“TKDZ-1型电子技术实验箱”是《模拟电路》、《数字电路》、《可编程逻辑器件》以及课程设计的基本实验教学设备。该产品设计时充分考虑“模电”和“数电”实验教学特点,进行精心设计,产品性能稳定可靠,实验灵活方便,有利于培养学生的动手能力,是高等院校、职业技术学院、中专等理想的教学设备。
一、结构
1.模拟和数字电路实验箱由测试箱及附件箱组成。测试箱整体采用底板+插拔式单元模块的结构设计,封闭保护,模块化结构,模块间可替换使用;附件箱用于收纳闲置实验模块板。
2.测试箱、附件箱均配锁。
3.实验箱体积47cm×30cm×14cm,附件箱体积40cm×27cm×20cm。在满足功能和要求的基础上,尽量减小箱体体积和重量。
二、材质
1.箱体采用铝、木合金材料制作,材料非透明,无任何污染源,坚固耐用,外观设计美观大方。
2.测试箱电路板材厚度≥2.5mm,基本材质FR4。
三、实验连接线规格与数量
每套设备包括实验连接线、实验电源连接线、BNC转红黑鳄鱼夹测试线、220VAC电源连接线:
1.配置统一规格锁紧式叠插线(Φ2),长度分配均匀,分别设置为10cm、20cm、30cm、40cm,8种颜色,必配红色黑色,方便用于不同信号的连接,每套设备配备叠插线数量≥50根;
2.实验电源连接线:50cm红黑各2根、1m红黑各1根;
3.BNC转红黑鳄鱼夹测试线(精工锌合金材质)长度1米,4根;
4. 220VAC电源连接线1根。
四、测试箱区域划分
测试箱采用箱式结构,由三部分组成:公共模块部分,模拟电路部分,数字电路部分。
1.公共模块部分固定在测试箱内,模拟电路部分和数字电路部分各做成独立的PCB 整板,模电模块板3块,数电模块板3块。实验时可根据需要灵活切换实验板,不使用的部分可放置在测试箱内或者附件箱;
2.各实验内容的原理图由需求方提供,测试箱PCB采用白底黑字设计,元器件符号和电路原理图丝印在PCB板正面,电路原理图及参数设计须与需求方商定,易损耗元器件采用插件式(晶体管、运放、集成电路等)元器件均置于PCB板正面。
五、公共模块部分
1.信号输入
提供4组接口转换单元,用于外部交直流电源、信号源的接入,可适配4mm香蕉插头,也适配鳄鱼夹接头。
2.电源
交流输入:AC 220V/50Hz±10%;
交流输出:两路交流AC 7.5V、一路交流AC 15V,最大输出电流为250mA。
直流输出:
稳压源1:提供±12V/1A、±5V/2A、±3.3V/2A、±1.5V—±12V/1A等4种输出电源,设置可插拔保险丝,每种电源输出铜孔3组备份,且均设有短路保护自动恢复功能;
稳压源2:提供0~30V/0.5A可调直流稳压电源,设有短路保护自动恢复功能。
3.DDS信号源
(1).输出波形:能产生正弦波、方波、脉冲波(占空比可调,脉冲宽度和周期时间准确可调)、三角波、偏正弦波、CMOS波、直流电平、半波、全波、正阶梯波、反阶梯波、噪声波、指数升、指数降、辛克脉冲以及任意波等多种波形;
(2).输出频率:正弦波(0-15MHz),方波(0-1MHz),脉冲波(0-1MHz)和三角波(0-1MHz),音乐信号;我公司提供的信号源正弦波(0-20MHz)
(3).信号幅度Vpp:0-5V。
(4).显示:≥2.4英寸液晶显示屏,显示输出波形种类、幅度、频率等参数。我公司提供的信号源显示屏幕为3.2英寸液晶显示屏。
4.仪表盘显示
数显直流电压表:0V~100V;
数字频率计:1Hz~10MHz;我公司提供的频率计和DDS信号源做在一起,频率范围:0.01Hz~100MHz,优于1Hz~10MHz
数字毫伏表:0V~10V;
5.元件库
扬声器1只;蜂鸣器及驱动电路 1只;
1K、10K、20K、100K多圈电位器各1只,采用精密多圈电位器,电位器旋钮带刻度盘,有锁定防漂移功能。
六、模拟电路部分
1.实验项目
(1)单级放大电路;
(2)场效应管放大电路;
(3)两级负反馈放大电路;
(4)射极跟随器;
(5)差分放大器;
(6)集成运算放大器在信号运算方面的应用;
(7)集成运放构成波形产生电路;
(8)集成运放构成信号处理电路;
(9)集成功率放大器;
(10)整流、滤波和集成稳压电路;
(11)积分与微分电路;
(12)OTL功率放大电路;
(13)电压比较器;
(14)555定时器及其应用(彩灯控制、救护车报警器等)。
(15)RC正弦波振荡器
(16)压控振荡器
(17)晶闸管可控整流电路
(18)集成运算放大器应用构成积分和微分电路
(19)可控硅实验电路
2.器件展示区
放置常见不同类型:电阻、电容、电感、二极管、三极管、场效应管等常规元件,可以用来器件展示,也可用于电路搭建。
3.可自主设计模块
提供可自主设计区域,方便自主设计电路,若采用面包板模式,则面包板需可拆卸,且需提供配套的面包板专用连接线,以及面包板与外围电路的专用连接线。
4.测试点
实验模块电路测试信号通过测试环引出,测试点数量、位置设计合理,关键测试点30个,方便探头连接测试,坚固耐用。我公司提供的模拟电路关键测试点为40个。
七、数字电路部分
1.实验项目
(1)集成逻辑门功能及测试;
(2)SSI设计组合电路;
(3)译码器及其应用;
(4)选择器及其应用;
(5)触发器及其应用;
(6)计数器及其应用;
(7)集成移位寄存器及其应用;
(8)AD/DA模块;
(9)半加器、全加器及逻辑运算实验;
(10)计数、译码、显示电路实验;
(11)555构成单稳态触发器及多谐振荡器;
(12)可编程逻辑电路设计;
(13)AVR二次开发实验(提供开发套件)。
(14)十进制计数器实验
(15)数字钟电路的设计
(16)波形产生及单稳态触发器
(17)时序电路测试及研究
(18)序列检测器
2.逻辑开关及输出电平指示电路
(1)提供12组独立逻辑电平带锁开关:可输出“0”、“1”电平,须带LED发光二极管指示,高电平时红灯亮,低电平时绿灯亮;当要求输出5V电压时,逻辑电平产生电路必须准确,输出高电平在4.5V-5V之间,低电平为0V。
(2)提供4路消抖正负脉冲输出;
(3)提供8组输出逻辑电平显示:由LED发光二极管及驱动电路组成,高电平时红灯亮,低电平时绿灯亮。
3.数码管显示电路
提供8位LED数码管(6个BCD译码,2个不译码)。
4.时钟脉冲电路
提供1Hz、2Hz、5Hz、10Hz、50Hz、100Hz、500Hz、1KHz可选固定频率脉冲信号;提供100Hz-1MHz连续可调脉冲信号。
5.集成底座
提供双列直插式集成电路圆孔插座:8脚1只、14脚5只、16脚8只、20脚1只、40脚1只,采用IC锁紧座,集中放置于同一块模块板的指定区域。
6.可自主设计模块
提供面包板方便自主设计电路,尺寸165*90mm,面包板需可拆卸,且需提供配套的面包专用连接线,每套设备配备30根,以及面包板与外围电路的专用连接线,每套设备配备20根。
7.可编程器件模块
(1).主控芯片:性能紫光同创Logos PGL22G;有源晶振:50MHz;QSPI FLASH:16MB;DDR3:512MB;EEPROM:8KB;接口:USB串口、SD卡、JTAG等;
(2).提供有源蜂鸣器、6位数码管、RTC实时数字时钟、复位按键等;
(3).可插在测试箱模板上进行实验,也可独立作为口袋实验板;
(4).供电方式:支持USB-B和+5V供电;
(5).可完成实验:
1)组合逻辑基本实验,含逻辑门、译码器、数选器等实验
2)时序逻辑基本实验,含触发器、计数器、移位寄存器等实验
3)分频器实验
4)LED流水灯实验
5)数码管显示实验
6)数字时钟实验
7)存储器(SD卡、EEPROM、FLASH、DDR3等)读写实验
8)UART通信实验
9)IP-PLL实验
10)其它数字电路实验
11)HDMI彩条显示实验
12)红外遥控实验
13)DS18B20数字温度传感器实验
14)DHT11数字温湿度传感器实验
15)EEPROM读写测试实验
16)RTC实时时钟数码管显示实验
8.测试点
实验电路测试信号可通过测试环或测试针引出,坚固耐用,方便探头连接测试。
八、其他
1.整体电路元器件性能优良,杜绝翻新器件,选择功率合适的负载电阻、耐压值合适的电容、电感性能优良,减少波形毛刺现象,且焊接工艺佳,不易损坏。
2.箱体侧面装有开关,能随时断电,杜绝插电箱体立即导通的现象。
3.参数调节所用调节器件均采用优质手旋式电位器。
4.在模拟电路模块板的信号输入与输出端口增设鳄鱼夹接线柱,方便连接同轴电缆。
5.在模拟电路模块板的电源与GND处,增设叠插线铜孔1-2个,作为电源备用插孔,且GND处增设鳄鱼夹子接头,方便连接同轴电缆。
参考图片: