开放式模拟电子技术实验平台应用

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开放式模拟电子技术实验平台应用

一、实验平台的设计

1设计要求

我校的模拟电子线路实验是面向电子、计算机、物理和材料等各类理工科专业的学生开设的电类基础实验课。各专业对学生的要求不同,所做实验项目,难易程度都有不同的要求。为了满足教学需求我们希望所设计的实验平台能够达到:(1)将多个不同难度,不同要求的基础性实验集中在一个平台完成;(2)能为学生自主设计的电路提供验证平台;(3)能够满足开放性实验的需要;(4)便于实验教师维护,具有可扩展性。

2实验平台的组成

设计的实验平台由箱体和电路板模块组成。其中电路板模块包括:三极管放大电路实验板和集成运放电路实验板两部分组成。箱体内母板采用印制线路板制成,如图1所示,配有交、直流电源,指针式直流毫安表,函数信号发生器,电流型漏电保护器等固定设备。设有8P、14P、40P可靠圆脚集成电路插座,供插电阻、电容、电位器和三极管模拟器件等。母板上配有三端稳压器、电容器、三极管、场效应管、可控硅、单结晶体管、12V信号灯、整流桥堆、二极管、稳压管、功率电阻、振荡线圈、扬声器、继电器、钮子开关、按钮开关、精密多圈电位器、碳膜电位器以及蜂鸣器等固定实验元件。母板上还设有500多个高可靠锁紧式防转叠插座(与集成块插座、镀银紫铜管及固定器件脚等已内部连接)作为实验时的连接点、测试点。同时设有可装、卸固定线路实验模块子板两块,和实验箱体搭配使用可完成各类电子线路实验。图1开放式模拟电子技术实验平台母板

3实验平台的功能

实验平台的母板搭配实验子板,通过线路连接完成实验,并可以满足学生自行设计需求,可以实现10个规定实验项目及13个开放性实验,具体为:(1)三极管放大电路实验板可以完成关于上、下偏置电路的射极跟随器、上偏置电路的射极跟随器、自举电路的射极跟随器、单级放大器、发射极有反馈电阻的单级放大器、两级放大器、两级负反馈放大器等7个实验内容;(2)集成运放电路实验板可以完成比例、加减运算电路、微分与积分电路、电压比较器、方波、三角波发生器等3个实验内容。(3)可开展基于三极管和集成运放的差动放大器、共集电极放大电路、有源滤波器、OCL功率放大器、RC正弦波振荡器、LC正弦波振荡器、整流-滤波-稳压电路、场效应管放大电路、压控振荡电路、低频功率放大器、用集成稳压器组成直流稳压电源、函数信号发生器的组装与调试、互补对称功率放大电路等13个开放性自选实验,为本科生开放性实验提供运行平台,能够很好的完成模拟电子技术实验教学的各项需要。(4)实验平台的母版中带有面包板,学生可以按照自行设计的电路图插放电子元件,如电路实验失败可重新组装。面包板给了学生一个自由的电路实验环境,使学生的思维在可发散处多向辐射,从而使学生创新思维生根发芽。

二、教学效果

立完成设计任务也可自愿组团完成设计任务,实验方式灵活多样,上课时间既有集中又有分散。另外,实行“开放式”实验教学模式,学生除按规定的时间上课外,其余时间,学生可随时到实验室开展实践活动,完成自己的研究内容,因而,极大鼓励学生自主学习的热情,体现出“以人为本”的教育理念。同时也为学生参加各类电子设计竞赛进行的赛前训练提供了便利,不仅为竞赛前期培训节约经费,更重要的是有利于的学生实践动手能力和创新能力得到提高,在参赛时得到充分发挥并取得了好成绩。

三、结语

开放式模拟电子技术实验平台自投入实验教学中后,取得了良好的教学效果,令我校电子科学与工程、物理和计算机科学与技术等学院二届3600余名本科生受益,承担课程超过7万人学时。学生兴趣浓厚,动手能力及创新意识明显提高。不同学院,不同专业的学生都可以在这套实验设备上找到适合自己的实验项目,完成对模拟电子技术这门课的认识和学习。还实验平台创造了多样化的实验教学环境与氛围,丰富学生的实验内容,拓展实践空间,不断优化和开发实验题目,努力满足学生对实验教学的要求,促进大学生综合素质的全面提高。

作者:汪雨冰 王睿 卫克 杨罕 单位:吉林大学电子科学与工程学院电工电子实验教学中心