導(dǎo)言：
在當(dāng)今高速發(fā)展的電子信息時代，電力電子技術(shù)與數(shù)字模擬電路（數(shù)模電）的綜合運用日益成為工業(yè)、交通、通信等多個領(lǐng)域的核心。為了滿足教育界對于高素質(zhì)電子技術(shù)人才的培養(yǎng)需求，
電力電子技術(shù)及數(shù)模電綜合實驗臺應(yīng)運而生，成為教學(xué)和實訓(xùn)中不可或缺的重要工具。
一、電力電子技術(shù)及數(shù)模電綜合實驗臺簡介
電力電子技術(shù)及數(shù)模電綜合實驗臺是一款集成了電力電子技術(shù)與模擬-數(shù)字電路實驗功能的教學(xué)設(shè)備。它不僅涵蓋了電力電子變換、控制與驅(qū)動等基礎(chǔ)實驗內(nèi)容，還包含了模擬電路和數(shù)字電路的設(shè)計、分析與調(diào)試等實踐項目。該實驗臺采用模塊化設(shè)計，便于學(xué)生理解不同電子元件與電路之間的關(guān)系，并通過實物操作加深理論知識的理解。
二、主要功能特點
1. 多功能集成：集電源管理、信號處理、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換等功能于一體，支持多種電力電子與數(shù)模電實驗。
2. 靈活配置：提供豐富的接口和擴(kuò)展模塊，方便學(xué)生根據(jù)不同的實驗需求進(jìn)行快速搭建和調(diào)試。
3. 實時監(jiān)控：配備有實時數(shù)據(jù)采集與顯示系統(tǒng)，幫助學(xué)生直觀了解實驗過程中各參數(shù)的變化情況。
4. 安全保護(hù)：設(shè)有過流、過壓、過熱等多重保護(hù)措施，確保實驗過程的安全性。
5. 易于操作：友好的用戶界面和詳盡的操作指南，使得學(xué)生即使是初次接觸也能快速上手。
三、教學(xué)應(yīng)用價值
電力電子技術(shù)及數(shù)模電綜合實驗臺在教學(xué)中發(fā)揮著極其重要的作用：
1. 理論與實踐結(jié)合：通過實際操作讓學(xué)生將抽象的電子理論知識轉(zhuǎn)化為具體技能，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的實踐性和趣味性。
2. 創(chuàng)新能力培養(yǎng)：鼓勵學(xué)生在完成基礎(chǔ)實驗的同時，進(jìn)行創(chuàng)新性設(shè)計與改進(jìn)，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造潛力。
3. 團(tuán)隊協(xié)作精神：學(xué)生在分組完成復(fù)雜實驗的過程中學(xué)會協(xié)作與交流，提升團(tuán)隊合作能力。
4. 工程意識形成：模擬真實的工程項目環(huán)境，使學(xué)生在學(xué)習(xí)中逐漸形成工程化的思維模式。
一、概述
1、采用模塊化設(shè)計，包含數(shù)字電路實驗單元、模擬電路實驗單元、電路原理實驗單元；防反接設(shè)計，能夠?qū)崿F(xiàn)短路保護(hù)及自動恢復(fù)功能；
2、配套使用的單元電路模塊尺寸約150×125mm，每個模塊正面有中英文標(biāo)識，反面工程塑料開模底盒無縫保護(hù)，單元電路模塊底盒采用透明亞克力，防塵防潮。配有4個專用供電及固定插座，與實驗掛箱配套使用，外觀精美而耐用；
3、單元電路模塊上集成兩種供電方式，確保單元模塊既可以安裝在實驗箱上使用，通過實驗箱底板進(jìn)行供電，又可以脫離實驗箱底板，通過外部供電獨立進(jìn)行實驗；
4、主要由實驗箱主體、實驗?zāi)K搭建組成，實驗箱主體采用高密度復(fù)合材料、鋁合金包邊、不銹鋼鉸鏈鉚接而成，實驗箱主面板才用優(yōu)質(zhì)PCB材質(zhì)。
★二、實驗資源
1、電源輸入：AC220V±10%50Hz
2、電源輸出：
1）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；設(shè)有短路保護(hù)自動恢復(fù)功能；
2）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；
提供正負(fù)輸出單次脈沖（脈沖信號發(fā)生器）：
提供正負(fù)脈沖輸出，每按一次輸出一個正負(fù)脈沖；
4）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)；
3、提供12V/5W燈泡負(fù)載一個；
4、提供200歐/2W功率電阻一個；
5、提供12V/1.2W直流電機(jī)負(fù)載一個；
三、實驗?zāi)K
★（1）電工基礎(chǔ)實驗?zāi)K
① 電路基礎(chǔ)一
模塊提供7種常用電阻（功率不小于1W ）；7種實驗配套電容；4種常用二極管，包括整流二極管、檢波二極管、開關(guān)二極管、穩(wěn)壓二極管；3種常用色環(huán)電感；兩路開關(guān)控制電路；NPN、PNP三極管各一個；2路電流方向不同的電流測試插孔；所有器件均配有測試插孔，既可以滿足常用元器件的測量實驗，又可以組合使用，完成配套的各種實驗以及各種創(chuàng)新實驗內(nèi)容。
② 電路原理一
模塊上具有電源供電指示及供電單元、基爾霍夫定理、疊加原理、互易定理等實驗內(nèi)容，實驗電路通過開關(guān)切換即可完成不同實驗電路的搭建，同時配有專用的電流插座，方便電流的測量。
③ 電路原理二
模塊上具有電源供電指示及供電單元、戴維南定理、諾頓定理、電源等效變換、最大功率傳輸定理等實驗內(nèi)容，實驗電路通過開關(guān)切換即可完成不同實驗電路的搭建，同時配有專用的電流插座，方便電流的測量。
④ 動態(tài)電路一
模塊上具有電源供電指示及供電單元、R、L、C特性測試，一階動態(tài)響應(yīng)，二階動態(tài)響應(yīng)等實驗內(nèi)容，實驗電路通過開關(guān)切換即可完成不同實驗電路的搭建。同時配有專用的波形測試環(huán)，方便波形的測量。
⑤ 動態(tài)電路二
模塊上具有電源供電指示及供電單元、RC串并聯(lián)選頻，RC單、雙T選頻網(wǎng)絡(luò)、RLC串聯(lián)諧振電路等實驗內(nèi)容，實驗電路通過開關(guān)切換即可完成不同實驗電路的搭建。同時配有專用的波形測試環(huán)，方便波形的測量。
⑥ 有源濾波器
模塊上具有電源供電指示及供電單元、二階有源低通濾波器、二階有源高通濾波器、二階有源帶通濾波器、二階有源帶阻濾波器四個實驗，同時配有專用的測試環(huán)，方便波形的測量。
⑦ 電壓電流表模塊
模塊上裝有一塊直流電壓表85C17 30V,一塊直流電流表85C17 1A.
（2）模擬電路實驗?zāi)K
⑧ 晶體管放大電路一
模塊上具有電源供電指示及供電單元、晶體管放大單元模塊電路，可完成單管放大電路實驗、兩級放大電路實驗、負(fù)反饋放大電路實驗等試驗內(nèi)容，實驗電路通過開關(guān)切換即可完成不同實驗電路的搭建。同時配有專用的波形測試環(huán)，方便波形的測量。
⑨ 晶體管放大電路二
模塊上具有電源供電指示及供電單元、差分放大電路、場效應(yīng)管放大電路，可完成場效應(yīng)管放大電路實驗以及差動放大器等實驗內(nèi)容，實驗電路通過開關(guān)切換即可完成不同實驗電路的搭建。同時配有專用的波形測試環(huán)，方便波形的測量。
⑩ 波形發(fā)生電路
模塊上具有電源供電指示及供電單元、波形發(fā)生電路，可完成RC正弦波振蕩器實驗、LC正弦波振蕩器等實驗內(nèi)容，實驗電路通過開關(guān)切換即可完成不同實驗電路的搭建。同時配有專用的波形測試環(huán)，方便波形的測量。
? 集成運放電路
模塊上具有電源供電指示及供電單元和集成功放放大電路實驗內(nèi)容等，同時模塊還提供各種實驗中所需要的電阻、電容、二極管等常用元器件以滿足實驗需求。
? 功率放大電路
模塊上具有電源供電指示及供電單元、功率放大電路，可完成OTL功率放大電路、集成功率放大電路等實驗內(nèi)容，實驗電路通過開關(guān)切換即可完成不同實驗電路的搭建。同時配有專用的波形測試環(huán)，方便波形的測量。
? 直流穩(wěn)壓電源電路
模塊上具有電源供電指示及供電單元、整流電路、輸入濾波、輸出濾波、可調(diào)集成穩(wěn)壓、二極管穩(wěn)壓、晶體管串聯(lián)穩(wěn)壓、晶閘管可控整流、固定集成穩(wěn)壓電路，可完成各種穩(wěn)壓電路實驗內(nèi)容。
（3）數(shù)字電路實驗?zāi)K
① DIP拓展電路一
模板上具有電源供電指示及供電單元、2組14腳鎖緊插座，方便擴(kuò)展使用各種數(shù)字芯片，拓展實訓(xùn)內(nèi)容。
② DIP拓展電路二
模板上具有電源供電指示及供電單元、1組20腳鎖緊插座，軍品圓孔型直插式IC插座，方便擴(kuò)展使用各種數(shù)字芯片，拓展實訓(xùn)內(nèi)容。
③ DIP拓展電路三
模板上具有電源供電指示及供電單元、2塊400孔面包板，提供16路單排插座轉(zhuǎn)鍍金臺階插座電路，方便擴(kuò)展使用各種數(shù)字芯片，自由搭建實驗電路，拓展實訓(xùn)內(nèi)容。
④ 邏輯電平輸出電路
模塊上具有電源供電指示及供電單元、2組TTL三態(tài)輸出電路單元（帶三色指示燈）、16路TTL電平輸出單元（帶三色指示燈）、16路帶驅(qū)動TTL電平指示單元（三色指示燈），提供實驗所需各種邏輯電平資源。
⑤ LED顯示電路模塊
模塊上具有電源供電指示及供電單元、共陰數(shù)碼管單元、共陽數(shù)碼管單元、8*8LED點陣單元，6組LED數(shù)碼管及配套驅(qū)動顯示單元，可在模塊上完成各種LED基礎(chǔ)顯示實驗及數(shù)字時鐘實驗。
⑥ 數(shù)電選配芯片套件
提供1套實驗所需各種數(shù)字邏輯芯片，滿足常規(guī)數(shù)字電路實驗和學(xué)生自行創(chuàng)新實驗的需求。
★五、配置表
|
序號 |
名 稱 |
規(guī)格 |
數(shù)量 |
備注 |
|
1 |
實驗臺 |
|
1臺 |
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|
2 |
實驗桌 |
|
1張 |
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|
3 |
學(xué)生凳 |
|
2張 |
|
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4 |
實驗專用導(dǎo)線 |
|
1套 |
|
|
5 |
實驗指導(dǎo)書 |
|
1套 |
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（1）電工基礎(chǔ)實驗?zāi)K |
|
1 |
電路基礎(chǔ)一 |
|
1 |
|
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2 |
電路原理一 |
|
1 |
|
|
3 |
動態(tài)電路一 |
|
1 |
|
|
4 |
動態(tài)電路二 |
|
1 |
|
|
5 |
有源濾波器 |
|
1 |
|
|
6 |
電壓電流表模塊 |
|
1 |
|
|
（2）模擬電路實驗?zāi)K |
|
1 |
晶體管放大電路一 |
|
1 |
|
|
2 |
晶體管放大電路二 |
|
1 |
|
|
3 |
波形發(fā)生電路 |
|
1 |
|
|
4 |
集成運放電路 |
|
1 |
|
|
5 |
功率放大電路 |
|
1 |
|
|
6 |
直流穩(wěn)壓電源電路 |
|
1 |
|
|
（3）數(shù)字電路實驗?zāi)K |
|
1 |
DIP拓展電路一 |
|
1 |
|
|
2 |
DIP拓展電路二 |
|
1 |
|
|
3 |
DIP拓展電路三 |
|
1 |
|
|
4 |
邏輯電平輸出電路 |
|
1 |
|
|
5 |
LED顯示電路模塊 |
|
1 |
|
|
6 |
數(shù)電選配芯片套件 |
|
1 |
|
六、實驗內(nèi)容
1、電路基礎(chǔ)部分
實驗一 電位、電壓的測定及電路電位圖的繪制
實驗二 基爾霍夫定律的驗證
實驗三 疊加原理的驗證
實驗四 電壓源與電流源的等效變換
實驗五 戴維南定理和諾頓定理的驗證
實驗六 最大功率傳輸條件測定
實驗七 受控源VCVS、VCCS、CCVS、CCCS的實驗研究
實驗八 RC一階電路的響應(yīng)測試
實驗九 二階動態(tài)電路響應(yīng)的研究
實驗十 R、L、C元件阻抗特性的測定
實驗十一 RC選頻網(wǎng)絡(luò)特性測試
實驗十二 單雙T網(wǎng)絡(luò)頻率特性測試
實驗十三 R、L、C串聯(lián)諧振電路的研究
實驗十四 雙口網(wǎng)絡(luò)測試
實驗十五 負(fù)阻抗變換器
2、模擬電路部分
實驗一 常用電子儀器的使用
實驗二 單管放大電路的測量
實驗三 場效應(yīng)管放大器
實驗四 負(fù)反饋放大器
實驗五 差動放大器
實驗六 集成運放基本運算電路
實驗七 集成運放比較器
實驗八 集成運算放大器的有源濾波器
實驗九 RC正弦波振蕩器
實驗十 LC正弦波振蕩器
實驗十一 低頻功率放大器（Ⅰ）─OTL 功率放大器
實驗十二 低頻功率放大器（Ⅱ）─集成功率放大器
實驗十三 集成穩(wěn)壓器穩(wěn)壓電源
實驗十四 串聯(lián)型晶體管穩(wěn)壓電源
3、數(shù)字電路部分
實驗一 數(shù)字電路實驗基礎(chǔ)
實驗二 集成邏輯門電路的邏輯功能
實驗三 組合邏輯電路的分析
實驗四 數(shù)據(jù)選擇器
實驗五 小規(guī)模組合邏輯電路的設(shè)計
實驗六 中規(guī)模組合邏輯電路的設(shè)計
實驗七 觸發(fā)器
實驗八 同步時序邏輯電路的分析
實驗九 中規(guī)模集成時序邏輯器件的應(yīng)用
實驗十 同步時序電路的設(shè)計
實驗十一 序列信號發(fā)生器
實驗十二 數(shù)字鐘
