分类目录归档:电子技术

TPE-AD2模拟数字综合实验箱

欢迎了解创元素电子实验设备公开计划。回忆起往昔在学校学习电子电路等相关技术基础课的时候,相信很多同学或已经参加工作的朋友们应该都深有同感。除了课堂单纯的讲解,课本里反反复复看不懂的说明,为应付考试而不断刷题乏味,缺乏直观的实验演示(现在应该是草草在实验室走了个过场),最终导致了大家对专业的学习和应用缺乏信息。之所以心里没底气,原因其实很简单,书上讲解的基本电路没搭过没测试过,实验室里的各种仪器也做不了熟练上手的操作。

事实上,实验是学习电子技术的一个重要环节。对巩固和加深课堂教学内容,高学生实际工作技能,培养科学作风,为学习后续课程和从事实践技术工作奠定基础具有重要作用。当今我们的许多一流高校并不缺乏相应的经费,其实验室也有良好的实践条件。然而,提供给好学者的机会是不多的,种种管理制度上的原因,大家能随时随地使用这些硬件条件往往也不具备。很多同学和爱好者就和我们早期一样,在宿舍、在自己的家里自己进行补充学习和自行搭建各种实验条件,这也是催生爱好者们到处在网上交流和寻找各种实践机会和条件。

从各种单片机开发板、趣味电子实验书籍资料等等,虽然其优势和自身的特点,但绝大部分其实与学校里的科班培养计划课程及标准教科书脱节较远,并不太能帮助将来成为专业从业者的学生建立严谨的学科体系知识,进而登堂入室。另一方面,由许多校企及专业供应高校实验室建设的公司生产制造了大量相关的实验设备器材和配套资料,通过专门的业务途径或教育系统关系进入到高校的采购之列,然而这些产品价格高昂且一般人无法通过官网或互联网上等渠道自由获取相关资料学习和实践。

有一些朋友在知道我们通过各种途径收集了大量本科电类专业的课程的实验器材后,希望向我获取相关资料、租用设备,并建议我公开分享相关资讯。由于工作忙碌和器材陈旧等各种原因,我一直并未认真整理分享相关资讯。但近日又有高校师生叩门联络并痛陈其专业教材阅读及欲实践无门之苦,又相关实验器材行业并无技术门槛且罔顾版权互抄严重,如非特殊采购机制,此类教育器材硬件贩售实难为公司牟利之主源,发达国家诸多此类教育相关资讯均已CC协议公开,并借由创客运动得到广泛传播。该应用故我摒弃非原创资料价值之疑虑,趁疫情居家期间尽数整理相关资料并通过各类渠道分享。部分资料及硬件采购资讯不易通过网页等方式分享的,或欲进行相关教学合作的同仁,欢迎通过微信ID:zhangchengwust 与我接洽,交流相关资讯。祝专业教学研之路顺遂,取得建树。

该机将数字电路和模拟电路实验合为一体,由直流电源、信号源、电路实验区和电路开发区(面包板)等部分组成,模电实验配有5块实验板,每块实验板均安装透明保护罩,根据不同实验内容可随意选择,可方便的插接到主板实验区中。数电实验配有固定IC插座和可拆卸面包板(两块)。可完成模拟/数字电路课程所要求的基本实验和综合性实验。随机附有该实验指导书。

▲ 技术性能及配置

1.            电源  输入:AC 220V  50Hz

输出:DC +5V/1A;+12V/0.5A;-12V/0.5A(共三路),有过流保护,自动恢复功能,DC 1.2~15V/0.2A可调(由电源实验电路得到)。

2.            信号源:

(1) 直流信号源:双路(分-0.5V~+0.5V,-5V~+5V两档连续可调)。

(2) 信号源:① 单脉冲:无抖动正负脉冲,TTL电平。

② 固定连续脉冲:10K、20K、40K、80K,同步输出,TTL电平。

③ 可调连续脉冲:1Hz~5KHz分两档,输出为方波,TTL电平。

(3) 函数波发生器

输出波形:方波、三角波、正弦波

幅    值:方  波、三角波Vp-p:0~24V,正弦波Vp-p:0~12V

频率范围:10Hz~100KHz分四档连续可调

3.            其它功能单元:10位LED电平指示;10位逻辑电平开关;二位七段数码管;4只独立电位器1K、22K、100K、680K。

4.            插件板:面包板2块(产地:台湾)。

5.            模拟电路实验板:五块,可完成低频模拟电子线路实验。

6.            数字电路实验区(均为圆孔IC插座):8P:2只、14P:3只、16P:3只。

7.            实验箱箱体:铝合金框架式结构,外形尺寸485mm×300mm×120mm。

 

▲ 推荐教材及所需外配仪器

推荐教材:

模拟/数字电路基础课程教材均可(不限)

外配仪器:

1.            示波器(20MHz)

2.            频率计(10MHz以上)

3.            毫伏表(低频)

4.            数字万用表(3位半)

TPE-ADⅡ模拟/数字电路实验箱TPE-ADⅡ模拟/数字电路实验箱

 

 

实验内容

 

 

▲ 模拟电路部分

 

 

1.            单管交流放大电路

2.            两级交流放大电路

3.            负反馈放大电路

4.            射级跟随电路

5.            直流差动放大电路

6.            比例求和运算电路

7.            积分与微分电路

8.            波形发生电路

9.            有源滤波器

10.         电压比较器

11.         集成电路RC正弦波振荡电路

12.         集成功率放大电路

13.         整流滤波与并联稳压电路

14.         串联稳压电路

15.         集成稳压电路

16.         RC正弦波振荡电路

17.         LC振荡器及选频放大电路

18.         电流/电压转换电路

19.         电压/频率转换电路

20.         互补对称功率放大电路

21.         波形变换电路等二十余种实验。

 

▲ 数字电路部分

 

一、         基本实验部分

1.            门电路逻辑功能及测试

2.            组合逻辑电路(半加器、全加器及逻辑运算)

3.            触发器(一)R—S、D、JK

4.            触发器(二)三态输出触发器,锁存器。

5.            时序电路测试及研究

6.            集成计数器及寄存器

7.            译码器和数据选择器

8.            波形产生及单稳态触发器

9.            555时基电路

二、   选做实验部分

1.     CMOS门电路测试

2.     TS门,OC门的功能测试及应用。

3.     TTL不同系列芯片性能和参数的测定

4.     门电路的驱动能力测试

5.     逻辑笔实验与分析

6.     TTL与CMOS相互连接实验

7.     MSI加法器

8.     竞争冒险

9.     触发器应用

10.  寄存器及其应用

11.  计数器MSI芯片的应用

12.  时序电路应用

13.  顺序脉冲和脉冲分配电路

14.  施密特触发器及其应用

15.  单稳态触发器及其应用

16.  多路模拟开关及其应用

17.  数字定时器

18.  电压变换器

19.  四路优先判决电路

20.  电子校音器

21.  示波器多踪显示接口

 

前   言

 

实验是学习电子技术的一个重要环节。对巩固和加深课堂教学内容,高学生实际工作技能,培养科学作风,为学习后续课程和从事实践技术工作奠定基础具有重要作用。为适应电子科学技术的迅猛发展和教学改革不断深入的需要,我们在教学实践的基础上,运用多年从事教学仪器产品研制生产的经验,研制生产了TPE—A系列模拟电路实验箱,并编写了这本相应的实验指导书。

本书以《高等工业学校电子技术基础课程教学基本要求》(1993年6月修订,报国家教委审批稿)中确定的教学实验要求为基础,包括了,《模拟电子技术基础》课程全部实验内容。不同层次不同需要的学校可根据本专业教学要求选择.

实验内容的安排遵循由浅到深,由易到难的规律。考虑不同层次需要,既有测试,验证的内容,也有设计、研究的内容。有些选做实验只提供设计要求及原理简图,由学生自己完成方案选择,实验步骤及纪录表格等,充分发挥学生的创造性和主动性。

一般学习模拟电子技术课程实验数目在10个以内,本书提供的21个实验可供不同专业不同层次不同需要的课程实验选择。

由于编者水平所限,时间仓促,错误及欠缺之处恳请批评指正。

 

编者

 

2004年6月于清华大学

 

实验要求

 

1实验前必须充分预习,完成指定的预习任务。预习要求如下:

1)认真阅读实验指导书,分析、掌握实验电路的工作原理,并进行必要的估算。

2)完成各实验“预习要求”中指定的内容。

3)熟悉实验任务。

4)复习实验中所用各仪器的使用方法及注意事项。

2使用仪器和实验箱前必须了解其性能、操作方法及注意事项,在使用时应严格遵守。

3实验时接线要认真,相互仔细检查,确定无误才能接通电源,初学或没有把握应经指导教师审查同意后再接通电源。

4模拟电路实验注意:

1)在进行小信号放大实验时,由于所用信号发生器及连接电缆的缘故,往往在进入放大器前就出现噪声或不稳定,有些信号源调不到毫伏以下,实验时可采用在放大器输入端加衰减的方法。一般可用实验箱中电阻组成衰减器,这样连接电缆上信号电平较高,不易受干扰。

2)做放大器实验时如发现波形削顶失真甚至变成方波,应检查工作点设置是否正确,或输入信号是否过大,由于实验箱所用三极管hfe较大,特别是两级放大电路容易饱和失真。

5实验时应注意观察,若发现有破坏性异常现象(例如有元件冒烟、发烫或有异味)应立即关断电源,保持现场,报告指导教师。找出原因、排除故障,经指导教师同意再继续实验。

6实验过程中需要改接线时,应关断电源后才能拆、接线。

7实验过程中应仔细观察实验现象,认真记录实验结果(数据波形、现象)。所记录的实验结果经指导教师审阅签字后再拆除实验线路。

8实验结束后,必须关断电源、拔出电源插头,并将仪器、设备、工具、导线等按规定整理。

9实验后每个同学必须按要求独立完成实验报告。

 

目   录

 

 

实验一  单管交流放大电路 …………………………………………… 1

实验二  两级交流放大电路 …………………………………………… 6

实验三  负反馈放大电路 ……………………………………………… 8

实验四  射级跟随电路 ………………………………………………… 10

实验五  直流差动放大电路 …………………………………………… 13

实验六  比例求和运算电路 …………………………………………… 16

实验七  积分与微分电路 ……………………………………………… 20

实验八  波形发生电路 ………………………………………………… 22

实验九  有源滤波器 …………………………………………………… 25

实验十  电压比较器 …………………………………………………… 27

实验十一  集成电路RC正弦波振荡电路 …………………………… 29

实验十二  集成功率放大电路 ………………………………………… 31

实验十三  整流滤波与并联稳压电路 ………………………………… 33

实验十四  串联稳压电路 ……………………………………………… 35

实验十五  集成稳压电路 ……………………………………………… 38

实验十六  RC正弦波振荡电路 ………………………………………… 41

实验十七  LC振荡电路及选频放大电路 ……………………………… 43

实验十八  电流/电压转换电路 ……………………………………… 45

实验十九  电压/频率转换电路 ……………………………………… 46

实验二十  互补对称功率放大电路 …………………………………… 47

实验二十一  波形变换电路 …………………………………………… 48

 

 

TPE-AD模拟数字综合实验箱

欢迎了解创元素电子实验设备公开计划。回忆起往昔在学校学习电子电路等相关技术基础课的时候,相信很多同学或已经参加工作的朋友们应该都深有同感。除了课堂单纯的讲解,课本里反反复复看不懂的说明,为应付考试而不断刷题乏味,缺乏直观的实验演示(现在应该是草草在实验室走了个过场),最终导致了大家对专业的学习和应用缺乏信息。之所以心里没底气,原因其实很简单,书上讲解的基本电路没搭过没测试过,实验室里的各种仪器也做不了熟练上手的操作。

事实上,实验是学习电子技术的一个重要环节。对巩固和加深课堂教学内容,高学生实际工作技能,培养科学作风,为学习后续课程和从事实践技术工作奠定基础具有重要作用。当今我们的许多一流高校并不缺乏相应的经费,其实验室也有良好的实践条件。然而,提供给好学者的机会是不多的,种种管理制度上的原因,大家能随时随地使用这些硬件条件往往也不具备。很多同学和爱好者就和我们早期一样,在宿舍、在自己的家里自己进行补充学习和自行搭建各种实验条件,这也是催生爱好者们到处在网上交流和寻找各种实践机会和条件。

从各种单片机开发板、趣味电子实验书籍资料等等,虽然其优势和自身的特点,但绝大部分其实与学校里的科班培养计划课程及标准教科书脱节较远,并不太能帮助将来成为专业从业者的学生建立严谨的学科体系知识,进而登堂入室。另一方面,由许多校企及专业供应高校实验室建设的公司生产制造了大量相关的实验设备器材和配套资料,通过专门的业务途径或教育系统关系进入到高校的采购之列,然而这些产品价格高昂且一般人无法通过官网或互联网上等渠道自由获取相关资料学习和实践。

有一些朋友在知道我们通过各种途径收集了大量本科电类专业的课程的实验器材后,希望向我获取相关资料、租用设备,并建议我公开分享相关资讯。由于工作忙碌和器材陈旧等各种原因,我一直并未认真整理分享相关资讯。但近日又有高校师生叩门联络并痛陈其专业教材阅读及欲实践无门之苦,又相关实验器材行业并无技术门槛且罔顾版权互抄严重,如非特殊采购机制,此类教育器材硬件贩售实难为公司牟利之主源,发达国家诸多此类教育相关资讯均已CC协议公开,并借由创客运动得到广泛传播。该应用故我摒弃非原创资料价值之疑虑,趁疫情居家期间尽数整理相关资料并通过各类渠道分享。部分资料及硬件采购资讯不易通过网页等方式分享的,或欲进行相关教学合作的同仁,欢迎通过微信ID:zhangchengwust 与我接洽,交流相关资讯。祝专业教学研之路顺遂,取得建树。

 

该机将数字电路和模拟电路实验合为一体,新颖紧凑、功能齐全、利用率高。其实验内容覆盖模拟和数字电路基本内容,针对不同需要我们编写了实验指导书供使用者参考,随机附有该实验指导书。

▲ 技术性能及配置

1.            电源  输入:AC 220V  50Hz

输出:DC +5V/1A;+12V/0.2A;-12V/0.2A(共三路),有过流保护,自动恢复功能,DC 1.2~15V/0.2A可调(由电源实验电路得到)。

2.            信号源:

(1) 直流信号源:双路±0.5V,±5V两档连续可调。

(2) 信号源:①单脉冲:无抖动正负脉冲,TTL电平。

②固定连续脉冲:25K、50K、100K、200K,同步输出,TTL电平。

③可调连续脉冲:1Hz~5KHz分两档,输出为方波,TTL电平。

(3) 正弦波信号:f×1;f×10;f×100;f×1000(f=100±10Hz)四路固定频率。

3.  其他功能单元:8位LED电平指示;8位逻辑电平开关;二位七段数码管;3只独立电位器1K、22K、680K。

4.            插件板:面包板2块(产地:台湾)。

5.            模拟电路实验区:分立器件、运算放大器及电源电路三个单元。

6.            实验箱箱体:铝合金框架式结构,外形尺寸370mm×300mm×120mm。

 

 

 

▲ 推荐教材及所需外购仪器

推荐教材:

模拟/数字电路基础课程教材均可(不限)

外购仪器:

1.            示波器(20MHz)

2.            信号源(100KHz以上)

3.            频率计(10MHz以上)

4.            毫伏表(低频)

5.            数字万用表(3位半)

TPE-AD模拟/数字综合实验箱

实验内容

 

▲ 模拟电路部分

 

1.            单管交流放大电路

2.            两级交流放大电路

3.            负反馈放大电路

4.            射级跟随电路

5.            直流差动放大电路

6.            比例求和运算电路

7.            积分与微分电路

8.            波形发生电路

9.            有源滤波器

10.         电压比较器

11.         集成电路RC正弦波振荡电路

12.         集成功率放大电路

13.         整流滤波与并联稳压电路

14.         串联稳压电路

15.         集成稳压电路

16.         RC正弦波振荡电路

17.         LC振荡器及选频放大电路

18.         电流/电压转换电路

19.         电压/频率转换电路

20.         互补对称功率放大电路

21.         波形变换电路等二十余种实验。

 

 

▲ 数字电路部分

 

一、   基本实验部分

1.            门电路逻辑功能及测试

2.            组合逻辑电路(半加器、全加器及逻辑运算)

3.            触发器(一)R—S、D、JK

4.            触发器(二)三态输出触发器,锁存器。

5.            时序电路测试及研究

6.            集成计数器及寄存器

7.            译码器和数据选择器

8.            波形产生及单稳态触发器

9.            555时基电路

二、   选做实验部分

1.     CMOS门电路测试

2.     TS门,OC门的功能测试及应用。

3.     TTL不同系列芯片性能和参数的测定

4.     门电路的驱动能力测试

5.     逻辑笔实验与分析

6.     TTL与CMOS相互连接实验

7.     MSI加法器

8.     竞争冒险

9.     触发器应用

10.  寄存器及其应用

11.  计数器MSI芯片的应用

12.  时序电路应用

13.  顺序脉冲和脉冲分配电路

14.  施密特触发器及其应用

15.  单稳态触发器及其应用

16.  多路模拟开关及其应用

17.  数字定时器

18.  电压变换器

19.  四路优先判决电路

20.  电子校音器

21.  示波器多踪显示接口

 

前   言

 

实验是学习电子技术的一个重要环节。对巩固和加深课堂教学内容,高学生实际工作技能,培养科学作风,为学习后续课程和从事实践技术工作奠定基础具有重要作用。为适应电子科学技术的迅猛发展和教学改革不断深入的需要,我们在教学实践的基础上,运用多年从事教学仪器产品研制生产的经验,研制生产了TPE—A系列模拟电路实验箱,并编写了这本相应的实验指导书。

本书以《高等工业学校电子技术基础课程教学基本要求》(1993年6月修订,报国家教委审批稿)中确定的教学实验要求为基础,包括了,《模拟电子技术基础》课程全部实验内容。不同层次不同需要的学校可根据本专业教学要求选择.

实验内容的安排遵循由浅到深,由易到难的规律。考虑不同层次需要,既有测试,验证的内容,也有设计、研究的内容。有些选做实验只提供设计要求及原理简图,由学生自己完成方案选择,实验步骤及纪录表格等,充分发挥学生的创造性和主动性。

一般学习模拟电子技术课程实验数目在10个以内,本书提供的21个实验可供不同专业不同层次不同需要的课程实验选择。

由于编者水平所限,时间仓促,错误及欠缺之处恳请批评指正。

 

编者

 

2004年6月于清华大学

 

实验要求

 

1实验前必须充分预习,完成指定的预习任务。预习要求如下:

1)认真阅读实验指导书,分析、掌握实验电路的工作原理,并进行必要的估算。

2)完成各实验“预习要求”中指定的内容。

3)熟悉实验任务。

4)复习实验中所用各仪器的使用方法及注意事项。

2使用仪器和实验箱前必须了解其性能、操作方法及注意事项,在使用时应严格遵守。

3实验时接线要认真,相互仔细检查,确定无误才能接通电源,初学或没有把握应经指导教师审查同意后再接通电源。

4模拟电路实验注意:

1)在进行小信号放大实验时,由于所用信号发生器及连接电缆的缘故,往往在进入放大器前就出现噪声或不稳定,有些信号源调不到毫伏以下,实验时可采用在放大器输入端加衰减的方法。一般可用实验箱中电阻组成衰减器,这样连接电缆上信号电平较高,不易受干扰。

2)做放大器实验时如发现波形削顶失真甚至变成方波,应检查工作点设置是否正确,或输入信号是否过大,由于实验箱所用三极管hfe较大,特别是两级放大电路容易饱和失真。

5实验时应注意观察,若发现有破坏性异常现象(例如有元件冒烟、发烫或有异味)应立即关断电源,保持现场,报告指导教师。找出原因、排除故障,经指导教师同意再继续实验。

6实验过程中需要改接线时,应关断电源后才能拆、接线。

7实验过程中应仔细观察实验现象,认真记录实验结果(数据波形、现象)。所记录的实验结果经指导教师审阅签字后再拆除实验线路。

8实验结束后,必须关断电源、拔出电源插头,并将仪器、设备、工具、导线等按规定整理。

9实验后每个同学必须按要求独立完成实验报告。

 

目   录

 

 

实验一  单管交流放大电路 …………………………………………… 1

实验二  两级交流放大电路 …………………………………………… 6

实验三  负反馈放大电路 ……………………………………………… 8

实验四  射级跟随电路 ………………………………………………… 10

实验五  直流差动放大电路 …………………………………………… 13

实验六  比例求和运算电路 …………………………………………… 16

实验七  积分与微分电路 ……………………………………………… 20

实验八  波形发生电路 ………………………………………………… 22

实验九  有源滤波器 …………………………………………………… 25

实验十  电压比较器 …………………………………………………… 27

实验十一  集成电路RC正弦波振荡电路 …………………………… 29

实验十二  集成功率放大电路 ………………………………………… 31

实验十三  整流滤波与并联稳压电路 ………………………………… 33

实验十四  串联稳压电路 ……………………………………………… 35

实验十五  集成稳压电路 ……………………………………………… 38

实验十六  RC正弦波振荡电路 ………………………………………… 41

实验十七  LC振荡电路及选频放大电路 ……………………………… 43

实验十八  电流/电压转换电路 ……………………………………… 45

实验十九  电压/频率转换电路 ……………………………………… 46

实验二十  互补对称功率放大电路 …………………………………… 47

实验二十一  波形变换电路 …………………………………………… 48

 

 

TPE-A3模拟电路实验箱

欢迎了解创元素电子实验设备公开计划。回忆起往昔在学校学习电子电路等相关技术基础课的时候,相信很多同学或已经参加工作的朋友们应该都深有同感。除了课堂单纯的讲解,课本里反反复复看不懂的说明,为应付考试而不断刷题乏味,缺乏直观的实验演示(现在应该是草草在实验室走了个过场),最终导致了大家对专业的学习和应用缺乏信息。之所以心里没底气,原因其实很简单,书上讲解的基本电路没搭过没测试过,实验室里的各种仪器也做不了熟练上手的操作。

事实上,实验是学习电子技术的一个重要环节。对巩固和加深课堂教学内容,高学生实际工作技能,培养科学作风,为学习后续课程和从事实践技术工作奠定基础具有重要作用。当今我们的许多一流高校并不缺乏相应的经费,其实验室也有良好的实践条件。然而,提供给好学者的机会是不多的,种种管理制度上的原因,大家能随时随地使用这些硬件条件往往也不具备。很多同学和爱好者就和我们早期一样,在宿舍、在自己的家里自己进行补充学习和自行搭建各种实验条件,这也是催生爱好者们到处在网上交流和寻找各种实践机会和条件。

从各种单片机开发板、趣味电子实验书籍资料等等,虽然其优势和自身的特点,但绝大部分其实与学校里的科班培养计划课程及标准教科书脱节较远,并不太能帮助将来成为专业从业者的学生建立严谨的学科体系知识,进而登堂入室。另一方面,由许多校企及专业供应高校实验室建设的公司生产制造了大量相关的实验设备器材和配套资料,通过专门的业务途径或教育系统关系进入到高校的采购之列,然而这些产品价格高昂且一般人无法通过官网或互联网上等渠道自由获取相关资料学习和实践。

有一些朋友在知道我们通过各种途径收集了大量本科电类专业的课程的实验器材后,希望向我获取相关资料、租用设备,并建议我公开分享相关资讯。由于工作忙碌和器材陈旧等各种原因,我一直并未认真整理分享相关资讯。但近日又有高校师生叩门联络并痛陈其专业教材阅读及欲实践无门之苦,又相关实验器材行业并无技术门槛且罔顾版权互抄严重,如非特殊采购机制,此类教育器材硬件贩售实难为公司牟利之主源,发达国家诸多此类教育相关资讯均已CC协议公开,并借由创客运动得到广泛传播。该应用故我摒弃非原创资料价值之疑虑,趁疫情居家期间尽数整理相关资料并通过各类渠道分享。部分资料及硬件采购资讯不易通过网页等方式分享的,或欲进行相关教学合作的同仁,欢迎通过微信ID:zhangchengwust 与我接洽,交流相关资讯。祝专业教学研之路顺遂,取得建树。

本实验箱可完成低频模拟电子技术课程实验,使用该实验箱可完成二十多种模拟电子线路实验,适用于开设电子技术课程的各类学校。针对不同需要我们编写了实验指导书供使用者参考,随机附有所需连接导线。

该实验箱的实验板采用独特的两用板工艺,正面印有原理图及符号,反面为印制导线并焊有相应元器件,需要测量及观察的部分装有自锁紧式接插件,使用直观、可靠,维修方便、简捷。

▲ 技术性能

1.            电源  输入:AC 220V±10%

输出:① DC ±12V/0.2A(两路)

② DC +5V~+12V/0.2A;-5V~-12V/0.2A(两路)电压连续可调

③ DC +5V~+27V/0.2A电压连续可调(一路)

上面五路直流电源均有过流保护,自动恢复功能

④ AC 7.5V×2/0.2A

2.            直流信号源:  双路 -0.5V~+0.5V;-5V~+5V(IMAX=1mA)两

档连续可调。

3.            电位器组: 3只独立电位器 1KΩ、22KΩ、680KΩ。

4.            接插件:  内径为Φ2自锁紧可叠插式插座。

5.            模块电路单元:分立电路;集成运放电路;功率放大电路;集成功率

放大电路;整流、滤波、稳压电路等。

6.            实验箱箱体:铝合金框架式结构,外形尺寸450mm×300mm×130mm。

▲ 推荐教材及所需外购仪器

推荐教材:

模拟电路基础课程教材均可(不限)

外购仪器:

1.            示波器(20MHz)

2.            信号源(100KHz以上)

3.            频率计(10MHz以上)

4.            毫伏表(低频)

5.            万用表(3位半)

 

TPE-A3模拟电路实验箱

 

▲ 实验内容

1.            单管交流放大电路

2.            两级交流放大电路

3.            负反馈放大电路

4.            射级跟随电路

5.            直流差动放大电路

6.            比例求和运算电路

7.            积分与微分电路

8.            波形发生电路

9.            有源滤波器

10.         电压比较器

11.         集成电路RC正弦波振荡电路

12.         集成功率放大电路

13.         整流滤波与并联稳压电路

14.         串联稳压电路

15.         集成稳压电路

16.         RC正弦波振荡电路

17.         LC振荡器及选频放大电路

18.         电流/电压转换电路

19.         电压/频率转换电路

20.         互补对称功率放大电路

21.         波形变换电路等二十余种实验。

 

前   言

 

实验是学习电子技术的一个重要环节。对巩固和加深课堂教学内容,高学生实际工作技能,培养科学作风,为学习后续课程和从事实践技术工作奠定基础具有重要作用。为适应电子科学技术的迅猛发展和教学改革不断深入的需要,我们在教学实践的基础上,运用多年从事教学仪器产品研制生产的经验,研制生产了TPE—A系列模拟电路实验箱,并编写了这本相应的实验指导书。

本书以《高等工业学校电子技术基础课程教学基本要求》(1993年6月修订,报国家教委审批稿)中确定的教学实验要求为基础,包括了,《模拟电子技术基础》课程全部实验内容。不同层次不同需要的学校可根据本专业教学要求选择.

实验内容的安排遵循由浅到深,由易到难的规律。考虑不同层次需要,既有测试,验证的内容,也有设计、研究的内容。有些选做实验只提供设计要求及原理简图,由学生自己完成方案选择,实验步骤及纪录表格等,充分发挥学生的创造性和主动性。

一般学习模拟电子技术课程实验数目在10个以内,本书提供的21个实验可供不同专业不同层次不同需要的课程实验选择。

由于编者水平所限,时间仓促,错误及欠缺之处恳请批评指正。

 

编者

 

2004年6月于清华大学

 

实验要求

 

1实验前必须充分预习,完成指定的预习任务。预习要求如下:

1)认真阅读实验指导书,分析、掌握实验电路的工作原理,并进行必要的估算。

2)完成各实验“预习要求”中指定的内容。

3)熟悉实验任务。

4)复习实验中所用各仪器的使用方法及注意事项。

2使用仪器和实验箱前必须了解其性能、操作方法及注意事项,在使用时应严格遵守。

3实验时接线要认真,相互仔细检查,确定无误才能接通电源,初学或没有把握应经指导教师审查同意后再接通电源。

4模拟电路实验注意:

1)在进行小信号放大实验时,由于所用信号发生器及连接电缆的缘故,往往在进入放大器前就出现噪声或不稳定,有些信号源调不到毫伏以下,实验时可采用在放大器输入端加衰减的方法。一般可用实验箱中电阻组成衰减器,这样连接电缆上信号电平较高,不易受干扰。

2)做放大器实验时如发现波形削顶失真甚至变成方波,应检查工作点设置是否正确,或输入信号是否过大,由于实验箱所用三极管hfe较大,特别是两级放大电路容易饱和失真。

5实验时应注意观察,若发现有破坏性异常现象(例如有元件冒烟、发烫或有异味)应立即关断电源,保持现场,报告指导教师。找出原因、排除故障,经指导教师同意再继续实验。

6实验过程中需要改接线时,应关断电源后才能拆、接线。

7实验过程中应仔细观察实验现象,认真记录实验结果(数据波形、现象)。所记录的实验结果经指导教师审阅签字后再拆除实验线路。

8实验结束后,必须关断电源、拔出电源插头,并将仪器、设备、工具、导线等按规定整理。

9实验后每个同学必须按要求独立完成实验报告。

 

目   录

 

 

实验一  单管交流放大电路 …………………………………………… 1

实验二  两级交流放大电路 …………………………………………… 6

实验三  负反馈放大电路 ……………………………………………… 8

实验四  射级跟随电路 ………………………………………………… 10

实验五  直流差动放大电路 …………………………………………… 13

实验六  比例求和运算电路 …………………………………………… 16

实验七  积分与微分电路 ……………………………………………… 20

实验八  波形发生电路 ………………………………………………… 22

实验九  有源滤波器 …………………………………………………… 25

实验十  电压比较器 …………………………………………………… 27

实验十一  集成电路RC正弦波振荡电路 …………………………… 29

实验十二  集成功率放大电路 ………………………………………… 31

实验十三  整流滤波与并联稳压电路 ………………………………… 33

实验十四  串联稳压电路 ……………………………………………… 35

实验十五  集成稳压电路 ……………………………………………… 38

实验十六  RC正弦波振荡电路 ………………………………………… 41

实验十七  LC振荡电路及选频放大电路 ……………………………… 43

实验十八  电流/电压转换电路 ……………………………………… 45

实验十九  电压/频率转换电路 ……………………………………… 46

实验二十  互补对称功率放大电路 …………………………………… 47

实验二十一  波形变换电路 …………………………………………… 48

 

W5200 以太网 扩展板 Arduino

欧美出口品质,国产价格,限时特价,限量促销,机不可失

原理图:http://i-element.org/makerstudio/W5200/Ethernet%20Shield%20v1.0%20sch.pdf

使用手册:http://i-element.org/makerstudio/W5200/MakerStudio%20Ethernet%20W5200%20Shield%20User%20Guide%20r1%20.pdf

Arduino使用范例代码:http://i-element.org/makerstudio/W5200/EthernetV1_0.zip

芯片相关参考手册:http://i-element.org/makerstudio/W5200/W5200_Datasheet.pdf

SIM900 GPRS GSM Arduino Shiled

欧美出口品质,国产价格,限时特价,限量促销,机不可失

 

原理图: http://i-element.org/makerstudio/GPRS/GPRS_GSM%20Shield%20v1.0%20sch.pdf

 

使用手册: http://i-element.org/makerstudio/GPRS/MakerStudio%20GPRS%20GSM%20Shield%20User%20Guide%20r1%20.pdf

 

Arduino使用范例代码: http://i-element.org/makerstudio/GPRS/GPRS_Shield.zip

 

芯片相关参考手册: http://i-element.org/makerstudio/GPRS/SIM900datasheeet.zip

 

创客音乐频谱彩灯

对已有的DIY项目进行升级

老早我就用面包板和电子元器件搭建出了一个最简化版本的音乐频谱彩灯,使用LED 代替传统彩色风琴使用的白炽灯。

即便电路如此简单,此电路也能正常工作。然而我觉得这个电路方案应该进一步完善。所以我翻看了原有的电路原理图,并分析改进了。

会有什么改进呢?让我们一起来看看视频。

第一步:需求与电路方案

Picture of The Problems & the Solutions

问题

它存在几个问题。电路中晶体管的偏置电压与供电电压有关,当然也与器件有关—换句话说,如果电压过高或过低,或者晶体管特性有差异,那么电路也许就不能正常工作。

再者,滤波器的性能参数也不是特别好——几个通频带之间有重合,通频带以外的频率信号衰减不够。

解决方案

首先,我将初始增益阶段从单晶体管设计改为双晶体管设计。它是一个基本的A类共发射极放大器,后面接一个射极跟随器。它们是直接耦合的,以此获得最佳性能,以及减少元器件数量(对于我来说,用最少的元件来设计电路是很重要的)。添加射极跟随器使得低输出阻抗的滤波器也能良好工作。偏置电路也被修改为更少的元件和电压依赖。

其次,对滤波器进行改进,以获得更好的分频效果。滤波器的输入和输出阻抗匹配得更好,从而达到更好的效果。

第三,LED的驱动电路被赋予给另一个晶体管。实际上,在最初的设计中,输出缓冲器和LED的驱动是由同一个晶体管担当的。现在,滤波器输出由射极跟随器进行缓冲,然后滤波了的音频信号在进入LED驱动器之前被整流。

这些改进帮助很大。为了获得更好的性能 ,我精心地调整了元件的值,还增加了灵敏度调节控制。

与早期版本相比,有许多额外的部件,但结果是完全值得的。现在LED灯对音乐响应非常好。

第二步:电路

Picture of Circuit
Picture of Circuit
Picture of Circuit

这是电路的原理图,物料清单,以及PCB的布局图,同时给出了滤波器的响应图。请记住,图形更多是定性的,而不是严谨的。

该电路是在许多老式电路的基础上做一些改进。

输入缓冲增益阶段具有低的输出阻抗,这对于后面的筛选阶段非常重要。这个阶段也被设计为给予高增益和最大的输出信号水平。因为过滤器是无源元件,所以会丢失一些信号。(我花了最多时间来设计这个放大阶段,我尝试了很多拓扑和参数。我认为我找到了简单,稳定和性能这三者之间的最佳平衡。与运算放大器不同,用晶体管设计放大器是一种折中的艺术。)

我最初的想法是把射极跟随器当作整流器使用。(Q3,5和7)结合偏置点集(由R8,9等)在点的正下方。LED 驱动器打开手机这个彩色风琴对低音量的音频输入非常敏感,同时消除了这里通常使用的二极管。

物料清单

  • 3x 47 欧姆 - R4,17,20
  • 6x 150 欧姆 - R10,15,16,16b,21,21b
  • 2x 270 欧姆 - R11,11b
  • 1x 470欧姆 - R6
  • 2x 1k 欧姆 - R1,2
  • 2x 4.7k欧姆 - R7,12
  • 4x 10k欧姆 - R3,9,14,19
  • 3x 270k 欧姆 - R8,13,18
  • 1x 1.2M 欧姆 - R5
  • 1x 10k 欧姆 电位器- VR1
  • 1x 4.7nF (0.0047uF) - C9
  • 2x 22nF (0.022uF) - C6,7
  • 1x 0.22uF EC - C3
  • 1x 1uF EC - C4
  • 3x 4.7uF EC - C5,8,10
  • 1x 10 uF EC 16V或 更高 - C2
  • 1x 47uF EC 16V或更高 - C1
  • 8x MPS2222A 或等效 - Q1-8
  • 6x Red LED (推荐超亮型) - D1-6
  • 6x Green LED (推荐超亮型) - D7-12
  • 6x Blue LED (推荐超亮型) - D13-18
  • 1x 3.5mm音频座- CN1
  • 1x 直流电源插座

所有电阻均为1/8W(或更高)碳膜型,精度为5%,小型电容为薄膜型,0.22uF及以上为额定电压为16V及以上的电解型。

部分替换

这类模拟电路往往对零件的值很挑剔,所以不要随便改变电阻阻值等,除非你知道你在做什么。

电阻和电容的类型不是很关键,所以你可以使用任何类型。例如,用陶瓷电容代替薄膜是可以的。

我使用的是MPS2222A 型晶体管,它可以被许多类型规格的通用三极管所代替。我测试的是2N4400, 2N4401, 和2N3904。

Q1比这个电路中的其他晶体管都重要,偏置是hfe在200左右的晶体管调整的。如果你使用不同的晶体管,你可能想要检查Q1集电极的电压——当时用的是12伏的电源电压时,这里的电压应该在4.5到6伏之间。如果它太高或太低,可调整R5或尝试不同的电阻器。

PCB布局
PCB布局是提供给PCB制造商的pdf。这是一个单层设计,所以应该很容易做出自己的。

工具包 和PCBs
这个项目的工具包和pcb都可以在 我的网站上找到。(链接:available at my website.)

第三步;装配

Picture of Assembly
Picture of Assembly

这里有8个晶体管,许多电阻,电容和发光二极管,但组装是非常直接的,因为他们都是插件元件(没有IC芯片)。在某种程度上,彩色风琴三重豪华版||是建立在70年代的电路上。如果你像我一样,你会欣赏所有离散组件设计的现代复古感觉。

我建议先焊接低的元器件,然后再转移到更高的部分。我按照下面的焊接顺序安排了BOM表。

焊接顺序

  • 电阻(弯曲引线) (reference on color code)
    • 3x 47 欧姆(黄, 紫, 黑,金) - R4,17,20
    • 6x 150 欧姆 (棕, 绿,棕,金) - R10,15,16,16b,21,21b
    • 2x 270 欧姆 (红,紫,棕,金) - R11,11b
    • 1x 470 欧姆 (黄,紫,棕,金) - R6
    • 2x 1k 欧姆 (棕,黑,红,金) - R1,2
    • 2x 4.7k 欧姆 (黄,紫,红,金) - R7,12
    • 4x 10k 欧姆 (棕,黑,橙,金) - R3,9,14,19
    • 3x 270k 欧姆 (红,紫,黄,金) - R8,13,18
    • 1x 1.2M 欧姆 (棕,红,绿,金) - R5
  • 1x 3.5mm 立体声插孔 - CN1
  • 电容 (观察电解电容的极性-长引脚插入PCB上带“+”符号的孔内
    • 1x 4.7nF (0.0047uF) 薄膜电容 - C9
    • 2x 22nF (0.022uF) 薄膜电容 - C6,7
    • 1x 0.22uF 电解电容* - C3
    • 1x 1uF 电解电容* - C4
    • 3x 4.7uF 电解电容* - C5,8,10
    • 1x 10 uF 电解电容* - C2
    • 1x 47uF 电解电容r* - C1
  • 晶体管 (极性 - 确保它们的方向与印刷在PCB上的形状一致)
    • 8x MPS2222A 或等效的- Q1-8
  • LED灯 (极性 - 确保它们的方向与印刷在PCB上的形状一致
    • 6x 红LED - D1-6
    • 6x 绿LED - D7-12
    • 6x蓝 LED - D13-18
  • 1x 直流电源插座
  • 1x 10k (50k) 欧姆电位器 - VR1

焊锡松香/助焊剂的注意事项

有些松香/助焊剂是能够导电的。(松香或助焊剂在焊锡丝内,帮助焊料粘附在烙铁头上)彩色风琴的某些部位对松香/助焊剂引起的微小漏电非常敏感。如果没有任何声音信号进来,彩色风琴的LED灯一直亮着,你需要清洁PCB,去除松香/助焊剂。

“无需清洁”型助焊剂不会造成任何问题(顾名思义),但是典型的松香助焊剂会造成大量泄露,可能需要清洗。你可以用酸刷或旧牙刷浸泡外用究竟清晰PCB板的背面,将刷子洗净,再次用酒精浸湿,再擦洗一到两遍,直到所有的松香残渣都消失。在连接电源之前,请确保PCB板完全干燥。

第四步:使用

Picture of Use
Picture of Use
Picture of Use

彩色风琴是设计有12V直流电源运行。不过,在9V电源下也可以正常运行。然而,不建议使用 9V电池作为电源,因为它的电流相对较高(空闲时约为25mA)

最好是连接12V直流稳压电源。如果你想使用典型的墙壁插座,要小心——他们的输出电压比额定电压高得多,有时高达18V,而不是12V。彩色风琴可以安全运行时在15V以内(如果你想使用非调节的交流适配器,尝试一个额定电压为9V的--它们通常产生约13V的电压。)

音频源可以是音频设备的任何“线电平”输出,也可以是计算机声卡和ipod/MP3播放器的耳机输出。如果你想听音乐的同时欣赏彩色风琴,你可能需要一根分频线。

连接彩色风琴到您选择的音频源,并给它播放我选择的有着良好节拍的音乐。根据音量调节电位器(灵敏度水平),以提供最好的效果。

LED灯以一种非常线性的方式对音乐进行反应,就像彩色风琴将声音转换成光一样。

LED发出的光非常亮,您可以使用彩色风琴作为洗墙——将光线投射到墙壁或天花板上,并调暗房间的灯光

你将会发现听音乐是一种新的乐趣。

KiCad视频基础教程

1.Kicad视频基础教程第一部分:印制电路板是如何制造的

在本系列的第一部分中,Shawn讨论了如何制造PCB以及利用KiCad作为设计工具的好处。 KiCad是一个免费的开源平台,非常适合学习如何制作自己的PCB,同时还具有足够强大的功能来完成更复杂的设计工作。

 

2.Kicad视频基础教程第二部分:创建原理图符号

在第二部分中,Shawn提供了在KiCad中创建自定义原理图符号的详细演示。使用555定时器的数据表作为参考,创建Pins,分配Pin标签,并根据他的项目将它们布局。并非每个部件都需要自定义符号创建,并且通过使用Digi-Key的符号和封装库,您可以更快地创建原理图并布局电路板。

 

3.Kicad视频基础教程第三部分:创建原理图

KiCad简介”的第三部分让在Schematic Capture中展示完整的555电路。大多数基本元件都可以在默认的KiCad库中找到。当你遇到一个需要的元件未包含在默认库中时,Digi-Key符号和封装库将为您提供帮助。为此,Shawn展示了下载和安装Digi-Key定制库的方法。

 

4.Kicad视频基础教程第四部分:创建脚本

在KiCad简介的第四部分,Shawn向我们展示了如何创建自己的自定义脚本。 Shawn还提供了有关查找示例脚本的提示。创建脚本与创建符号密切相关

 

5.Kicad视频基础教程第五部分:关联封装并生成网表

KiCad简介的第5部分让Shawn解释了如何将自定义封装与附带的原理图符号相关联。要做到这一点,他必须生成一个网表;告诉KiCad哪个组件终端连接到哪个其他组件终端的文件。

 

6.Kicad视频基础教程第六部分:放置零件并定义轮廓

在Digi-Key的第6部分KiCad系列简介中,Shawn带着pcbnew引导我们完成了电路板布局阶段。 Shawn将向我们展示如何导入网表,排列零件,绘制电路板轮廓以及建立跟踪连接。

 

7.Kicad视频基础教程第七部分:电路板布局图

KiCad系列简介的第7部分在元件之间绘制了Shawn绘图,以显示电路板布局图在电路板上留下器件连接的位置。Shawn带领我们绘制并提供了一些很好的提示和技巧。

 

8.Kicad视频基础教程第八部分:生成Gerbers文件和订单板

在KiCad系列简介的第8部分中,Shawn讨论了Gerber文件。虽然一些电路板公司接受用于PCB制造的KiCad文件,但了解Gerber文件格式非常重要,因为这是一种更通用的PCB制造格式。 KiCad有一个用于检查Gerber文件的工具,称为GerbView。


9.Kicad视频基础教程第九部分:生成BOM表和订单器件

KiCad简介的第9部分Shawn解释了如何创建物料清单(BOM),然后从Digi-Key Electronics订购零件。

 

10.Kicad视频基础教程第十部分:焊接元件到PCB

KiCad简介的最后一部分是Shawn(PCB和Digi-Key的元件在手)焊接和测试他的PCB,以确保它按预期运行。