數(shù)電模電綜合實訓(xùn)裝置，數(shù)電模電實驗臺
2024-03-20 08:28
數(shù)電和模電分別指數(shù)字電路和模擬電路，它們在多個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)字信號完成算術(shù)運算和邏輯運算。其工作信號是離散的“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。它由許多邏輯門組成，這些邏輯門是數(shù)字邏輯電路的基本單元。此外，存儲器也是數(shù)字電路的一個重要組成部分，用于存儲二進制數(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序邏輯電路兩大類。
與之相對，模擬電路則主要處理模擬信號，即連續(xù)變化的電信號。模擬電路的主要作用包括信號處理、信號轉(zhuǎn)換、控制回路以及信號生成。例如，它可以放大音頻信號以提高音量和音質(zhì)，將電信號轉(zhuǎn)換為光信號以完成數(shù)據(jù)傳輸，或者用于生成各種復(fù)雜的波形信號。
兩者在多個方面存在明顯的區(qū)別。首先，它們的輸入輸出信號類型不同，數(shù)字電路的信號是離散的，而模擬電路的信號是連續(xù)的。其次，它們對電路的要求也不同，數(shù)字電路主要實現(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現(xiàn)模擬信號的放大、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，數(shù)字信號也是由模擬信號經(jīng)過一系列處理而來。在實際應(yīng)用中，可以通過A/D轉(zhuǎn)換器和D/A轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)模擬信號和數(shù)字信號之間的轉(zhuǎn)換。
總的來說，數(shù)電和模電各有其獨特的特點和應(yīng)用領(lǐng)域，但它們在電子電路設(shè)計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)計等領(lǐng)域，數(shù)字電路的應(yīng)用日益廣泛，它簡化了硬件設(shè)計的工作量、復(fù)雜度和調(diào)試周期。而模擬電路則在信號處理、轉(zhuǎn)換、控制回路以及信號生成等方面發(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)字信號完成算術(shù)運算和邏輯運算。其工作信號是離散的“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。它由許多邏輯門組成，這些邏輯門是數(shù)字邏輯電路的基本單元。此外，存儲器也是數(shù)字電路的一個重要組成部分，用于存儲二進制數(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序邏輯電路兩大類。
與之相對，模擬電路則主要處理模擬信號，即連續(xù)變化的電信號。模擬電路的主要作用包括信號處理、信號轉(zhuǎn)換、控制回路以及信號生成。例如，它可以放大音頻信號以提高音量和音質(zhì)，將電信號轉(zhuǎn)換為光信號以完成數(shù)據(jù)傳輸，或者用于生成各種復(fù)雜的波形信號。
兩者在多個方面存在明顯的區(qū)別。首先，它們的輸入輸出信號類型不同，數(shù)字電路的信號是離散的，而模擬電路的信號是連續(xù)的。其次，它們對電路的要求也不同，數(shù)字電路主要實現(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現(xiàn)模擬信號的放大、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，數(shù)字信號也是由模擬信號經(jīng)過一系列處理而來。在實際應(yīng)用中，可以通過A/D轉(zhuǎn)換器和D/A轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)模擬信號和數(shù)字信號之間的轉(zhuǎn)換。
總的來說，數(shù)電和模電各有其獨特的特點和應(yīng)用領(lǐng)域，但它們在電子電路設(shè)計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)計等領(lǐng)域，數(shù)字電路的應(yīng)用日益廣泛，它簡化了硬件設(shè)計的工作量、復(fù)雜度和調(diào)試周期。而模擬電路則在信號處理、轉(zhuǎn)換、控制回路以及信號生成等方面發(fā)揮著重要作用。
DB-SM01 數(shù)電模電綜合實訓(xùn)裝置
一、概述
“DB-SM01 數(shù)電模電綜合實訓(xùn)裝置”是依據(jù)目前我國“模擬電子技術(shù)”、“數(shù)字電子技術(shù)”教學(xué)實驗大綱的要求，及各高等院校對該教學(xué)實驗設(shè)備的需求和建議而新開發(fā)的一代實驗裝置，具有接地保護，漏電保護功能，安全性符合相關(guān)的國標(biāo)標(biāo)準。本裝置特別適用于職業(yè)技術(shù)學(xué)院、中專、職校等新建或擴建實驗室，迅速開設(shè)實驗課提供了理想的實驗設(shè)備。
本實驗裝置為臺式鋼木結(jié)構(gòu)，由實驗臺與實驗桌組成。實驗臺共三個區(qū)，分電源控制區(qū)、模擬電子實驗區(qū)、數(shù)字電子實驗區(qū)。
數(shù)電模電綜合實訓(xùn)裝置能對上述課程的全部實驗項目和課程設(shè)計進行實驗操作，完全符合實驗教學(xué)大綱的要求，同時為高層次的數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計開發(fā)實驗及教師、研究生開發(fā)新實驗和進行科學(xué)研究提供良好的工作條件。
（參考圖）
1.電源及儀表區(qū)：裝有漏電保護開關(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)字電路實驗區(qū)：本實驗區(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、代號及相應(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)成了各種即相互獨立又可互相連接的實驗電路。配有直流穩(wěn)壓電源、直流信號源、交流信號源、數(shù)顯頻率計、函數(shù)信號發(fā)生器、基本實驗電路區(qū)等組成，可完成模擬和數(shù)字電路課程規(guī)定的各種實驗。
二、特點
1、通用性強 本裝置綜合了目前國內(nèi)各類學(xué)校電子類課程的實驗內(nèi)容，故能滿足各類學(xué)校相應(yīng)課程的實驗教學(xué)，實驗的深度與廣度可根據(jù)需要作靈活調(diào)整。
2、配套性強 從儀器儀表、專用電源到實驗連接專用導(dǎo)線等均配套齊全，其性能、精度及規(guī)格均密切結(jié)合實驗的需要進行配套。
3、可靠性強 設(shè)有大量可靠的鍍銀長紫銅管，用作插電阻、電容、電位器、三極管和穩(wěn)壓塊等，實驗時接觸可靠；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，實驗導(dǎo)線采用高檔彈性直插導(dǎo)線，接觸性能良好。
4、直觀性強 面板示意、圖線分明；面板布置合理，查線方便，學(xué)生可獨立操作實驗，有利于提高學(xué)生實際動手能力。
三、技術(shù)性能
1、輸入電源：單相三線220V±10% 50Hz
2、工作環(huán)境：溫度-10℃～+40℃ 相對濕度＜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）
第2章 邏輯門電路（61頁）
第3章 組合邏輯電路（130頁）
第4章 觸發(fā)器（71頁）
第5章時序邏輯電路（134頁）
第6章 半導(dǎo)體存儲器（62頁）
第7章 脈沖波形的產(chǎn)生與整形電路（90頁）
第8章 數(shù)模與模數(shù)轉(zhuǎn)換電路（67頁）
第9章 綜合課程設(shè)計（53頁）
四、功能
本裝置能提供實驗所需的直流電源、交流電源、信號源（示波器自備）。
本裝置能對“模擬電子技術(shù)”、“數(shù)字電子技術(shù)”的教學(xué)實驗和課程設(shè)計進行實驗操作，同時能滿足有關(guān)科研需求。
五、基本實驗內(nèi)容
本裝置提供模電、數(shù)電實驗指導(dǎo)書，具有相當(dāng)?shù)纳疃群蛷V度，各級各類學(xué)校可根據(jù)自己教學(xué)的需要進行選擇，還可以結(jié)合自己的需要進行改寫、擴充及開發(fā)其它新的實驗項目。
（一）模擬電路實驗
1.單級放大電路
2.兩級放大電路
3.負反饋放大電路
4.射極跟隨器
5.差動放大電路
6.比例求和運算電路
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.互補對稱功率放大器
21.波形變換電路
22.揚效應(yīng)管實驗(新增)
23.可控硅實驗電路(新增)
（二）數(shù)字電路實驗
1．TTL集成邏輯門的參數(shù)測試與使用
2．CMOS集成邏輯門的測試
3．門電路的邏輯功能實驗
4．常用組合邏輯功能器件的測試
5．半加器、全加器及邏輯運算實驗
6、七人表決電路及血型檢測電路
7、RS觸發(fā)器的功能測試
8、JK、D觸發(fā)器邏輯功能及主要參數(shù)測試
9、三態(tài)輸出出發(fā)器及鎖存器
10、異步二進制計數(shù)器實驗
11、同步二進制計數(shù)器實驗
12、移位寄存器的功能測試
13、計數(shù)、譯碼、顯示電路實驗
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、序列檢測器的設(shè)計
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
21、數(shù)字頻率計
22、汽車尾燈控制實驗
六、裝置的配備
本裝置主要由實驗控制屏和實驗桌兩部分組成。
本裝置主要由兩大部分組成,一部分為數(shù)電實驗功能板,另一部分模電實驗功能板,主要功能組成如下:
（一）數(shù)電實驗功能板:
（2）手動單脈沖電路1組：可同時輸出正負兩個脈沖，脈沖幅值為TTL電平。
（3）連續(xù)脈沖一組，輸出為TTL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 , 測量范圍：0-9.9999MHZ 誤差<1HZ（由CPLD芯片設(shè)計）
（5）邏輯電平的輸入與顯示：
A、八位獨立邏輯電平開關(guān)：可輸出“0”、“1”電平（為正邏輯）。
B、八位由紅色LED及驅(qū)動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)碼管實驗。
（7）時序發(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)電實驗功能板設(shè)有可裝、卸固定線路實驗小板的插座四只，可選購數(shù)字EDA下載板。
（二）模電實驗功能板：
②可調(diào)直流信號源：
雙路-0.5V～＋0.5V；－5V～＋5V兩檔連續(xù)可調(diào)。
③低頻信號源: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)字式頻率計和直流電壓表(A9有;A6無)
⑤分立元件電路
整流、濾波和穩(wěn)壓電路；單級放大電路；兩級阻容耦容放大電
路；負反饋放大電路；射極跟隨器；差動放大電路；互補對稱
功放電路；電位器組；電阻、電容和二三極管、揚效應(yīng)管、可
控硅等組成。
⑥集成模擬電路
兩個獨立的運算放大器(741)；集成功放(LM386)
模電實驗功能板設(shè)有可裝、卸固定線路實驗小板的插座四只，配有共射極單管放大器/負反饋放大器實驗板、射極跟隨器實驗板、RC正弦波振蕩器實驗板、差動放大器實驗板及OTL功率放大器實驗板共五塊，可采用固定線路及分立元件靈活組合進行實驗。另外，還可選購模擬EDA下載板。
4、函數(shù)信號源
1）脈沖信號源：（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）正弦波信號源：（1）小信號輸出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：小信號端Imax≥50mA，功率輸出端Imax≥500mA；
3）方波信號源：（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：（1）顯示方式：數(shù)字顯示，（2）測頻范圍：1Hz~1MHz
實驗連接點、測試點采用高可靠自鎖緊防轉(zhuǎn)疊插座及測試彎針，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，實驗可靠。
實驗功能板采用2mm厚的敷銅板制成，正面印有元器件圖形符號、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)有電流型漏電保護器，控制屏若有漏電現(xiàn)象，漏電流超過一定值，即切斷電源。
