CN105206151B - 一种模拟电子技术实验综合教学平台与实施方法 - Google Patents
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Abstract
一种模拟电子技术实验综合教学平台与实施方法，该平台由各模块电路组成，模块电路以功能为目标设计并包含多种设计方式，从而涵盖了模拟电子技术课程教学内容。各模块电路包括小型扩音机课题、信号源课题、直流稳压电源课题、拓展课题；小型扩音机课题、信号源课题、直流稳压电源课题、拓展课题分别与公共总线相连。本发明按“由上至下”电子产品设计开发原则，以三个典型产品为模型进行教学与实践，以培养学生的工程设计能力；这种可分为一个个单元电路的设计，合为一个完整电子产品的实现，既符合电子产品由上至下、又由下至上的设计原则，同时便于教学过程中的学生学习与实践，突出学生系统观、工程观能力的培养。
Description
技术领域
本发明涉及一种新的模拟电子技术实验平台与方法，属于教学实验与方法领域。
背景技术
“模拟电子技术”是电子信息工程、通信工程、自动化、计算机、电子测量、电子科学与技术、生物医学工程、广播电视工程、机械电子等几个不同专业的专业基础必修课程。三十多年来，这一课程的实验绝大多数学校均采用插拔式验证型实验箱手段，让学生依样画葫芦式地进行实验，这种批量式、验证型的实验方法虽然应付了当年高校扩招后带来的许多问题，起到了应起的作用，但也严重影响了对学生工程实践能力的培养和综合素质的提高，已引起广大教师、学生、企业界的重视和非议。近年来许多院校对模拟电子技术实验课虽有许多改革和尝试，但一种符合工程能力培育、设计能力提高的实验装置和实验方法尚未见到。
本发明从工程设计的要求出发，以直流稳压电源、小型扩音机、信号源等多个典型电子产品为案例组成一个工程实验平台，通过平台上的实际课题与典型案例，使学生能深入了解并掌握电子设备的结构组成、技术指标、系统的设计方法与步骤。同时，根据实验教学的特点和学生的具体情况，实验平台上的每一案例又划分为若干个单元电路模块，并由易到难，结合基础理论及具体模块，一个一个独立设计、制作、调测这些模块，最后形成一个完整的电子产品。依据本发明的实验平台、检验学生的作品，整个实验过程就是一个电子产品自上而下、由系统到单元电路；又由下而上、由电路到整机调测和改进的现代化电子工程设计的工作流程。
如此的实验平台将会使广大学生得到良好的实践训练，使工程设计能力和综合素质得到全面和系统的提升。
发明内容
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为一种模拟电子技术实验综合教学平台与实施方法，其中，
一种模拟电子技术实验综合教学平台，该平台由各模块电路组成，模块电路以功能为目标设计并包含多种设计方式，从而涵盖了模拟电子技术课程教学内容。各模块电路包括小型扩音机课题1、信号源课题2、直流稳压电源课题3、拓展课题4；小型扩音机课题1、信号源课题2、直流稳压电源课题3、拓展课题4分别与公共总线相连。
小型扩音机课题1包括话筒放大器模块、主放大器模块、音量音色调节模块、功率放大模块；话筒放大器模块、主放大器模块、音量音色调节模块、功率放大模块依次相连；
信号源课题2包含多种振荡器及缓冲电路模块、放大器及波形变换模块、输出功放模块；多种振荡器及缓冲电路模块、放大器及波形变换模块、输出功放模块依次相连；
直流稳压电源课题3包含变压整流滤波模块、稳压及电压调整模块；变压整流滤波模块、稳压及电压调整模块依次相连；
拓展课题4包含单片机或嵌入式小系统模块、小键盘及显示模块；单片机或嵌入式小系统模块、小键盘及显示模块依次相连。
直流稳压电源课题3包括变压、整流、滤波、稳压、电压调节几大单元电路；
小型扩音机课题1包括话筒放大器、主放大器、音量音色调节、功率放大器单元电路；
信号源课题2包括振荡器、缓冲器、输出器单元电路；
拓展课题4包括单片机或嵌入式小系统智能控制电路。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果。
1、打破现行积木式、依样画瓢式的模拟电路实验模式；
2、按“由上至下”电子产品设计开发原则，以三个典型产品为模型进行教学与实践，以培养学生的工程设计能力；
3、以解剖学的方法，将上述三个典型电子产品分解成多个单元模块进行设计、实验；以符合教学规律，并便于实践的具体安排，使学生的工程设计能力得到具体的、实在的培养。
这种可分为一个个单元电路的设计，合为一个完整电子产品的实现，既符合电子产品由上至下、又由下至上的设计原则，同时便于教学过程中的学生学习与实践，突出学生系统观、工程观能力的培养。
附图说明
图1本系统的实验平台母板图。
图2为实验平台的课题式模拟化组成结构图。
图中：1、小型扩音机课题，2、信号源课题，3、直流稳压电源课题，4、拓展课题。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
如图1-2所示，一种模拟电子技术实验综合教学平台实施方法，该方法依此按如下步骤实现，
S1由小型扩音机课题1、信号源课题2、直流稳压电源课题3、拓展课题4构成一多课题模拟电子技术教学实验系统，该系统中包含小信号放大、滤波、功率放大、直流电源、信号源各种功能的模拟电路模块，模块电路采用统一的母版接口，组合插接，插接位置自由，从而构成不同功能的实验课题。
S2各课题以解剖学的方法与手段分解成多个单元模块，以利于教学、设计、实训及对学生的培养，其中:
2.1直流稳压电源课题含变压模块、桥式整流模块、大电容滤波模块和稳压及输出电压调整模块；
2.2小型扩音器课题含话筒放大器模块、主放大器模块、音量音色调节模块、输出功率放大器模块；
2.3信号源课题含RC、LC、DDS振荡电路模块及缓冲模块、放大及波形变换模块、输出电路模块；
2.4拓展部分含单片机或嵌入式小系统智能控制模块、小键盘模块。
S3解剖式、模块化的实验方法按如下步骤实现：
3.1由上而下的课题总体设计
按模拟电子技术的基本原理，在本实验平台学习，认识本系统中各典型课题的系统结构、电路组成、工作原理及各项技术指标的分配，对各典型课题作电路搭建，并画出实际电路图，用电压表、信号发生器、示波器等仪器设备测试各单元模块输入、输出端的信号波形与控制参数。
在上述基础上，学生按教师提出的设计任务，作本平台所涉及课题的总体设计。
Claims (1)
1.一种模拟电子技术实验综合教学平台实施方法，实现该方法的平台由各模块电路组成，各模块电路包括小型扩音机课题(1)、信号源课题(2)、直流稳压电源课题(3)、拓展课题(4)；小型扩音机课题(1)、信号源课题(2)、直流稳压电源课题(3)、拓展课题(4)分别与公共总线相连；
小型扩音机课题(1)包括话筒放大器模块、主放大器模块、音量音色调节模块、功率放大模块；话筒放大器模块、主放大器模块、音量音色调节模块、功率放大模块依次相连；
信号源课题(2)包含多种振荡器及缓冲电路模块、放大器及波形变换模块、输出功放模块；多种振荡器及缓冲电路模块、放大器及波形变换模块、输出功放模块依次相连；
直流稳压电源课题(3)包含变压整流滤波模块、稳压及电压调整模块；变压整流滤波模块、稳压及电压调整模块依次相连；
拓展课题(4)包含单片机、小键盘及显示模块；单片机、小键盘及显示模块依次相连；
其特征在于：该方法依此按如下步骤实现，
S1由小型扩音机课题(1)、信号源课题(2)、直流稳压电源课题(3)、拓展课题(4)构成一多课题模拟电子技术教学实验系统，该系统中包含小信号放大、滤波、功率放大、直流电源、信号源各种功能的模拟电路模块，模块电路采用统一的母版接口，组合插接，插接位置自由，从而构成不同功能的实验课题；
S2各课题以解剖学的方法与手段分解成多个单元模块，以利于教学、设计、实训及对学生的培养，其中:
2.1直流稳压电源课题含变压模块、桥式整流模块、大电容滤波模块和稳压及输出电压调整模块；
2.2小型扩音器课题含话筒放大器模块、主放大器模块、音量音色调节模块、输出功率放大器模块；
2.3信号源课题含RC、LC、DDS振荡电路模块及缓冲模块、放大及波形变换模块、输出电路模块；
2.4拓展部分含单片机智能控制模块、小键盘模块；
S3解剖式、模块化的实验方法按如下步骤实现：
3.1由上而下的课题总体设计
按模拟电子技术的基本原理，在本实验平台学习，认识本系统中各典型课题的系统结构、电路组成、工作原理及各项技术指标的分配，对各典型课题作电路搭建，并画出实际电路图，用电压表、信号发生器、示波器仪器设备测试各单元模块输入、输出端的信号波形与控制参数。
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