数字电路实验箱及使用实验方法技术

本发明专利技术公开了一种数字电路实验箱及使用实验方法，实验箱体配置实验箱面板、内置供电电源、多种信号源、逻辑指示电路板和数码显示电路板和多个实验数字显示表，实验箱面板上配置逻辑电平指示区、数码显示区、时钟信号指示区、触发信号插接区、数字电路芯片焊接连接区、多个模拟器件和用于扩展的元件插柱；逻辑电平指示区与辑指示电路板配合指示连接，数码显示区和数码显示电路板配合显示连接，逻辑电平指示区和数码显示区显示指示数字电路实验状态；实验箱面板正面上安装焊接有用于提高学生实验教学认知判断识别能力的数字电路芯片、备用IC插槽板、多个模拟器件和元件插柱。结构紧凑、使用直观易维护、寿命长稳定可靠。

Digital Circuit Test Box and Its Application

The invention discloses a digital circuit experimental box and an experimental method. The experimental box is equipped with a panel of the experimental box, a built-in power supply, a variety of signal sources, a logic indicator circuit board and a digital display circuit board, and a plurality of experimental digital display tables. The panel of the experimental box is equipped with a logic level indicator area, a digital display area, a clock signal indicator area, a trigger signal insertion area and a digital circuit. Chip welding connection area, multiple analog devices and component sockets for expansion; logic level indication area is connected with assembly and indication circuit board, digital display area and digital display circuit board are connected with display, logic level indication area and digital display area show the experimental status of indication digital circuit; installation and welding on the front of experimental box panel is used to improve students'experimental teaching recognition. Digital circuit chips, standby IC slot boards, multiple analog devices and component sockets that know the ability of judgment and recognition. Compact structure, intuitive use and easy maintenance, long life, stable and reliable.

【技术实现步骤摘要】
数字电路实验箱及使用实验方法
本专利技术涉及一种教学实验箱，尤其是涉及一种数字电路实验箱及使用实验方法。
技术介绍
《数字电子技术》课程是电子信息工程、电子科学与技术等专业的基础课程，《数字电子技术实验》（即《电子实验》的数字电路部分）是与《数字电子技术》课程相配套的实践教学,也是巩固学生数字电路理论知识所必需的一种教学途径,它对于促进学生加深理论知识的理解，掌握数字电路实验技术，培训数字电路的创新能力，具有必不可少的作用。而数字电子技术实验课程的现有实验箱已历经10年教学使用，已经严重老化。该实验箱结构以IC插座、插槽为主，可供备选的模拟器件器件很少，这就极大限制了实验教学项目的设计，而IC插座也极易导致损坏数字芯片；经常需要在实验课之前进行维护，但实验课上课时仍有可能出现故障频发现象发生。随着数字电子技术实验课程卓越计划的逐步深化，实践教学环节越来越得到重视，现有数字实验箱越难满足数字电路实验教学的要求。
技术实现思路
本专利技术为解决现有数字电子技术实验课程所使用的现有实验箱存在着老化严重，且以IC插座、插槽为主，易损坏数字芯片，需要经常维护，隐患故障现象多，且可供备选的模拟器件器件很少，难以更好满足数字电路实验教学的要求等现状而提供的一种结构紧凑、使用直观、易于维护、使用寿命长，使用更稳定可靠、可更高满足现代数字电路实验教学要求的数字电路实验箱及使用实验方法。本专利技术为解决上述技术问题所采用的具体技术方案为：一种数字电路实验箱，包括实验箱体，其特征在于：实验箱体配置实验箱面板、内置供电电源、多种信号源和多个实验数字显示表，实验箱体内设置多种信号源、逻辑指示电路板和数码显示电路板，实验箱面板上配置逻辑电平指示区、数码显示区、时钟信号指示区、触发信号插接区、数字电路芯片焊接连接区、多个模拟器件和用于扩展的元件插柱，多个模拟器件包括多个焊接设在实验箱面板上的LED指示灯、蜂鸣器、继电器、电阻和电容；逻辑电平指示区与辑指示电路板配合指示连接，数码显示区和数码显示电路板配合显示连接，逻辑电平指示区和数码显示区显示指示数字电路实验状态；实验箱面板所采用的电路板正面至少设有正面布线层、正面丝印层和多个整齐排列分布的电阻和电容器件，实验箱面板反面至少设反面布线层及布线焊接层，实验箱面板正面上安装焊接有用于提高学生实验教学认知判断识别能力的数字电路芯片、备用IC插槽板、多个模拟器件和用于扩展或检测的元件插柱，正面丝印层设有用于数字电路实验芯片连接图的电路原理连线丝印层和用于教学识别实验箱面板所用每个元器件信息的文字符号丝印层，电路原理连线丝印层用于教学实验展示构成实验箱面板上数字电路实验芯片的各元器件之间电气连接原理，正面布线层用于教学实验展示模拟的实验箱面板电气布线连接结构及布线设计特性结构。结构紧凑、使用直观、易于维护、使用寿命长，使用更稳定可靠、可更高满足现代数字电路实验教学要求。还可更好培养提高学生对数字电路设计动手能力、元器件识别能力以及元器件在电路布图中的设计应用等技能，提高实验教学效果。作为优选，所述的元器件信息包括为学生提供电路原理教学实验认知判断识别每个不同元器件的元器件名称、元器件符号、元器件参数和元器件管脚符号信息。提高学生教学对数字电路元器件的判断识别认知效率与深刻有效稳固性。作为优选，所述的电路原理连线丝印层和文字符号丝印层采用不同丝印颜色结构，文字符号丝印层的文字符号位置就近对应于每个元器件所在位置。提高电路原理连线丝印层与文字符号丝印层的识别效率，同张PCB板上本身涉及到的电路原理连线与文字符号内容信息量均很大，采用不同丝印颜色结构，更快捷有效的提高学生教学实验识别判断效率与准确性。作为优选，所述的用于扩展或检测的元件插柱包括第一元件插柱区、第二元件插柱区、第三元件插柱区和第四元件插柱区，第一元件插柱区包括分别排列分别设于数字电路芯片和/或备用IC插槽板的芯片引脚两侧外侧位置处的多个元件插柱，第二元件插柱区包括采用方形阵列排布的多个元件插柱，第三元件插柱区包括排列分布在多个电阻和电容两端的多个元件插柱，第四元件插柱区包括分别焊接设置在LED指示灯、蜂鸣器和继电器外侧的多个元件插柱。提高满足适应数字电路实验教学中不同功能区的扩展或检测功能需求。作为优选，所述的实验箱体整体长宽高尺寸为56±1CM*42±1CM*18±1CM。实验箱整体结构体积小占用空间小，结构紧凑，避免占用较多教学实验室场地空间。作为优选，所述的多种信号源包括一组提供正、负输出单次脉冲信号源，一组提供频率分别为1Hz、1KHz、20KHz的脉冲方波信号源。提高数字电路教学实验的信号源供给需求使用灵活性与便捷性。作为优选，所述的数字电路芯片焊接连接区包括用于数字电路实验中的晶体管开关特性、TTL集成逻辑门的逻辑功能与参数测试、CMOS集成逻辑门的逻辑功能与参数测试、集成逻辑电路的连接和驱动、组合逻辑电路的设计与测试、译码器及其应用、数据选择器及其应用、触发器及其应用、计数器及其应用、移位寄存器及其应用、脉冲分配器及其应用、自激多谐振荡器、脉冲延时与波形整形电路、555时基电路及其应用、D/A转换器、A/D转换器、智力竞赛抢答装置、数字计时秒表和/或汽车尾灯电路所用的数字电路芯片。提高不同数字电路教学实验效果，使学生获得更丰富的数字电路教学实验效果。作为优选，所述的数字电路芯片焊接连接区配置焊接连接有独立电源元件插柱及其各自对应的电源指示灯。提高各数字电路芯片的电源供给独立性，降低数字教学实验中的电源干扰影响，减少数字芯片损坏现象发生，提高教学实验稳定有效性效果。作为优选，所述的实验箱面板正面上设提供数字电路实验教学所需的检测连接件，检测连接件采用元件插柱、引接连接孔位和/或检测孔位结构，元件插柱、引接连接孔位和/或检测孔位与实验箱面板电连接。提高教学实验检测验证与数据获取有效性，提高数字电路教学效率。本专利技术的另一个专利技术目的在于提供一种数字电路实验箱使用实验方法，其特征在于：包括如下实验步骤a熟悉上述技术方案之一所述的数字电路实验箱所配置的多种信号源、多个实验数字显示表及实验箱面板的布局与实验使用方法的熟悉步骤；b根据电路原理实验教学课程目的需求选择实际所需进行的晶体管开关特性、TTL集成逻辑门的逻辑功能与参数测试、CMOS集成逻辑门的逻辑功能与参数测试、集成逻辑电路的连接和驱动、组合逻辑电路的设计与测试、译码器及其应用、数据选择器及其应用、触发器及其应用、计数器及其应用、移位寄存器及其应用、脉冲分配器及其应用、自激多谐振荡器、脉冲延时与波形整形电路、555时基电路及其应用、D/A转换器、A/D转换器、智力竞赛抢答装置、数字计时秒表和/或汽车尾灯电路进行数字电路实验的实验教学步骤；c根据实际教学实验课程调试需求，将实验箱面板上配置的多个模拟器件，进行单独接入或替换接入至上述b步骤中多个教学实验，使学生获得对不同数字电路的调试教学实验认知掌握；d使用实验箱面板上的检测连接件对所需进行对数字电路的检测教学实验，获得对各数字电路的数字电路实验教学认知掌握；e将实验箱面板上配置的多个模拟器件进行单独实物教学识别、单独接入或替换接入至多个数字电路教学实验用，使学生获得不同独立元器件的实物及其引脚识别判断，以及在数字电路中的电路应用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数字电路实验箱，包括实验箱体，其特征在于：实验箱体配置实验箱面板、内置供电电源、多种信号源和多个实验数字显示表，实验箱体内设置多种信号源、逻辑指示电路板和数码显示电路板，实验箱面板上配置逻辑电平指示区、数码显示区、时钟信号指示区、触发信号插接区、数字电路芯片焊接连接区、多个模拟器件和用于扩展的元件插柱，多个模拟器件包括多个焊接设在实验箱面板上的LED指示灯、蜂鸣器、继电器、电阻和电容；逻辑电平指示区与辑指示电路板配合指示连接，数码显示区和数码显示电路板配合显示连接，逻辑电平指示区和数码显示区显示指示数字电路实验状态；实验箱面板所采用的电路板正面至少设有正面布线层、正面丝印层和多个整齐排列分布的电阻和电容器件，实验箱面板反面至少设反面布线层及布线焊接层，实验箱面板正面上安装焊接有用于提高学生实验教学认知判断识别能力的数字电路芯片、备用IC插槽板、多个模拟器件和用于扩展或检测的元件插柱，正面丝印层设有用于数字电路实验芯片连接图的电路原理连线丝印层和用于教学识别实验箱面板所用每个元器件信息的文字符号丝印层，电路原理连线丝印层用于教学实验展示构成实验箱面板上数字电路实验芯片的各元器件之间电气连接原理，正面布线层用于教学实验展示模拟的实验箱面板电气布线连接结构及布线设计特性结构。...

【技术特征摘要】
1.一种数字电路实验箱，包括实验箱体，其特征在于：实验箱体配置实验箱面板、内置供电电源、多种信号源和多个实验数字显示表，实验箱体内设置多种信号源、逻辑指示电路板和数码显示电路板，实验箱面板上配置逻辑电平指示区、数码显示区、时钟信号指示区、触发信号插接区、数字电路芯片焊接连接区、多个模拟器件和用于扩展的元件插柱，多个模拟器件包括多个焊接设在实验箱面板上的LED指示灯、蜂鸣器、继电器、电阻和电容；逻辑电平指示区与辑指示电路板配合指示连接，数码显示区和数码显示电路板配合显示连接，逻辑电平指示区和数码显示区显示指示数字电路实验状态；实验箱面板所采用的电路板正面至少设有正面布线层、正面丝印层和多个整齐排列分布的电阻和电容器件，实验箱面板反面至少设反面布线层及布线焊接层，实验箱面板正面上安装焊接有用于提高学生实验教学认知判断识别能力的数字电路芯片、备用IC插槽板、多个模拟器件和用于扩展或检测的元件插柱，正面丝印层设有用于数字电路实验芯片连接图的电路原理连线丝印层和用于教学识别实验箱面板所用每个元器件信息的文字符号丝印层，电路原理连线丝印层用于教学实验展示构成实验箱面板上数字电路实验芯片的各元器件之间电气连接原理，正面布线层用于教学实验展示模拟的实验箱面板电气布线连接结构及布线设计特性结构。2.按照权利要求1所述的数字电路实验箱，其特征在于：所述的元器件信息包括为学生提供电路原理教学实验认知判断识别每个不同元器件的元器件名称、元器件符号、元器件参数和元器件管脚符号信息。3.按照权利要求1所述的数字电路实验箱，其特征在于：所述的电路原理连线丝印层和文字符号丝印层采用不同丝印颜色结构，文字符号丝印层的文字符号位置就近对应于每个元器件所在位置。4.按照权利要求1所述的数字电路实验箱，其特征在于：所述的用于扩展或检测的元件插柱包括第一元件插柱区、第二元件插柱区、第三元件插柱区和第四元件插柱区，第一元件插柱区包括分别排列分别设于数字电路芯片和/或备用IC插槽板的芯片引脚两侧外侧位置处的多个元件插柱，第二元件插柱区包括采用方形阵列排布的多个元件插柱，第三元件插柱区包括排列分布在多个电阻和电容两端的多个元件插柱，第四元件插柱区包括分别焊接设置在LED指示灯、蜂鸣器和继电器外侧的多个元件插柱。5.按照权利要求1所述的数字电路实验箱，其特征在于：所述的实验箱体整体长宽高尺寸为56±1CM*42±1CM*18±1CM。6.按照权利要求1所述的数字电路实验箱，其特征在于：所述的多种信号源包括一组提供正、负输出单次脉冲信号源，一组提供频率分别为1Hz、1KHz、20KHz的脉冲方波信号源。7.按照权利要求1所述的数字电路实验箱，其特征在于：所述的数字电路芯片焊接连接区包括用于数字电...

【专利技术属性】
技术研发人员：楼建明，
申请(专利权)人：宁波工程学院，
类型：发明
国别省市：浙江,33