片电容（300pF-2μF）等多种规格。

• 半导体器件：二极管（4007、2AP9）、稳压管、发光二极管、光敏二极管、三极管（3DG6、3DG12、3AX31）、三端稳压器（7805）。

• 集成芯片插座：14脚、16脚、20脚、28脚等多种规格的IC座。

• 核心集成电路：

• 运算放大器（UA741）

• 定时器（NE555）

• 功率放大器（LA4101）

• 数模/模数转换器（DAC0832、ADC0809）

• TTL系列：74LS00, 74LS04, 74LS08, 74LS74, 74LS138, 74LS160, 74LS192, 74LS194等二十余种常用门电路、触发器、计数器、译码器、寄存器。

• CMOS系列：CD4011等。

六、可完成的主要创新实验项目

利用本创新型数字电子电路实验装置，可系统完成以下实验，覆盖数字电路、模拟电路及综合应用：

（一）数字电路基础与集成逻辑实验

1. TTL与CMOS集成逻辑门参数测试

2. 基本门电路实验（与、或、非、与非、或非、异或）

3. 组合逻辑电路实验：半加器、全加器、编码器、译码器、数据选择器设计与应用

4. 时序逻辑电路实验：RS、D、JK、T触发器及应用，触发器间逻辑转换

5. 计数器与寄存器实验：同步/异步计数器、移位寄存器及应用（如74LS160、74LS194）

（二）模拟与数模混合电路实验

1. 二极管、三极管基本门电路

2. 集成运放（UA741）基本运算电路

3. 集成定时器（NE555）应用（多谐振荡器、单稳态电路）

4. 数模（D/A）与模数（A/D）转换电路实验（DAC0832, ADC0809）

（三）综合设计与创新实验

1. 同步/异步时序电路综合设计

2. 利用中小规模集成电路（MSI/SSI）进行电子系统设计（如编码转换、显示驱动）

3. 综合能力培训实验——数字电子秒表设计（综合运用计数器、译码器、振荡器等