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電子技術(shù)綜合實驗臺的重要性及應用
發(fā)布時間：2024-12-20 |
在當今科技迅猛發(fā)展的時代，電子技術(shù)作為信息社會的基石，其重要性日益凸顯。對于學習電子信息工程、自動化控制以及計算機科學等領域的學生來說，掌握扎實的電子技術(shù)基礎知識是邁向未來科技創(chuàng)新的第一步。而“電子技術(shù)綜合實驗臺”正是這一旅程中不可或缺的伙伴，它不僅為學生們提供了一個實踐操作的平臺，更是激發(fā)創(chuàng)新思維、培養(yǎng)動手能力的重要工具。
一、什么是電子技術(shù)綜合實驗臺？
電子技術(shù)綜合實驗臺是一種集多種功能于一體的教學實驗設備，旨在幫助學生理解和掌握電路理論、電子元器件特性、數(shù)字與模擬電子技術(shù)等核心知識。該平臺通常配備有電源模塊、信號發(fā)生器、示波器、邏輯分析儀等多種測量和分析儀器，同時集成了面包板或?qū)嶒灠骞┯脩舸罱娐肥褂谩Ｍㄟ^這樣一個綜合性的系統(tǒng)，學生可以在實際動手過程中加深對理論知識的理解，并將所學應用于解決實際問題之中。
二、為什么需要電子技術(shù)綜合實驗臺？
促進理論與實踐相結(jié)合：書本上的知識雖然重要，但沒有實際操作經(jīng)驗的支持，很難真正理解其背后的原理。電子技術(shù)綜合實驗臺讓學生有機會親手構(gòu)建電路模型，觀察不同條件下系統(tǒng)的行為變化，從而更好地消化吸收課堂上學到的內(nèi)容。
增強解決問題的能力：面對復雜多變的技術(shù)難題時，如何快速準確地定位故障點并找到解決方案是每位工程師必須具備的基本技能之一。通過反復練習使用實驗臺上的各種工具來調(diào)試程序或者修復損壞的設備，可以極大地提高個人的問題解決能力。
激發(fā)創(chuàng)新意識：當給予足夠的自由度去嘗試新想法時，往往能夠激發(fā)出更多創(chuàng)造性的思維火花。利用電子技術(shù)綜合實驗臺進行項目開發(fā)或是參與競賽等活動，不僅有助于鍛煉團隊協(xié)作精神，也可能催生出意想不到的好點子。
三、應用場景舉例
高校教育：作為理工科院校的標準配置之一，這類實驗臺廣泛應用于本科甚至研究生階段的課程教學中，幫助學生們建立起完整的專業(yè)知識體系。
科研機構(gòu)：研究人員可以利用其開展前沿科學研究，比如新型材料性質(zhì)的測試、先進傳感器的研發(fā)等工作。
企業(yè)培訓：針對新入職員工或在職技術(shù)人員提供定制化的技術(shù)培訓服務，提升整個團隊的專業(yè)水平。
總之，“電子技術(shù)綜合實驗臺”不僅是連接理論與實踐之間的橋梁，更是培養(yǎng)高素質(zhì)工程技術(shù)人才的有效途徑之一。隨著信息技術(shù)領域持續(xù)不斷的革新與發(fā)展，我們有理由相信，在未來很長一段時間內(nèi)，這種多功能集成化的實驗室裝置將繼續(xù)發(fā)揮重要作用，助力每一位熱愛探索未知世界的朋友開啟屬于自己的精彩篇章！
SG-771 電子技術(shù)綜合實驗臺
一、 電子技術(shù)綜合實驗臺產(chǎn)品的總體要求:
電子技術(shù)綜合實驗臺以知識的綜合應用和實踐動手能力培養(yǎng)為出發(fā)點，通過所提供的實訓平臺，能夠達到學生掌握特定技能的目的，體現(xiàn)創(chuàng)新設計的發(fā)展趨勢。該系統(tǒng)實訓的內(nèi)容涵蓋模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)，電子產(chǎn)品電路的搭建、制作和調(diào)試，以及電子線路故障的查找、排除等內(nèi)容。
二、電子技術(shù)綜合實驗臺和實驗操作桌結(jié)構(gòu)及功能要求:
1.模擬/數(shù)字電路調(diào)試系統(tǒng)模擬/數(shù)字電路調(diào)試系統(tǒng)主要包括三個部分，專用輸入輸出面板（包括模擬電路所需的接線板和數(shù)字電路所需的接線板），防靜電工作臺（(L)1550*(W)700*(H)1200mm），學生實訓初期使用的典型電路模板附件。其中專用輸入輸出面板包括以下內(nèi)容：
1）電源輸入：AC220V±10%50Hz
2）電源輸出：提供直流電壓表，量程-19.999-+19.999V；提供直流電流表，量程-199.99-+199.99mA；提供直流電源輸出：-5V/0.2A~+5V/0.2A可調(diào)， -12V/0.2A~+12V/0.2A可調(diào)，固定電源+12V/1A，-12/1A,+5V/1A，-5V/1A；提供直流電流源，0-200mA可調(diào)；設有短路保護自動恢復功能；提供交流電源AC15V，AC7.5V，AC0V；
3）信號源（函數(shù)發(fā)生器）：幅度連續(xù)可調(diào)信號源，可輸出三角波、方波、正弦波，頻率范圍10Hz~100KHz；
4）提供正負輸出單次脈沖（脈沖信號發(fā)生器）：提供正負脈沖輸出，每按一次輸出一個正負脈沖；
5）提供三態(tài)邏輯測試筆：可測量和顯示TTL電平的高電平、低電平和高阻態(tài)；
6）提供12V/5W燈泡負載一個；
7）提供200歐/2W功率電阻一個；
8）提供12V/1.2W直流電機負載一個；
9）外形尺寸：(L)450*(W)310*(H)110mm10）整機容量：0.49KVA11）工作條件：溫度：-10℃--+40℃相對濕度：85%（25℃）
2、實驗操作桌:鋁木結(jié)構(gòu)，桌子下部是元件儲存柜，配有抽屜，放置常用工具，實驗元器件。
3、實驗室智慧用電安全控制系統(tǒng)功能要求
（1）智能電源管理系統(tǒng)具有過溫、短路、過流、過壓、欠壓、失壓、功率限定7大保護功能；電源具有一鍵鎖定功能，處理故障時，防止漏電保護器合閘，造成觸電危險；電源具有故障鎖定功能，發(fā)生故障導致跳閘時，不能人為上電，只能通過遠程清除故障后，才能上電成功；能通過無線4G和有線以太網(wǎng)與手機APP和PC端云平臺通訊，沒有網(wǎng)絡的情況下，教室整套智能電源管理系統(tǒng)可離線獨立運行。
（2）智能終端：智能電源管理系統(tǒng)以32位ARM為核心，采用4.3寸彩色觸摸屏為人機交互界面，實時監(jiān)控設備運行情況，提供Zigbee、CAN等多種通信模式，具備語音播報功能。能實時監(jiān)測三相電壓、電流、功率，功率因數(shù)、頻率、電能等參數(shù)，液晶觸摸屏監(jiān)測數(shù)值。能監(jiān)控實驗室電源的故障類型和故障次數(shù)；設備時間管理包含年月日時間的顯示；用戶通過刷卡方式請求開啟設備，PC端進行授權(quán)之后，設備可啟動使用，PC端可分時預約設備的啟動和停止。
（3）手機APP：用電狀態(tài)界面實時顯示當前電壓、電流、有無功功率、電能、設備溫度、漏電電流值等；用電數(shù)據(jù)界面能智能查找近2年用電數(shù)據(jù)，設置界面能設置限定電能值、負載值、設備超溫值、過欠壓值、過欠壓恢復時間值等。后臺查看報警日志、操作日志、故障日志等。控制：可在微信小程序中遠程控制智能開關(guān)的通斷。
3、PC端軟件：每個設備狀態(tài)信息顯示，具有多個子界面，具有故障分析，用電能效分析、集中管理、個人中心資料管理、用戶報警定位跟蹤與信息統(tǒng)計；具有管理員信息修改與權(quán)限管理等功能�？梢绘I開啟和關(guān)閉所有設備，可單獨控制每臺設備的開關(guān)。
（4）后臺系統(tǒng)：包含賬號管理、設備管理、報修管理、用戶管理，設備管理：
①、包含監(jiān)控管理：實時視頻監(jiān)控每個教室，可一鍵預覽所有設備的在線和運行情況，分析設備使用率及運行時間。
②、包含設備節(jié)點：可顯示設備所在位置、編碼名稱、掛載情況、用戶編輯、用戶查詢等。報修管理：用戶可進行遠程報修，反應設備故障信息，編輯報修情況，后臺可進行遠程維護，及時跟進，以有效解決用戶設備維護。用戶管理：可連通手機號，對賬戶進行一對一的安全加密，實名認證，防止賬戶泄密、防盜，現(xiàn)場數(shù)據(jù)連接云平臺后臺數(shù)據(jù)庫管理。
現(xiàn)場需對功能逐一演示，提供有效、權(quán)威的證明文件，證實該產(chǎn)品的可靠、安全、先進性。
三、電子技術(shù)綜合實驗臺的構(gòu)成、配備及實驗項目要求:
（一）、實驗桌鋁木結(jié)構(gòu)，桌子下部是元件儲存柜，配有抽屜，放置常用工具，實驗元器件。1臺學生實驗桌，一臺兩座，桌子外形尺寸：160×70×80cm。張臺桌配有一粒膠皮板，保護通用底板與桌面（如需在桌上放置電動機、焊接等）。
（二）、學生機頭鐵質(zhì)雙層亞光噴塑結(jié)構(gòu)，后開門，便于維護，右邊是儀器存放格。學生實驗桌配1臺。
（三）電子電路實驗板：
MD01號板晶體管基本放大電路此板中包含的電路有：供電電路：
1、+12V，1A，帶自恢復保護電路。
2、-12V，1A，帶自恢復保護電路。
3、帶電源濾波、工作指示等晶體管共射極放大電路：
1、 輸入、輸出電容可插拔式開放型設計。
2、 偏置電阻、射極電阻、負載電阻可插拔式開放型設計。
3、 留有電源輸入端子孔，帶有防反接功能。
4、 電源支路帶有功能開關(guān)，方便支路電阻測量。晶體管共集電極放大電路：
1、偏置電阻、負載電阻可插拔式開放型設計。
2、留有電源輸入端子孔，帶有防反接功能
3、電源支路帶有功能開關(guān)，方便支路電阻測量。場效應管共源級放大電路：
1、負載電阻可插拔式開放型設計。
2、留有電源輸入端子孔，帶有防反接功能。
3、弓形針、圓孔針配套使用，方便學生操作和實驗。
MD02號板晶體管基本放大電路此板中包含的電路有：供電電路：
1、+12V，1A，帶自恢復保護電路。
2、-12V，1A，帶自恢復保護電路。
3、帶電源濾波、工作指示等晶體管兩級負反饋放大電路：
1、輸入、輸出電容可插拔式開放型設計。
2、偏置電阻、射極電阻、負載電阻可插拔式開放型設計。
3、留有電源輸入端子孔，帶有防反接功能。
4、電源支路帶有功能開關(guān)，方便支路電阻測量。晶體管共集電極放大電路：
1、 偏置電阻、負載電阻可插拔式開放型設計。
2、 輸入、輸出電容可插拔式開放型設計。
3、 留有電源輸入端子孔，帶有防反接功能。
4、 反饋回路帶通斷功能。
5、電源支路帶有功能開關(guān)，方便支路電阻測量。
MD03號板晶體管基本放大電路此板中包含的電路有：供電電路：
1、+12V，1A，帶自恢復保護電路。
2、-12V，1A，帶自恢復保護電路。
3、帶電源濾波、工作指示等差分放大器電路：
1、輸入回路、負載回路可插拔式開放型設計。
2、進口多圈精密可調(diào)電阻。
3、留有電源輸入端子孔，帶有防反接功能。
4、電源支路帶有功能開關(guān)，方便支路電阻測量OTL分立件功率放大器電路：
1、 可調(diào)電位器可插拔，易于更換。
2、 支路測試點設置合理，便于測量。
3、留有電源輸入端子孔，帶有防反接功能。
4、電源支路帶有功能開關(guān)，方便支路電阻測量OTL集成功率放大器電路：
1、可調(diào)電位器可插拔，易于更換。
2、支路測試點設置合理，便于測量。
3、留有電源輸入端子孔，帶有防反接功能。
4、電源支路帶有功能開關(guān)，方便支路電阻測量喇叭音響電路：
1、8歐外置喇叭。
2、輸入、輸出回路開放。
MD04號板 集成運算放大器電路此板中包含的電路有：供電電路：
1、+12V，1A，帶自恢復保護電路。
2、-12V，1A，帶自恢復保護電路。
3、帶電源濾波、工作指示等積分/微分、指數(shù)/對數(shù)運算電路：
1、輸入回路、反饋回路可插拔式開放型設計。
2、留有電源輸入端子孔，帶有防反接功能。
3、電路由學生自行設計完成。比例放大、加減法、比較器運算電路：
1、輸入回路、反饋回路可插拔式開放型設計。
2、留有電源輸入端子孔，帶有防反接功能。
3、電路由學生自行設計完成。帶阻有源濾波器電路：
1、電路參數(shù)開放，由學生自行設計，并由器件庫中選取。
2、支路測試點設置合理，便于測量。
3、留有電源輸入端子孔，帶有防反接功能。低通、高通、帶通有源濾波器電路：
1、電路參數(shù)開放，由學生自行設計，并由器件庫中選取。
2、支路測試點設置合理，便于測量。
3、留有電源輸入端子孔，帶有防反接功能。RC振蕩器電路
1、電路參數(shù)開放，由學生自行設計，并由器件庫中選取。
2、支路測試點設置合理，便于測量。
3、留有電源輸入端子孔，帶有防反接功能�？烧{(diào)直流電平輸出電路：
1、 兩路輸出。
2、 -8V至+8V連續(xù)可調(diào)。
MD05號板 數(shù)字電路 此板中包含的電路有：供電電路：
1、+12V，1A，帶自恢復保護電路。
2、-12V，1A，帶自恢復保護電路。
3、 帶電源濾波、工作指示等信號源電路：
1、 方波1HZ 幅度5V；方波10HZ幅度5V；方波1KHZ幅度5V。
2、 方波10HZ至10KHZ連續(xù)可調(diào)，幅度5V。
3、 正向單脈沖輸出、反向單脈沖輸出。三太邏輯筆電路：
1、 輸入-高電平
2、 輸入-高阻態(tài)
3、 輸入-低電平芯片座電路;
1、14芯鎖緊芯片座6個。
2、芯片座引腳與鉚孔一一對應引出。數(shù)碼管BCD譯碼驅(qū)動電路：數(shù)碼管共陰極驅(qū)動電路：LED二極管驅(qū)動電路：電平狀態(tài)輸出電路：MD06號板 元件庫板 此板中包含的元件有：電容元件 電阻元件 可調(diào)電容（雙聯(lián)可調(diào)電容、小瓷片可調(diào)電容）可調(diào)電阻電感元件
MD06號板 CPLD（EPM570）可編程數(shù)字邏輯電路單元五、創(chuàng)新實驗項目:
（一）、基礎實驗
實驗一、晶體管共射極放大器
實驗二、晶體管共集電極放大器
實驗三、結(jié)型場效應管共源放大器
實驗四、晶體管兩級負反饋放大器
實驗五、直流穩(wěn)壓電源
實驗六、OTL集成功率放大器
實驗七、OTL分立功率放大器
實驗八、差分放大器實驗
實驗九、積分、微分、指數(shù)、對數(shù)運算
實驗十、比例放大、加減法、比較器運算
實驗十一、低通、高通、帶通、帶阻有源濾波器
實驗十二、RC振蕩器
實驗十三、可調(diào)直流電平輸出
實驗十四、門電路電參數(shù)的測試
實驗十五、CMOS門電路測試
實驗十六、門電路邏輯功能及測試實驗組合邏輯電路（半加器全加器及邏輯運算）
實驗十七、觸發(fā)器（一）R-S，D，J-K
實驗十八、三態(tài)輸出觸發(fā)器及鎖存器
實驗十九、時序電路測試及研究
實驗二十、集成計數(shù)器及寄存器
實驗二十一、譯碼管和數(shù)據(jù)選擇器
實驗二十二、波形產(chǎn)生及單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器
實驗二十三、時序電路應用
（二）、設計型實驗
實驗一、晶體管共射極放大器實驗（偏置電壓、放大位數(shù)可設置）
實驗二、晶體管兩級負反饋放大器實驗（偏置電壓、放大位數(shù)可設置）
實驗三、差分放大器實驗（可設置）實驗四、集成運算放大器實驗（可設置）
（三）、系統(tǒng)綜合實驗實驗
一、前置放大、有源濾波、功率放大、音響綜合實驗
實驗二、波形發(fā)生器綜合實驗
智慧教室綜合測控系統(tǒng)（該系統(tǒng)采用一體化設計，要求所有功能集中在一塊核心控制器上，禁止采用多種模塊拼裝，確保使用人員的人身安全及設備安全的性能指標）（全室一套）
A、虛擬示波器所需實現(xiàn)的功能：50MHz 2路波形測量功能；
B、2路邏輯分析儀功能；
C、1路任意波形信號發(fā)生器輸出；200MSa/s高速實時采樣，50MHz帶寬，波形測量完全滿足教學實驗要求，波形平滑不失真。
D、2路PWM脈沖信號發(fā)生器：可設置頻率、占空比。E、萬用表功能
1）、萬用表的電阻測量功能；
2）、萬用表的直流電壓測量功能；
3）、萬用表的交流電壓測量功能；
4）、萬用表的交流電流測量功能；
F、人機界面功能
1）、人機界面顯示所測量的波形，并顯示相應的量測值；
2）、可通過點擊界面按鈕，將所測量的波形插入實驗報告模板中；
3）、學生的實驗報告結(jié)果可通過點擊界面按鈕，統(tǒng)一上傳到指定的教師電腦文件夾下；G、實驗室安全監(jiān)控功能
1）、環(huán)境參數(shù)測量：可同時測量顯示溫濕度、CO2濃度和PM2.5；
2）、電氣參數(shù)測量：可測量控制臺電壓電流，并計算出功率；
3）、過流、過壓、欠壓（閥值可設置）報警跳閘保護；
4）、安全防護：實驗室環(huán)境安全監(jiān)控裝置（PM2.5、煙霧、可燃氣體、溫濕度及CO2濃度異常（火警）報警）；
5）、節(jié)電功能：長期無人實驗時，自動關(guān)閉總閘開關(guān)，實現(xiàn)安全和節(jié)電效果； |
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