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

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