數(shù)電模電綜合實(shí)訓(xùn)裝置，數(shù)電模電實(shí)驗(yàn)臺(tái)
2024-03-20 08:28
數(shù)電和模電分別指數(shù)字電路和模擬電路，它們?cè)诙鄠�(gè)方面存在顯著的差異和聯(lián)系。
數(shù)字電路，或稱為數(shù)字系統(tǒng)，主要使用數(shù)字信號(hào)完成算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算。其工作信號(hào)是離散的“0”和“1”，幅度只有高低兩種電平。數(shù)字電路具有邏輯運(yùn)算和邏輯處理功能，因此也稱為數(shù)字邏輯電路。它由許多邏輯門(mén)組成，這些邏輯門(mén)是數(shù)字邏輯電路的基本單元。此外，存儲(chǔ)器也是數(shù)字電路的一個(gè)重要組成部分，用于存儲(chǔ)二進(jìn)制數(shù)據(jù)。從整體上看，數(shù)字電路可以分為組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路兩大類(lèi)。
與之相對(duì)，模擬電路則主要處理模擬信號(hào)，即連續(xù)變化的電信號(hào)。模擬電路的主要作用包括信號(hào)處理、信號(hào)轉(zhuǎn)換、控制回路以及信號(hào)生成。例如，它可以放大音頻信號(hào)以提高音量和音質(zhì)，將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)以完成數(shù)據(jù)傳輸，或者用于生成各種復(fù)雜的波形信號(hào)。
兩者在多個(gè)方面存在明顯的區(qū)別。首先，它們的輸入輸出信號(hào)類(lèi)型不同，數(shù)字電路的信號(hào)是離散的，而模擬電路的信號(hào)是連續(xù)的。其次，它們對(duì)電路的要求也不同，數(shù)字電路主要實(shí)現(xiàn)輸入輸出的數(shù)字量之間的邏輯關(guān)系，而模擬電路則要求電路實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)的放大、變換和產(chǎn)生。此外，三極管在兩種電路中的作用和工作區(qū)域也不同，數(shù)字電路中三極管作為開(kāi)關(guān)使用，而模擬電路中三極管作為放大元件。最后，它們的分析方法也有所不同，數(shù)字電路主要分析輸入輸出信號(hào)之間的邏輯關(guān)系，而模擬電路則常采用圖解法和微變等效電路法。
盡管存在這些差異，但數(shù)電和模電之間也有緊密的聯(lián)系。首先，它們的基本元器件大都相同，都是基于三極管并不斷增加其他功能以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜化。其次，數(shù)字電路是在模擬電路的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)，數(shù)字信號(hào)也是由模擬信號(hào)經(jīng)過(guò)一系列處理而來(lái)。在實(shí)際應(yīng)用中，可以通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器和D/A轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換。
總的來(lái)說(shuō)，數(shù)電和模電各有其獨(dú)特的特點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域，但它們?cè)陔娮与娐吩O(shè)計(jì)中都是不可或缺的重要組成部分。在嵌入式系統(tǒng)、電子電路設(shè)計(jì)等領(lǐng)域，數(shù)字電路的應(yīng)用日益廣泛，它簡(jiǎn)化了硬件設(shè)計(jì)的工作量、復(fù)雜度和調(diào)試周期。而模擬電路則在信號(hào)處理、轉(zhuǎn)換、控制回路以及信號(hào)生成等方面發(fā)揮著重要作用。
數(shù)字電路，或稱為數(shù)字系統(tǒng)，主要使用數(shù)字信號(hào)完成算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算。其工作信號(hào)是離散的“0”和“1”，幅度只有高低兩種電平。數(shù)字電路具有邏輯運(yùn)算和邏輯處理功能，因此也稱為數(shù)字邏輯電路。它由許多邏輯門(mén)組成，這些邏輯門(mén)是數(shù)字邏輯電路的基本單元。此外，存儲(chǔ)器也是數(shù)字電路的一個(gè)重要組成部分，用于存儲(chǔ)二進(jìn)制數(shù)據(jù)。從整體上看，數(shù)字電路可以分為組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路兩大類(lèi)。
與之相對(duì)，模擬電路則主要處理模擬信號(hào)，即連續(xù)變化的電信號(hào)。模擬電路的主要作用包括信號(hào)處理、信號(hào)轉(zhuǎn)換、控制回路以及信號(hào)生成。例如，它可以放大音頻信號(hào)以提高音量和音質(zhì)，將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)以完成數(shù)據(jù)傳輸，或者用于生成各種復(fù)雜的波形信號(hào)。
兩者在多個(gè)方面存在明顯的區(qū)別。首先，它們的輸入輸出信號(hào)類(lèi)型不同，數(shù)字電路的信號(hào)是離散的，而模擬電路的信號(hào)是連續(xù)的。其次，它們對(duì)電路的要求也不同，數(shù)字電路主要實(shí)現(xiàn)輸入輸出的數(shù)字量之間的邏輯關(guān)系，而模擬電路則要求電路實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)的放大、變換和產(chǎn)生。此外，三極管在兩種電路中的作用和工作區(qū)域也不同，數(shù)字電路中三極管作為開(kāi)關(guān)使用，而模擬電路中三極管作為放大元件。最后，它們的分析方法也有所不同，數(shù)字電路主要分析輸入輸出信號(hào)之間的邏輯關(guān)系，而模擬電路則常采用圖解法和微變等效電路法。
盡管存在這些差異，但數(shù)電和模電之間也有緊密的聯(lián)系。首先，它們的基本元器件大都相同，都是基于三極管并不斷增加其他功能以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜化。其次，數(shù)字電路是在模擬電路的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)，數(shù)字信號(hào)也是由模擬信號(hào)經(jīng)過(guò)一系列處理而來(lái)。在實(shí)際應(yīng)用中，可以通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器和D/A轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換。
總的來(lái)說(shuō)，數(shù)電和模電各有其獨(dú)特的特點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域，但它們?cè)陔娮与娐吩O(shè)計(jì)中都是不可或缺的重要組成部分。在嵌入式系統(tǒng)、電子電路設(shè)計(jì)等領(lǐng)域，數(shù)字電路的應(yīng)用日益廣泛，它簡(jiǎn)化了硬件設(shè)計(jì)的工作量、復(fù)雜度和調(diào)試周期。而模擬電路則在信號(hào)處理、轉(zhuǎn)換、控制回路以及信號(hào)生成等方面發(fā)揮著重要作用。
DB-SM01 數(shù)電模電綜合實(shí)訓(xùn)裝置
一、概述
“DB-SM01 數(shù)電模電綜合實(shí)訓(xùn)裝置”是依據(jù)目前我國(guó)“模擬電子技術(shù)”、“數(shù)字電子技術(shù)”教學(xué)實(shí)驗(yàn)大綱的要求，及各高等院校對(duì)該教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的需求和建議而新開(kāi)發(fā)的一代實(shí)驗(yàn)裝置，具有接地保護(hù)，漏電保護(hù)功能，安全性符合相關(guān)的國(guó)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)。本裝置特別適用于職業(yè)技術(shù)學(xué)院、中專、職校等新建或擴(kuò)建實(shí)驗(yàn)室，迅速開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)課提供了理想的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。
本實(shí)驗(yàn)裝置為臺(tái)式鋼木結(jié)構(gòu)，由實(shí)驗(yàn)臺(tái)與實(shí)驗(yàn)桌組成。實(shí)驗(yàn)臺(tái)共三個(gè)區(qū)，分電源控制區(qū)、模擬電子實(shí)驗(yàn)區(qū)、數(shù)字電子實(shí)驗(yàn)區(qū)。
數(shù)電模電綜合實(shí)訓(xùn)裝置能對(duì)上述課程的全部實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和課程設(shè)計(jì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，完全符合實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱的要求，同時(shí)為高層次的數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)及教師、研究生開(kāi)發(fā)新實(shí)驗(yàn)和進(jìn)行科學(xué)研究提供良好的工作條件。
（參考圖）
1.電源及儀表區(qū)：裝有漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)，電源指示燈、電源插座（二插）、電子元件插板等組成。
2.模擬和數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)區(qū)：本實(shí)驗(yàn)區(qū)采用一塊的大印刷電路板，電路板正面印有元器件圖形符號(hào)、代號(hào)及相應(yīng)連線構(gòu)成的電原理圖，后面為印制線路，已經(jīng)焊好相關(guān)的各元器件，構(gòu)成了各種即相互獨(dú)立又可互相連接的實(shí)驗(yàn)電路。配有直流穩(wěn)壓電源、直流信號(hào)源、交流信號(hào)源、數(shù)顯頻率計(jì)、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器、基本實(shí)驗(yàn)電路區(qū)等組成，可完成模擬和數(shù)字電路課程規(guī)定的各種實(shí)驗(yàn)。
二、特點(diǎn)
1、通用性強(qiáng) 本裝置綜合了目前國(guó)內(nèi)各類(lèi)學(xué)校電子類(lèi)課程的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，故能滿足各類(lèi)學(xué)校相應(yīng)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，實(shí)驗(yàn)的深度與廣度可根據(jù)需要作靈活調(diào)整。
2、配套性強(qiáng) 從儀器儀表、專用電源到實(shí)驗(yàn)連接專用導(dǎo)線等均配套齊全，其性能、精度及規(guī)格均密切結(jié)合實(shí)驗(yàn)的需要進(jìn)行配套。
3、可靠性強(qiáng) 設(shè)有大量可靠的鍍銀長(zhǎng)紫銅管，用作插電阻、電容、電位器、三極管和穩(wěn)壓塊等，實(shí)驗(yàn)時(shí)接觸可靠；可靠的圓腳集成塊插座和紫銅管插座等均與防轉(zhuǎn)插座內(nèi)部連好，實(shí)驗(yàn)導(dǎo)線采用高檔彈性直插導(dǎo)線，接觸性能良好。
4、直觀性強(qiáng) 面板示意、圖線分明；面板布置合理，查線方便，學(xué)生可獨(dú)立操作實(shí)驗(yàn)，有利于提高學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力。
三、技術(shù)性能
1、輸入電源：?jiǎn)蜗嗳�220V±10% 50Hz
2、工作環(huán)境：溫度-10℃～+40℃ 相對(duì)濕度＜85%(25℃) 海拔＜4000m
3、裝置容量：＜200VA
4、外形尺寸：155×80×123cm
5、★配套數(shù)字電子技術(shù)教學(xué)課件適應(yīng)所有的教材，內(nèi)容豐富并可隨意調(diào)取。合理地運(yùn)用多媒體課件教學(xué)系統(tǒng)，可以很大程度上減輕老師講課的工作量。
(包含以下內(nèi)容):
第1章 邏輯代數(shù)基礎(chǔ)（120頁(yè)）
第2章 邏輯門(mén)電路（61頁(yè)）
第3章 組合邏輯電路（130頁(yè)）
第4章 觸發(fā)器（71頁(yè)）
第5章時(shí)序邏輯電路（134頁(yè)）
第6章 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器（62頁(yè)）
第7章 脈沖波形的產(chǎn)生與整形電路（90頁(yè)）
第8章 數(shù)模與模數(shù)轉(zhuǎn)換電路（67頁(yè)）
第9章 綜合課程設(shè)計(jì)（53頁(yè)）
四、功能
本裝置能提供實(shí)驗(yàn)所需的直流電源、交流電源、信號(hào)源（示波器自備）。
本裝置能對(duì)“模擬電子技術(shù)”、“數(shù)字電子技術(shù)”的教學(xué)實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，同時(shí)能滿足有關(guān)科研需求。
五、基本實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
本裝置提供模電、數(shù)電實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)，具有相當(dāng)?shù)纳疃群蛷V度，各級(jí)各類(lèi)學(xué)�？筛鶕�(jù)自己教學(xué)的需要進(jìn)行選擇，還可以結(jié)合自己的需要進(jìn)行改寫(xiě)、擴(kuò)充及開(kāi)發(fā)其它新的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。
（一）模擬電路實(shí)驗(yàn)
1.單級(jí)放大電路
2.兩級(jí)放大電路
3.負(fù)反饋放大電路
4.射極跟隨器
5.差動(dòng)放大電路
6.比例求和運(yùn)算電路
7.積分與微分電路
8.波形發(fā)生電路
9.有源濾波器
10.電壓比較器
11.IC電路RC正弦波振蕩器
12.集成功率放大器
13.整流濾波與并聯(lián)穩(wěn)壓電路
14.串聯(lián)穩(wěn)壓電路
15.集成穩(wěn)壓器
16.RC正弦波振蕩器
17.LC振蕩器及選頻放大器]
18.電流/電壓轉(zhuǎn)換電路
19.電壓/頻率轉(zhuǎn)換電路
20.互補(bǔ)對(duì)稱功率放大器
21.波形變換電路
22.揚(yáng)效應(yīng)管實(shí)驗(yàn)(新增)
23.可控硅實(shí)驗(yàn)電路(新增)
（二）數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)
1．TTL集成邏輯門(mén)的參數(shù)測(cè)試與使用
2．CMOS集成邏輯門(mén)的測(cè)試
3．門(mén)電路的邏輯功能實(shí)驗(yàn)
4．常用組合邏輯功能器件的測(cè)試
5．半加器、全加器及邏輯運(yùn)算實(shí)驗(yàn)
6、七人表決電路及血型檢測(cè)電路
7、RS觸發(fā)器的功能測(cè)試
8、JK、D觸發(fā)器邏輯功能及主要參數(shù)測(cè)試
9、三態(tài)輸出出發(fā)器及鎖存器
10、異步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器實(shí)驗(yàn)
11、同步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器實(shí)驗(yàn)
12、移位寄存器的功能測(cè)試
13、計(jì)數(shù)、譯碼、顯示電路實(shí)驗(yàn)
14、555集成電路及應(yīng)用
15、波形產(chǎn)生及單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器
16、序列檢測(cè)器的設(shè)計(jì)
17、D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換器
18、A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器
19、可人工干預(yù)的交通燈控制器
20、數(shù)字電子鐘設(shè)計(jì)
21、數(shù)字頻率計(jì)
22、汽車(chē)尾燈控制實(shí)驗(yàn)
六、裝置的配備
本裝置主要由實(shí)驗(yàn)控制屏和實(shí)驗(yàn)桌兩部分組成。
本裝置主要由兩大部分組成,一部分為數(shù)電實(shí)驗(yàn)功能板,另一部分模電實(shí)驗(yàn)功能板,主要功能組成如下:
（一）數(shù)電實(shí)驗(yàn)功能板:
（2）手動(dòng)單脈沖電路1組：可同時(shí)輸出正負(fù)兩個(gè)脈沖，脈沖幅值為T(mén)TL電平。
（3）連續(xù)脈沖一組，輸出為T(mén)TL電平：
固定頻率脈沖源：1HZ、1KHZ、10KHZ、100KHZ、1MHZ；
（4）六位高精度數(shù)字頻率計(jì) , 測(cè)量范圍：0-9.9999MHZ 誤差<1HZ（由CPLD芯片設(shè)計(jì)）
（5）邏輯電平的輸入與顯示：
A、八位獨(dú)立邏輯電平開(kāi)關(guān)：可輸出“0”、“1”電平（為正邏輯）。
B、八位由紅色LED及驅(qū)動(dòng)電路組成的邏輯電平顯示電路。
（6）數(shù)碼管顯示：
A、4位由八段LED數(shù)碼管組成的BCD碼譯碼顯示電路；
B、1位八段LED數(shù)碼管，引腳全部引出，用于數(shù)碼管實(shí)驗(yàn)。
（7）時(shí)序發(fā)生器及啟�？刂齐娐�。
（8）8芯、14芯、16芯、20芯、28芯等圓孔插座21只，可滿足各種IC芯片
（9）各阻值電位器4只。
(10)常用規(guī)格電阻電容30只
數(shù)電實(shí)驗(yàn)功能板設(shè)有可裝、卸固定線路實(shí)驗(yàn)小板的插座四只，可選購(gòu)數(shù)字EDA下載板。
（二）模電實(shí)驗(yàn)功能板：
②可調(diào)直流信號(hào)源：
雙路-0.5V～＋0.5V；－5V～＋5V兩檔連續(xù)可調(diào)。
③低頻信號(hào)源:2HZ-20KHZ 0-10V(新增)
分別可輸出方波、三角波、正弦波三種波形
④數(shù)字式頻率計(jì)和直流電壓表(A9有;A6無(wú))
⑤分立元件電路
整流、濾波和穩(wěn)壓電路；單級(jí)放大電路；兩級(jí)阻容耦容放大電
路；負(fù)反饋放大電路；射極跟隨器；差動(dòng)放大電路；互補(bǔ)對(duì)稱
功放電路；電位器組；電阻、電容和二三極管、揚(yáng)效應(yīng)管、可
控硅等組成。
⑥集成模擬電路
兩個(gè)獨(dú)立的運(yùn)算放大器(741)；集成功放(LM386)
模電實(shí)驗(yàn)功能板設(shè)有可裝、卸固定線路實(shí)驗(yàn)小板的插座四只，配有共射極單管放大器/負(fù)反饋放大器實(shí)驗(yàn)板、射極跟隨器實(shí)驗(yàn)板、RC正弦波振蕩器實(shí)驗(yàn)板、差動(dòng)放大器實(shí)驗(yàn)板及OTL功率放大器實(shí)驗(yàn)板共五塊，可采用固定線路及分立元件靈活組合進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。另外，還可選購(gòu)模擬EDA下載板。
4、函數(shù)信號(hào)源
1）脈沖信號(hào)源：（1）輸出電壓：不小于3V，（2）輸出頻率：1Hz~550KHz連續(xù)可調(diào)，（3）輸出波形：矩形波；
2）正弦波信號(hào)源：（1）小信號(hào)輸出1Hz~550KHz，功率輸出1~2W，（2）輸出電壓幅度：0~10Vpp連續(xù)可調(diào)，（3）輸出電流：小信號(hào)端Imax≥50mA，功率輸出端Imax≥500mA；
3）方波信號(hào)源：（1）輸出頻率：1Hz-550KHz連續(xù)可調(diào)，（2）輸出幅度：0-10Vp-p連續(xù)可調(diào)；
4）三角波信號(hào)源：（1）輸出頻率：1Hz~550KHz連續(xù)可調(diào)，（2）輸出幅度：0~10Vp-p連續(xù)可調(diào)；
5）頻率計(jì)：（1）顯示方式：數(shù)字顯示，（2）測(cè)頻范圍：1Hz~1MHz
實(shí)驗(yàn)連接點(diǎn)、測(cè)試點(diǎn)采用高可靠自鎖緊防轉(zhuǎn)疊插座及測(cè)試彎針，設(shè)有高可靠圓腳集成塊插座（40P1只、14P1只、8P2只）及鍍銀長(zhǎng)紫銅管等，供插各種集成塊、三極管、電容及電阻等器件，接觸性能良好，實(shí)驗(yàn)可靠。
實(shí)驗(yàn)功能板采用2mm厚的敷銅板制成，正面印有元器件圖形符號(hào)、字符及連線，反面是相應(yīng)連線并焊好相應(yīng)器件。
本裝置設(shè)有電流型漏電保護(hù)器，控制屏若有漏電現(xiàn)象，漏電流超過(guò)一定值，即切斷電源。