现代模拟电子技术综合实训系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种现代模拟电子技术综合实训系统,属于电子模拟技术领域，主要特点是系统中设置分立元件区，集成电路应用区和由ispPAC10编程电路、ispPAC20编程电路、ispPAC80编程电路构成的编程区；系统中还设置移相与相敏检波电路、传感电路模块、输出接口模块电路；本实用新型专利技术根据现代模拟电子技术教学改革的要求，结合以推进现代大学生的创新能力和实践能力为核心的“卓越工程师培养教育计划”，精心设计方案和电路、精选器件，本实用新型专利技术功能齐全、性能优越、操作灵活、易于维护、抗干扰能力强，突出运算放大器和模拟可编程器件创新与综合应用。

【技术实现步骤摘要】
现代模拟电子技术综合实训系统
本技术涉及一种现代模拟电子技术综合实训系统，用于模拟电子技术基础、 模拟可编程应用技术、模拟集成电路应用技术、传感器应用技术、电路绘图与印制电路板设 计技术等，属于电子模拟

技术介绍
传统的模拟电子技术装置偏向于分立元件的使用，包括晶体管放大电路、差动放 大电路、负反馈放大电路、滞回电压比较电路、双门限电压比较电路、功率放大电路和为各 电路提供直流工作电压的直流稳压电源电路。传统的模拟电子技术装置对运算放大器的创 新与综合应用不够重视，也没有反映现代科技成就的模拟可编程技术及其器件的创新综合 应用，电路功能模块之间的连接不灵活，电路实现的功能局限很大，所能实现的性能指标一 般，也没有自主功能接线区，还有使用的安全性系数低，故障率高，且多无抗干扰设计等缺 点。
技术实现思路
本技术的目的为克服现有传统的模拟电子技术装置存在的上述缺陷，提供一 种现代模拟电子技术综合实训系统，为现代模拟电子技术和模拟可编程技术实验、课程设 计、创新设计和技术开发等实践教学和开发研究提供强有力的技术保障。 本技术的目的是通过以下技术方案实现的，一种现代模拟电子技术综合实 训系统，包括设置在印刷电路板上的由晶体管放大电路、差动放大电路、负反馈放大电路构 成的分立元件区，包括信号发生器、多模式运算放大电路、滞回电压比较电路、功率放大电 路的集成电路应用区，为各电路模块提供直流电压的直流稳压电源电路，其特征是，所述系 统中还设置由ispPACIO编程电路、ispPAC20编程电路、ispPAC80编程电路构成的编程区； 所述集成电路应用区中还有二阶滤波系统电路、双门限电压比较电路、半/全波精密整流 电路、增益线性调节电路、数控放大电路、采样保持电路、运放仪表放大电路、专用仪表放大 电路、功率放大电路；所述系统中还设置移相与相敏检波电路、传感电路模块、输出接口模 块电路；信号发生器的正弦信号输出至分立元件区、集成电路应用区和编程区中各电路的 输入端，信号发生器的TTL电平脉冲信号输出至二阶滤波系统电路和采样保持电路的输入 端；传感电路模块一路输出接ispPACIO编程电路、ispPAC20编程电路的INI+、INl-差分 输入端，ispPACIO编程电路、ispPAC20编程电路的输出端经继电器驱动电路与蜂鸣器电 路实现有关物理量的测量、控制和报警；传感电路模块的另一路输出送至运放仪表放大电 路和专用仪表放大电路，运放仪表放大电路、专用仪表放大电路的输出分别送至滞回电压 比较电路、双门限电压比较电路，滞回电压比较电路、双门限电压比较电路的输出分别接继 电器驱动电路与蜂鸣器电路实现有关物理量的测量、控制和报警，信号发生器的输出送至 ispPAC80的输入端。 所述直流稳压电源电路与各电路模块均经短路帽实现连接和断开。 所述系统中还设置自由电路接线区，分立元件区、集成电路应用区和编程区及自 由电路接线区中各电路的输出集中引至输出集中区，各电路的参考地接通连在一起，并和 电源的参考地连在一起。 所述信号发生器包括Ul运放电路组成正弦波振荡器、U2运放电路组成放大衰减 器的正弦波信号发生器，Ul运放电路的输出接U2运放电路的输入端。 所述二阶滤波系统电路由串接的U4混叠器，U5、U6积分器构成二阶高通、带通和 低通滤波器。 所述多模式运算放大电路由电阻R44和可调电阻RWll组成的信号源分压电路经 转换开关Zl连接的包括三极管T8组成的指数电路、包括三极管T9组成的对数电路、包括 由电容C16组成的微分电路、包括由电容C17和电阻R50组成的积分电路、包括反相输入限 流电阻R49、反馈电阻R51。由电阻R45和可调电阻RW12组成的信号源分压电路经转换开 关Z2,通过反相输入限流电阻R46连接到U7运放的反相输入端、通过R47和R48分压连接 到U7运放的同相输入端，U7运放电路的输出端经转换开关Z3,再结合转换开关Zl和Z2连 接实现加法、减法、积分、微分、对数、指数电路。 所述增益线性调节电路由包括瓜3、瓜4、瓜5、瓜6运放电路构成，瓜3、瓜4运放电 路的同相输入端分别连接输入信号Uil、Ui2, U13、U14运放的反相输入端分别连接到其输 出端，U13运放电路的输出连接到R70, U14运放电路的输出连接到R72, R70、R71分压后连 接到U15运放的反相输入端，R72、R73相连后连接到U15运放的同相输入端，U15运放的输 出作为电路输出Uo,同时通过R74、R75,送至U15运放的反相输入端，U15运放的同相输入 端接地，其输出连接到R73、R75之间。 所述相敏检波电路包括U26、U27运放电路，U26运放电路的反相输入端分别为直 流电压参考输入端a和经过电容C45的交流电压参考输入端b，U26运放电路的同相输入端 接地，电阻R99 -端接到U26运放电路的反相输入端，另一端接地，U26运放电路的输出端 一方面作为d测量端，另一方面通过二极管DlO连到场效应管J的栅极和电阻R100,同时引 出e测量端，场效应管J的源极接U27运放的同相输入端和电阻R102,场效应管J的漏极接 地，信号输入端c，一方面通过电阻RlOl连到U27运放的反相输入端和电位器Rwl8, 一方面 接电阻R102，U27运放的输出端通过电阻R103作为信号输出端f，电位器Rwl8的另一端接 所述ispPACIO编程电路、ispPAC20编程电路、ispPAC80编程电路分别包括相应的 芯片和编程口，相应芯片中的串行数据输入、串行数据输出、串行模式、串行脉冲输入端分 别与编程口的对应端连接，编程芯片的VREF接IuF的电容作为参考电压输出，电压校准端 CAL -方面通过电阻IOK和电容0. IuF接地，另一方面通过开关接电源，编程芯片的Vcc端 通过电容0. IuF和电容IuF接地。 系统所用运放电路型号为UA741或者op07。 本技术根据现代模拟电子技术教学改革的要求，结合以推进现代大学生的创 新能力和实践能力为核心的卓越工程师培养教育计划，精心设计方案和电路、精选器件， 研制出一套反映现代科技成就的功能齐全的性能优越的操作灵活的易于维护的抗干扰能 力强的突出运算放大器和模拟可编程器件创新与综合应用的安全可靠的现代模拟电子技 术综合实训系统。该系统具有如下功能： 1、能做分立元件典型实验基础研究，通过设置晶体管放大电路、差动放大电路、负 反馈放大电路。可以全面掌握静态工作点的设置和放大电路各项性能指标的测试方法。 2、能进行运算放大器的信号运算实验研究，通过设置多模式运算放大电路，将拔 动开关拔到不同位置，可使运算放大电路分别实现放大、衰减、加法、减法、积分、微分、对数 和指数等运算。 3、能进行信号波形发生和转换实验研究，通过设置信号发生器，能发出幅度与频 率大范围可调的正负对称的正弦波和频率可调的TTL脉冲波形，供实验研究和测试其它电 路性能指标用；系统还设置有电压比较电路，用于信号波形转换和报警功能。 4、能进行运算放大器的其它综合性应用研究，应用运算放大器能实现精确度高的 性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种现代模拟电子技术综合实训系统，包括设置在印刷电路板上的由晶体管放大电路、差动放大电路、负反馈放大电路构成的分立元件区，包括信号发生器、多模式运算放大电路、滞回电压比较电路、功率放大电路的集成电路应用区，为各电路模块提供直流电压的直流稳压电源电路，其特征是，所述系统中还设置由ispPAC10编程电路、ispPAC20编程电路、ispPAC80编程电路构成的编程区；所述集成电路应用区中还有二阶滤波系统电路、双门限电压比较电路、半/全波精密整流电路、增益线性调节电路、数控放大电路、采样保持电路、运放仪表放大电路、专用仪表放大电路、功率放大电路；所述系统中还设置移相与相敏检波电路、传感电路模块、输出接口模块电路；信号发生器的正弦信号输出至分立元件区、集成电路应用区和编程区中各电路的输入端，信号发生器的TTL电平脉冲信号输出至二阶滤波系统电路和采样保持电路的输入端；传感电路模块一路输出接ispPAC10编程电路、ispPAC20编程电路的IN1+、IN1‑ 差分输入端，ispPAC10编程电路、ispPAC20编程电路的输出端经继电器驱动电路与蜂鸣器电路实现有关物理量的测量、控制和报警；传感电路模块的另一路输出送至运放仪表放大电路和专用仪表放大电路，运放仪表放大电路、专用仪表放大电路的输出分别送至滞回电压比较电路、双门限电压比较电路，滞回电压比较电路、双门限电压比较电路的输出分别接继电器驱动电路与蜂鸣器电路实现有关物理量的测量、控制和报警，信号发生器的输出送至ispPAC80的输入端。...

【技术特征摘要】
1. 一种现代模拟电子技术综合实训系统，包括设置在印刷电路板上的由晶体管放大 电路、差动放大电路、负反馈放大电路构成的分立元件区，包括信号发生器、多模式运算放 大电路、滞回电压比较电路、功率放大电路的集成电路应用区，为各电路模块提供直流电压 的直流稳压电源电路，其特征是，所述系统中还设置由ispPACIO编程电路、ispPAC20编程 电路、ispPACSO编程电路构成的编程区；所述集成电路应用区中还有二阶滤波系统电路、 双门限电压比较电路、半/全波精密整流电路、增益线性调节电路、数控放大电路、采样保 持电路、运放仪表放大电路、专用仪表放大电路、功率放大电路；所述系统中还设置移相与 相敏检波电路、传感电路模块、输出接口模块电路；信号发生器的正弦信号输出至分立元件 区、集成电路应用区和编程区中各电路的输入端，信号发生器的TTL电平脉冲信号输出至 二阶滤波系统电路和采样保持电路的输入端；传感电路模块一路输出接ispPACIO编程电 路、ispPAC20编程电路的IN1+、IN1-差分输入端，ispPACIO编程电路、ispPAC20编程电路 的输出端经继电器驱动电路与蜂鸣器电路实现有关物理量的测量、控制和报警；传感电路 模块的另一路输出送至运放仪表放大电路和专用仪表放大电路，运放仪表放大电路、专用 仪表放大电路的输出分别送至滞回电压比较电路、双门限电压比较电路，滞回电压比较电 路、双门限电压比较电路的输出分别接继电器驱动电路与蜂鸣器电路实现有关物理量的测 量、控制和报警，信号发生器的输出送至ispPAC80的输入端。2. 根据权利要求1所述的现代模拟电子技术综合实训系统，其特征是，所述直流稳压 电源电路与各电路模块均经短路帽实现连接和断开。3. 根据权利要求1所述的现代模拟电子技术综合实训系统，其特征是，所述系统中还 设置自由电路接线区，分立元件区、集成电路应用区和编程区及自由电路接线区中各电路 的输出集中引至输出集中区，各电路的参考地接通连在一起，并和电源的参考地连在一起。4. 根据权利要求1所述的现代模拟电子技术综合实训系统，其特征是，所述信号发生 器包括U1运放电路组成正弦波振荡器、U2运放电路组成放大衰减器的正弦波信号发生 器，U1运放电路的输出接U2运放电路的输入端。5. 根据权利要求1所述的现代模拟电子技术综合实训系统，其特征是，所述二阶滤波 系统电路由串接的U4混叠器，U5、U6积分器构成二阶高通、带通和低通滤波器。6. 根据权利要求1所述的现代模拟电子技术综合实训系统，其特征是，所述多模式运 算放大电路由电阻R44和可调电阻RW11组成的信号源分压电路经转换开关Z1连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：于卫，李云，江丽莉，
申请(专利权)人：扬州大学，
类型：新型
国别省市：江苏;32