導(dǎo)言：
在當(dāng)今高速發(fā)展的電子信息時(shí)代，電力電子技術(shù)與數(shù)字模擬電路（數(shù)模電）的綜合運(yùn)用日益成為工業(yè)、交通、通信等多個(gè)領(lǐng)域的核心。為了滿足教育界對(duì)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(shí)驗(yàn)臺(tái)應(yīng)運(yùn)而生，成為教學(xué)和實(shí)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(shí)驗(yàn)臺(tái)簡(jiǎn)介
電力電子技術(shù)及數(shù)模電綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)是一款集成了電力電子技術(shù)與模擬-數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)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(dòng)等基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，還包含了模擬電路和數(shù)字電路的設(shè)計(jì)、分析與調(diào)試等實(shí)踐項(xiàng)目。該實(shí)驗(yàn)臺(tái)采用模塊化設(shè)計(jì)，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(shí)物操作加深理論知識(shí)的理解。
二、主要功能特點(diǎn)
1. 多功能集成：集電源管理、信號(hào)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(shí)驗(yàn)。
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(shí)驗(yàn)需求進(jìn)行快速搭建和調(diào)試。
3. 實(shí)時(shí)監(jiān)控：配備有實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集與顯示系統(tǒng)，幫助學(xué)生直觀了解實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(jià)值
電力電子技術(shù)及數(shù)模電綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)在教學(xué)中發(fā)揮著極其重要的作用：
1. 理論與實(shí)踐結(jié)合：通過實(shí)際操作讓學(xué)生將抽象的電子理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為具體技能，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的實(shí)踐性和趣味性。
2. 創(chuàng)新能力培養(yǎng)：鼓勵(lì)學(xué)生在完成基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的同時(shí)，進(jìn)行創(chuàng)新性設(shè)計(jì)與改進(jìn)，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造潛力。
3. 團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神：學(xué)生在分組完成復(fù)雜實(shí)驗(yàn)的過程中學(xué)會(huì)協(xié)作與交流，提升團(tuán)隊(duì)合作能力。
4. 工程意識(shí)形成：模擬真實(shí)的工程項(xiàng)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(jì)，包含數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)單元、模擬電路實(shí)驗(yàn)單元、電路原理實(shí)驗(yàn)單元；防反接設(shè)計(jì)，能夠?qū)崿F(xiàn)短路保護(hù)及自動(dòng)恢復(fù)功能；
2、配套使用的單元電路模塊尺寸約150×125mm，每個(gè)模塊正面有中英文標(biāo)識(shí)，反面工程塑料開模底盒無(wú)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(gè)專用供電及固定插座，與實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)箱上使用，通過實(shí)驗(yàn)箱底板進(jìn)行供電，又可以脫離實(shí)驗(yàn)箱底板，通過外部供電獨(dú)立進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；
4、主要由實(shí)驗(yàn)箱主體、實(shí)驗(yàn)?zāi)K搭建組成，實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)箱主面板才用優(yōu)質(zhì)PCB材質(zhì)。
★二、實(shí)驗(yàn)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(dòng)恢復(fù)功能；
2）提供交流電源AC15V，AC7.5V，AC0V；
3）信號(hào)源（函數(shù)發(fā)生器）：
幅度連續(xù)可調(diào)信號(hào)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(hào)發(fā)生器）：
提供正負(fù)脈沖輸出，每按一次輸出一個(gè)正負(fù)脈沖；
4）提供三態(tài)邏輯測(cè)試筆：
可測(cè)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(gè)；
4、提供200歐/2W功率電阻一個(gè)；
5、提供12V/1.2W直流電機(jī)負(fù)載一個(gè)；
三、實(shí)驗(yàn)?zāi)K
★（1）電工基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)?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(shí)驗(yàn)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(gè)；2路電流方向不同的電流測(cè)試插孔；所有器件均配有測(cè)試插孔，既可以滿足常用元器件的測(cè)量實(shí)驗(yàn)，又可以組合使用，完成配套的各種實(shí)驗(yàn)以及各種創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)內(nèi)容，實(shí)驗(yàn)電路通過開關(guān)切換即可完成不同實(shí)驗(yàn)電路的搭建，同時(shí)配有專用的電流插座，方便電流的測(cè)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(shí)驗(yàn)內(nèi)容，實(shí)驗(yàn)電路通過開關(guān)切換即可完成不同實(shí)驗(yàn)電路的搭建，同時(shí)配有專用的電流插座，方便電流的測(cè)量。
④ 動(dòng)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(cè)試，一階動(dòng)態(tài)響應(yīng)，二階動(dòng)態(tài)響應(yīng)等實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，實(shí)驗(yàn)電路通過開關(guān)切換即可完成不同實(shí)驗(yàn)電路的搭建。同時(shí)配有專用的波形測(cè)試環(huán)，方便波形的測(cè)量。
⑤ 動(dòng)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(shí)驗(yàn)內(nèi)容，實(shí)驗(yàn)電路通過開關(guān)切換即可完成不同實(shí)驗(yàn)電路的搭建。同時(shí)配有專用的波形測(cè)試環(huán)，方便波形的測(cè)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(gè)實(shí)驗(yàn)，同時(shí)配有專用的測(cè)試環(huán)，方便波形的測(cè)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(shí)驗(yàn)?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(shí)驗(yàn)、兩級(jí)放大電路實(shí)驗(yàn)、負(fù)反饋放大電路實(shí)驗(yàn)等試驗(yàn)內(nèi)容，實(shí)驗(yàn)電路通過開關(guān)切換即可完成不同實(shí)驗(yàn)電路的搭建。同時(shí)配有專用的波形測(cè)試環(huán)，方便波形的測(cè)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(chǎng)效應(yīng)管放大電路，可完成場(chǎng)效應(yīng)管放大電路實(shí)驗(yàn)以及差動(dòng)放大器等實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，實(shí)驗(yàn)電路通過開關(guān)切換即可完成不同實(shí)驗(yàn)電路的搭建。同時(shí)配有專用的波形測(cè)試環(huán)，方便波形的測(cè)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(shí)驗(yàn)、LC正弦波振蕩器等實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，實(shí)驗(yàn)電路通過開關(guān)切換即可完成不同實(shí)驗(yàn)電路的搭建。同時(shí)配有專用的波形測(cè)試環(huán)，方便波形的測(cè)量。
? 集成運(yùn)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(shí)驗(yàn)內(nèi)容等，同時(shí)模塊還提供各種實(shí)驗(yàn)中所需要的電阻、電容、二極管等常用元器件以滿足實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)內(nèi)容，實(shí)驗(yàn)電路通過開關(guān)切換即可完成不同實(shí)驗(yàn)電路的搭建。同時(shí)配有專用的波形測(cè)試環(huán)，方便波形的測(cè)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(shí)驗(yàn)內(nèi)容。
（3）數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)?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(shí)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(shí)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(tái)階插座電路，方便擴(kuò)展使用各種數(shù)字芯片，自由搭建實(shí)驗(yàn)電路，拓展實(shí)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(dòng)TTL電平指示單元（三色指示燈），提供實(shí)驗(yàn)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(yáng)數(shù)碼管單元、8*8LED點(diǎn)陣單元，6組LED數(shù)碼管及配套驅(qū)動(dòng)顯示單元，可在模塊上完成各種LED基礎(chǔ)顯示實(shí)驗(yàn)及數(shù)字時(shí)鐘實(shí)驗(yàn)。
⑥ 數(shù)電選配芯片套件
提供1套實(shí)驗(yàn)所需各種數(shù)字邏輯芯片，滿足常規(guī)數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)和學(xué)生自行創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的需求。
★五、配置表
|
序號(hào) |
名 稱 |
規(guī)格 |
數(shù)量 |
備注 |
|
1 |
實(shí)驗(yàn)臺(tái) |
|
1臺(tái) |
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|
2 |
實(shí)驗(yàn)桌 |
|
1張 |
|
|
3 |
學(xué)生凳 |
|
2張 |
|
|
4 |
實(shí)驗(yàn)專用導(dǎo)線 |
|
1套 |
|
|
5 |
實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書 |
|
1套 |
|
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（1）電工基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)?zāi)K |
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1 |
電路基礎(chǔ)一 |
|
1 |
|
|
2 |
電路原理一 |
|
1 |
|
|
3 |
動(dòng)態(tài)電路一 |
|
1 |
|
|
4 |
動(dòng)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(shí)驗(yàn)?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(yùn)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(shí)驗(yàn)?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(shí)驗(yàn)內(nèi)容
1、電路基礎(chǔ)部分
實(shí)驗(yàn)一 電位、電壓的測(cè)定及電路電位圖的繪制
實(shí)驗(yàn)二 基爾霍夫定律的驗(yàn)證
實(shí)驗(yàn)三 疊加原理的驗(yàn)證
實(shí)驗(yàn)四 電壓源與電流源的等效變換
實(shí)驗(yàn)五 戴維南定理和諾頓定理的驗(yàn)證
實(shí)驗(yàn)六 最大功率傳輸條件測(cè)定
實(shí)驗(yàn)七 受控源VCVS、VCCS、CCVS、CCCS的實(shí)驗(yàn)研究
實(shí)驗(yàn)八 RC一階電路的響應(yīng)測(cè)試
實(shí)驗(yàn)九 二階動(dòng)態(tài)電路響應(yīng)的研究
實(shí)驗(yàn)十 R、L、C元件阻抗特性的測(cè)定
實(shí)驗(yàn)十一 RC選頻網(wǎng)絡(luò)特性測(cè)試
實(shí)驗(yàn)十二 單雙T網(wǎng)絡(luò)頻率特性測(cè)試
實(shí)驗(yàn)十三 R、L、C串聯(lián)諧振電路的研究
實(shí)驗(yàn)十四 雙口網(wǎng)絡(luò)測(cè)試
實(shí)驗(yàn)十五 負(fù)阻抗變換器
2、模擬電路部分
實(shí)驗(yàn)一 常用電子儀器的使用
實(shí)驗(yàn)二 單管放大電路的測(cè)量
實(shí)驗(yàn)三 場(chǎng)效應(yīng)管放大器
實(shí)驗(yàn)四 負(fù)反饋放大器
實(shí)驗(yàn)五 差動(dòng)放大器
實(shí)驗(yàn)六 集成運(yùn)放基本運(yùn)算電路
實(shí)驗(yàn)七 集成運(yùn)放比較器
實(shí)驗(yàn)八 集成運(yùn)算放大器的有源濾波器
實(shí)驗(yàn)九 RC正弦波振蕩器
實(shí)驗(yàn)十 LC正弦波振蕩器
實(shí)驗(yàn)十一 低頻功率放大器（Ⅰ）─OTL 功率放大器
實(shí)驗(yàn)十二 低頻功率放大器（Ⅱ）─集成功率放大器
實(shí)驗(yàn)十三 集成穩(wěn)壓器穩(wěn)壓電源
實(shí)驗(yàn)十四 串聯(lián)型晶體管穩(wěn)壓電源
3、數(shù)字電路部分
實(shí)驗(yàn)一 數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)
實(shí)驗(yàn)二 集成邏輯門電路的邏輯功能
實(shí)驗(yàn)三 組合邏輯電路的分析
實(shí)驗(yàn)四 數(shù)據(jù)選擇器
實(shí)驗(yàn)五 小規(guī)模組合邏輯電路的設(shè)計(jì)
實(shí)驗(yàn)六 中規(guī)模組合邏輯電路的設(shè)計(jì)
實(shí)驗(yàn)七 觸發(fā)器
實(shí)驗(yàn)八 同步時(shí)序邏輯電路的分析
實(shí)驗(yàn)九 中規(guī)模集成時(shí)序邏輯器件的應(yīng)用
實(shí)驗(yàn)十 同步時(shí)序電路的設(shè)計(jì)
實(shí)驗(yàn)十一 序列信號(hào)發(fā)生器
實(shí)驗(yàn)十二 數(shù)字鐘
