CN108630077A - 一种电子电路实验的教学实验装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于实验教学技术领域，公开了一种电子电路实验的教学实验装置。所述电子电路实验的教学实验装置设置有实验平台和实验板；所述实验平台下端设置有储物箱，中部设置有固定板，上端安装有显示屏；所述实验平台侧面设置有USB接口；所述实验平台内部安装有处理器、存储器；所述实验板上开设有均布的插孔；所述实验板还配设有电子元件、连接柱、导线。本发明的优点是实验板可以进行电路的设计学习；实验平台和显示器可以更好的对学员进行展示；本发明可以作为电路设计、学习、和电子教学中使用,可以提高学习的效率，比现在学校中使用的实验装置的成本大大降低。

Description

一种电子电路实验的教学实验装置
技术领域
本发明属于实验教学技术领域，尤其涉及一种电子电路实验的教学实验装置。
背景技术
目前，在大学或中专院校的电子专业，其中必不可少的是模拟及数字电子电路实验，现有的模拟及数字电子电路实验采用分立式或集中控制式，分立式的模拟电子电路采用一个平台或几个平台结构，分立式的数字电子电路也是采用一个平台或几个平台结构。一个平台包括数字电路实验和模拟实验会压缩许多实验课程的内容，因为台面有限，装不下这么多的实验内容。分立式的需要在开设不同的实验课程时，将需要开设的实验仪器搬到桌面上。会给管理带来许多问题。具体是占地方，实验内容少，每次换实验课时，实验课开设准备时间长。
综上所述，现有技术存在的问题是：
(1)传统的实验设备实验平台面积不足，功能缺失，且在实验的过程中不能更好的向学生展示实验进程。
(2)传统的实验设备不能加强对电子电路信号的处理，消除干扰，信号独立输出；不能完成信号相位量化且对电子电路的射频进行存储的任务。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种电子电路实验的教学实验装置。
本发明是这样实现的，一种电子电路实验的教学实验方法，所述电子电路实验的教学实验方法包括：
(1)电子电路实验的教学实验装置，将实验板、电子元件、连接柱和导线从储物箱中取出，将实验板通过螺钉固定在固定板上；
(2)将电子元件、连接柱和导线按实验要求连接；将教学内容，通过USB接口连入处理器，通过存储器储存，最终通过显示屏向学生展示。
所述处理器对电子电路信号的处理方法包括：电子电路信号为x(n)，由输入序列e(n)激励一个线性系统H(z)的输出描述，x(n)由处理器过程：
处理信号为y(n)＝x(n)+v(n)；
式中：a(i)、b(j)分别为处理器的参数；p和q分别为模型a(i)阶数和b(j)阶数；v(n)为电子干扰；h(i)为系统的电子电路处理系数；
a(0)＝b(0)＝h(0)＝1；
处理信息函数为：
式中：A(z)和B(z)分别为处理器a(i)、b(j)的z变换，且不存在任何零极点对消，即a(p)≠0，b(q)≠0；
输入e(n)独立，从而与信号x(n)独立；
所述存储器对电子电路信号的存储方法：存储器获得的处理信号表达为：
x(t)＝p(t)ejp(t)＝p(t)exp[j2πf0t]；
式中，f0＝fs+fd，fd为多普勒频率；
那么，施加在信号x(t)上的存储相位量化用如下数学表达式描述：式中为量化相位，N＝2M为量化等级，M为存储器的量化位数；量化系统由N个独立通道组成，编号为k，k＝0～N－1。在第k个通道，增加相位延迟其后经过一个理想限幅器，其输入输出特性如下：
限幅器的输出与一个复数序列相乘，然后所有通道相加即得到量化信号。
进一步，所述显示屏对电子电路信号显示方法：电子电路信号源-显示屏关联矩阵描述电子电路的信号与显示屏的相关性信息，记为FT＝[ftij]m×n，表示：
其元素定义为：
其中行表示电子电路信号源，列表示显示；
行向量为所对应的组成的信号源在显示上的反应信息，记作Fi＝[fi1，fi2，…，fij]；
列向量为所对应的测试可测得的故障信息，记作Fi＝[fi1，fi2，…fij]T。关联矩阵FT可通过可达性算法或列(行)矢量法得到；从信号fj所在组件出发，沿输出方向搜索能够到达的显示节点tj，为该信号可达显示点，显示关联矩阵中对应的元素ftij值为“1”；若搜索过程中，fj无法到达显示节点tj，ftij值为“0”。
本发明的另一目的在于提供一种实现所述电子电路实验的教学实验方法的电子电路实验的教学实验装置，所述电子电路实验的教学实验装置设置有实验平台和实验板；
所述实验平台下端设置有储物箱，中部设置有固定板，上端安装有显示屏。所述储物箱用于储存实验设备；所述固定板用于固定实验板；所述显示屏用于展示教学内容。
进一步，所述实验平台内部安装有处理器、存储器；所述实验板上开设有均布的插孔；所述处理器、存储器用于对信息处理和控制。
进一步，所述实验平台侧面设置有USB接口；所述USB接口将教学内容连接至处理器、存储器，通过显示屏展示。
进一步，所述实验板还配设有电子元件、连接柱、导线。
本发明的优点及积极效果为：本发明的优点是实验板可以进行电路的设计学习；实验平台和显示器可以更好的对学员进行展示；本发明可以作为电路设计、学习、和电子教学中使用,可以提高学习的效率，比现在学校中使用的实验装置的成本大大降低；同时加强对电子电路信号的处理，消除干扰，信号独立输出；实现信号相位量化且对电子电路的射频进行存储。
附图说明
图1是本发明实施例提供的电子电路实验的教学实验装置结构示意图；
图2是本发明实施例提供的电子电路实验的教学实验装置实验板结构示意图；
图3是本发明实施例提供的电子电路实验的教学实验装置电子元件、连接柱结构示意图；
图中：1、实验平台；2、实验板；3、储物箱；4、固定板；5、显示屏；6、USB接口；7、处理器；8、存储器；9、插孔；10、电子元件；11、连接柱；12、导线。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。
下面结合附图对本发明的结构作详细的描述。
如图1和图2所示，本发明实施例提供的电子电路实验的教学实验装置设置有实验平台1和实验板2；
所述实验平台1下端设置有储物箱3，中部设置有固定板4，上端安装有显示屏5。所述储物箱3用于储存实验设备；所述固定板4用于固定实验板2；所述显示屏5用于展示教学内容；
作为本发明的优选实施例，所述实验平台内部安装有处理器7、存储器8；所述实验板上开设有均布的插孔9；所述处理器7、存储器8用于对信息处理和控制；
作为本发明的优选实施例，所述实验平台侧面设置有USB接口6；所述USB接口6将教学内容连接至处理器7、存储器8，从而通过显示屏5展示。
作为本发明的优选实施例，所述实验板2还配设有电子元件10、连接柱11、导线12。
本发明实施例提供的电子电路实验的教学实验方法包括：
(1)电子电路实验的教学实验装置，将实验板、电子元件、连接柱和导线从储物箱中取出，将实验板通过螺钉固定在固定板上；
(2)将电子元件、连接柱和导线按实验要求连接；将教学内容，通过USB接口连入处理器，通过存储器储存，最终通过显示屏向学生展示。
所述处理器对电子电路信号的处理方法包括：电子电路信号为x(n)，由输入序列e(n)激励一个线性系统H(z)的输出描述，x(n)由处理器过程：
处理信号为y(n)＝x(n)+v(n)；
式中：a(i)、b(j)分别为处理器的参数；p和q分别为模型a(i)阶数和b(j)阶数；v(n)为电子干扰；h(i)为系统的电子电路处理系数；
a(0)＝b(0)＝h(0)＝1；
处理信息函数为：
式中：A(z)和B(z)分别为处理器a(i)、b(j)的z变换，且不存在任何零极点对消，即a(p)≠0，b(q)≠0；
输入e(n)独立，从而与信号x(n)独立；
所述存储器对电子电路信号的存储方法：存储器获得的处理信号表达为：
x(t)＝p(t)ejp(t)＝p(t)exp[j2πf0t]；
式中，f0＝fs+fd，fd为多普勒频率；
那么，施加在信号x(t)上的存储相位量化用如下数学表达式描述：式中为量化相位，N＝2M为量化等级，M为存储器的量化位数；量化系统由N个独立通道组成，编号为k，k＝0～N－1。在第k个通道，增加相位延迟其后经过一个理想限幅器，其输入输出特性如下：
限幅器的输出与一个复数序列相乘，然后所有通道相加即得到量化信号。
进一步，所述显示屏对电子电路信号显示方法：电子电路信号源-显示屏关联矩阵描述电子电路的信号与显示屏的相关性信息，记为FT＝[ftij]m×n，表示：
其元素定义为：
其中行表示电子电路信号源，列表示显示；
行向量为所对应的组成的信号源在显示上的反应信息，记作Fi＝[fi1，fi2，…，fij]；
列向量为所对应的测试可测得的故障信息，记作Fi＝[fi1，fi2，…fij]T。关联矩阵FT可通过可达性算法或列(行)矢量法得到；从信号fj所在组件出发，沿输出方向搜索能够到达的显示节点tj，为该信号可达显示点，显示关联矩阵中对应的元素ftij值为“1”；若搜索过程中，fj无法到达显示节点tj，ftij值为“0”。
本发明的工作原理：使用时，电子电路实验的教学实验装置，将实验板2、电子元件10、连接柱11和导线12从储物箱3中取出，将实验板2通过螺钉固定在固定板4上，将电子元件10、连接柱11和导线12按实验要求连接。同时，可将教学内容，通过USB接口6连入处理器7，通过存储器8储存，最终通过显示屏5向学生展示。
以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种电子电路实验的教学实验方法，其特征在于，所述电子电路实验的教学实验方法包括：
(1)电子电路实验的教学实验装置，将实验板、电子元件、连接柱和导线从储物箱中取出，将实验板通过螺钉固定在固定板上；
(2)将电子元件、连接柱和导线按实验要求连接；将教学内容，通过USB接口连入处理器，通过存储器储存，最终通过显示屏向学生展示；
所述处理器对电子电路信号的处理方法包括：电子电路信号为x(n)，由输入序列e(n)激励一个线性系统H(z)的输出描述，x(n)由处理器过程：
处理信号为y(n)＝x(n)+v(n)；
式中：a(i)、b(j)分别为处理器的参数；p和q分别为模型a(i)阶数和b(j)阶数；v(n)为电子干扰；h(i)为系统的电子电路处理系数；
a(0)＝b(0)＝h(0)＝1；
处理信息函数为：
式中：A(z)和B(z)分别为处理器a(i)、b(j)的z变换，且不存在任何零极点对消，即a(p)≠0，b(q)≠0；
输入e(n)独立，从而与信号x(n)独立；
所述存储器对电子电路信号的存储方法：存储器获得的处理信号表达为：
x(t)＝p(t)ejp(t)＝p(t)exp[j2πf0t]；
式中，f0＝fs+fd，fd为多普勒频率；
那么，施加在信号x(t)上的存储相位量化用如下数学表达式描述：式中为量化相位，N＝2M为量化等级，M为存储器的量化位数；量化系统由N个独立通道组成，编号为k，k＝0～N－1；在第k个通道，增加相位延迟其后经过一个理想限幅器，其输入输出特性如下：
限幅器的输出与一个复数序列相乘，然后所有通道相加即得到量化信号。
2.如权利要求1所述的电子电路实验的教学实验方法，其特征在于，所述显示屏对电子电路信号显示方法：电子电路信号源-显示屏关联矩阵描述电子电路的信号与显示屏的相关性信息，记为FT＝[ftij]m×n，表示：
其元素定义为：
其中行表示电子电路信号源，列表示显示；
行向量为所对应的组成的信号源在显示上的反应信息，记作Fi＝[fi1，fi2，…，fij]；
列向量为所对应的测试可测得的故障信息，记作Fi＝[fi1，fi2，…fij]T；关联矩阵FT可通过可达性算法或列(行)矢量法得到；从信号fj所在组件出发，沿输出方向搜索能够到达的显示节点tj，为该信号可达显示点，显示关联矩阵中对应的元素ftij值为“1”；若搜索过程中，fj无法到达显示节点tj，ftij值为“0”。
3.一种实现权利要求1所述电子电路实验的教学实验方法的电子电路实验的教学实验装置，其特征在于，所述电子电路实验的教学实验装置设置有实验平台和实验板；
所述实验平台下端设置有储物箱，中部设置有固定板，上端安装有显示屏；所述储物箱用于储存实验设备；所述固定板用于固定实验板；所述显示屏用于展示教学内容。
4.如权利要求3所述的电子电路实验的教学实验装置，其特征在于，所述实验平台内部安装有处理器、存储器；所述实验板上开设有均布的插孔；所述处理器、存储器用于对信息处理和控制。
5.如权利要求3所述的电子电路实验的教学实验装置，其特征在于，所述实验平台侧面设置有USB接口；所述USB接口将教学内容连接至处理器、存储器，通过显示屏展示。
6.如权利要求3所述的电子电路实验的教学实验装置，其特征在于，所述实验板还配设有电子元件、连接柱、导线。
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