CN108922347A - 一种模拟电路教学实验箱的实验教学方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种模拟电路教学实验箱的实验教学方法，包括如下教学使用方法:根据文字符号丝印层上印刷的每个元器件信息以及已经在对应位置安装焊接好的实际元器件的教学实验，根据电路原理连线丝印层上丝印记载的电路原理连线走向结合对应模拟电路模块电路原理图的教学实验；根据布线层记载的实际布线特性，使学生清楚明确深刻快速的电路布线设计技能；模拟电路模块上设置的各模拟电路检测点进行检测教学实验，获得工作原理及工作结果教学；将多个独立电路单元单独接入或替换接入多个教学用的不同模拟电路模块进行电路调试教学；培养提高电路设计动手能力、元器件识别能力以及设计应用等基本技能，提高实验教学效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种实验教学方法，尤其是涉及一种对模拟电路教学实验箱的实验教学方法。
背景技术
通常在电路实验教学中，模拟电路占有重要教学部分，很多数字集成电路也是基于模拟基础上集成而成的，其外围电路也需要很多模拟电路配合完成电路功能；而在模拟电路教学中，通常会在给学生教学电路原理基础之后，再为学生设置模拟电子技术实验课程，以达到使学生对模拟电路获得更深更稳固教学效果，而在模拟电子技术实验课程教学中，通常很多学校采用面包板或自制实验设备来进行开展模拟电子技术实验教学课程；面包板虽然简单万能，但是搭建模拟电路却需要耗时较长，且经常出现接触不良等缺陷现象，导致众多电路故障现象出现，无疑给刚学习模拟电子技术实验课程的学生带来较多困惑，而一些自制实验设备虽然可一定程度上提高教学质量，然而现有自制实验设备实验教学效果较为有限，不利于更好培养学生对电路设计动手能力、元器件识别能力以及元器件在电路布图中的设计应用等基本技能，导致很多学生可能在即便上了模拟电子技术实验课程后，仍然是对模拟电路相关设计应用技能收获较少，不利于更好的达到实验教学效果。
发明内容
本发明为解决现有模拟电子技术实验教学课程存在着不利于更好培养学生对电路设计动手能力、元器件识别能力以及元器件在电路布图中的设计应用等基本技能，导致很多学生可能在即便上了模拟电子技术实验课程后，仍然是对模拟电路相关设计应用技能收获较少，不利于更好的达到实验教学效果等现状而提供的一种可更好培养提高学生对电路设计动手能力、元器件识别能力以及元器件在电路布图中的设计应用等基本技能，提高实验教学效果的模拟电路教学实验箱的实验教学方法。
本发明为解决上述技术问题所采用的具体技术方案为：一种模拟电路教学实验箱的实验教学方法，其特征在于：包括如下教学使用方法
a根据模拟电路教学实验箱中配置的各模拟电路模块PCB板上的文字符号丝印层上印刷的每个元器件信息以及已经在对应位置安装焊接好的实际元器件的教学实验，使学生从印刷有元器件名称、元器件符号、元器件参数和元器件管脚符号信息的每个元器件信息入手，结合已经在模拟电路模块上安装焊接好的每个元器件实物，使学生对元器件实物及其引脚识别判断、及在电路设计中所使用的电路元器件符号、元器件参数有着清楚明确深刻快速的教学实验认识掌握；
b根据模拟电路模块PCB板上的电路原理连线丝印层上丝印记载的电路原理连线走向结合对应模拟电路模块电路原理图的教学实验，使学生对构成模拟电路模块的各实物元器件在模拟电路模块中的实际电路原理连线走向和/或电路原理分析应用有着清楚明确深刻快速的教学实验认知掌握；
c根据模拟电路模块PCB板上的布线层记载的实际布线特性，使学生对构成模拟电路模块PCB板上的布线焊盘结构、布线走向规划结构、静电屏蔽布线结构、布线电流规划结构、过孔电气规划布线结构和信号隔离布线结构有着清楚明确深刻快速的电路布线设计技能教学实验认知掌握；
d将模拟电路模块上的供电接通电源或与实验箱上各模拟电路模块的电源接入插装槽相插装或电连接接入电源之后，使用教学实验检测仪对模拟电路模块上设置的各模拟电路检测点进行检测教学实验，获得对各模拟电路模块清楚明确深刻的工作原理及工作结果的教学实验认知掌握；
e 将模拟电路模块PCB板上的多个独立电路单元单独接入或替换接入模拟电路教学实验箱中配置的多个教学用的不同模拟电路模块进行电路调试教学，使学生获得对不同模拟电路模块的电路调试教学深刻快速教学实验认知掌握；
f将模拟电路教学实验箱中配置的主面板模块PCB板上的单/双管放大电路单元中的多个电阻、多个电容、多个电解电容根据电路实验教学需要选择合适的参数值与单个三极管或两个三极管连线焊接调试形成单/双管放大电路，在电阻排和电容排中选择合适的接地电阻值与接地电容值接入地线，为学生提供获得单/双管放大电路单元的不同参数调试教学实验认知掌握；
g在上述单独接入或替换接入调试教学实验的e步骤和单/双管放大电路单元实验教学步骤中，为学生提供获得电路焊接教学知识的教学实验课程；
h 将模拟电路教学实验箱中配置的主面板模块PCB板上的集成运放电路单元中的集成运放芯片、电阻、电容、二极管和稳压管，根据选择电路实验教学需要选择合适的参数与集成运放芯片连线焊接调试形成集成运放电路单元，为学生提供获得集成运放电路单元的调试教学实验认知掌握；
i 根据实际教学实验课程调试需求，将模拟电路教学实验箱中配置的主面板模块PCB板上的多个独立电路单元、单/双管放大电路单元中的多个电阻、多个电容、多个电解电容，或集成运放电路单元中的电阻、电容、二极管和稳压管进行单独接入或替换接入至多个教学实验用的模拟电路模块，使学生获得不同模拟电路模块电路调试教学实验认知掌握；
j 根据实际教学实验课程调试需求，将模拟电路教学实验箱中配置的主面板模块PCB板上设置的多个独立元器件, 进行单独实物教学识别、单独接入或替换接入至多个教学实验用的模拟电路模块，使学生获得不同独立元器件的实物及其引脚识别判断，以及在模拟电路模块中的电路应用有着清楚明确深刻的教学实验认知掌握；
k根据实际教学实验课程需求，确定选择使用模拟电路教学实验箱中配置的不同模拟电路模块，重复上述a～j教学实验步骤，使学生获得对多个不同模拟电路功能效果的模拟电路模块教学实验深刻认知掌握。
可更好培养提高学生对电路设计动手能力、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。使学生更快更深入更有效的快速深刻认识掌握获得模拟电路模块教学实验需求和实际设计动手能力，为学生离校进入社会后快速进入工作岗位状态提供更切实有效的教学实验效果，而不会进入社会实际岗位之后接受到工作任务仍是一脸茫然或无所适从状态。元器件正面安装便于学生识别。既可使用已经插装焊接好的各教学模块PCB板，也可以在各已经丝印及插装焊接好的教学PCB板基础上，采用接入或替换参数器件的模式增强学生教学实验动手设计与调试能力，教学清晰准确可见可依据可参照可替换可调试。
作为优选，在实际教学使用中，可根据实际教学需求，灵活选择确定使用依上述顺序步骤或改变使用上述顺序步骤的教学使用方法，不完全受上述编号步骤顺序限制。根据实际教学实验需求确定具体步骤的教学使用方法，提高模拟电路教学实验箱教学方法的灵活性。
作为优选，在c步骤中，可再结合教学学生使用电路板布图设计应用软件为学生对各模拟电路模块提供PCB板布线层的布线特性的电路板布图设计与模拟电路实际教学相结合的教学实验深刻认知掌握。结合各模拟电路模块提供PCB板布线层记载展现的实际布线特性进行电路板布图设计教学，提高学生电路板布图设计技能快速掌握教学效果。
作为优选，根据每个模拟电路模块实际情况教学实验需求，使学生教学实验获得决定对需要制作的PCB板是采用单层PCB板、双层PCB板还是多层PCB板有着深刻明确的认知掌握；根据所选定的PCB板层数结构，对模拟电路模块PCB板上的布线层记载的布线特性，结合电路板布图设计应用软件，使学生教学实验掌握获得结合模拟电路板实物的不同层数PCB板结构的布图设计岗位技能有着深刻明确的认知掌握；根据实际PCB板结构所涉及到不同形状规格尺寸的圆形焊盘、六边形焊盘、椭圆形焊盘或方形焊盘，使学生教学实验获得对焊盘结构的实际设计教学实验有着深刻明确的认知掌握；根据各模拟电路模块中所使用的元器件的工作电流特性需求结合实际教学所用PCB板结构所涉及到的不同线宽结构，使学生教学实验获得设置合理的布线宽度来满足不同元器件的最大工作电流的布线规划设计需求有着深刻明确的认知掌握；根据各模拟电路模块中实际所需工作性能需求，结合实际教学所用PCB板在PCB板上设置的布线隔离结构或静电屏蔽布线结构，布线隔离结构包括隔离槽口和/或爬电安全隔离距离，静电屏蔽布线结构包括网格状屏敝布线结构，使学生教学实验获得布线隔离结构和静电屏蔽布线结构的设计教学实验有着深刻明确的认知掌握。结合各模拟电路模块提供PCB板布线层记载展现的实际布线特性进行电路板布图设计教学，提高学生对PCB板的实际所需布图结构获得清楚明确深刻快速的电路布线设计技能教学实验认知掌握效果。
作为优选，在实际教学使用中，根据实际教学需求，灵活选择确定使用教学使用方法步骤中的一个、多个或全部步骤。根据实际教学实验需求确定具体步骤的教学使用方法，提高模拟电路教学实验箱教学方法的灵活性。
作为优选，所述的模拟电路模块PCB板上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采用就近原则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，所述的模拟电路教学实验箱中配置的模拟电路模块包括但不限于主面板模块、±12V可调电源模块、直流电源模块、音频功率放大电路模块、直流差动放大电路模块、压控振荡器模块和分立功率放大器模块。从多个不同功能模拟电路模块教学实验与巩固教学中，更好培养提高学生对电路设计动手能力、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，所述的电路原理连线丝印层设在PCB板上有元器件所在的PCB板层表面上，包括顶层面和/或底层面的PCB板层表面上，电路原理连线层丝印只为学生提供教学认知指示电路连接原理，直接对应电路连接原理。提高学生对电路原理的线路构件及布线规则教学实验效率，降低或避免教学实验过程中误操作行为问题，提高教学认知掌握效率。
作为优选，所述的多个独立元器件包括但不限于柱极体话筒、光敏电阻、热敏电阻、霍尔器件、蜂鸣器、发光二极管、大功率三极管对管、继电器和扬声器，主面板模块上设有多个与各独立元器件相对应的引脚安插孔位及与每个引脚安装孔位相布线连接的引接连接孔位和/或检测孔位。通过标准的模拟电路模块与多个不同的参数规格元器件进行替换或接入连接调试，更快更有效的加深掌握提高各单元的模拟教学实验效率。
作为优选，所述的主面板模块上设置多个独立电路单元，多个独立电路单元包括为学生提供教学实验认知的集成运放电路单元、直流信号单元、直流电源单元、可调直流电源单元、交流电源单元、大功率三极管对管单元、单/双管放大电路单元和扩展功能板单元；扩展功能板单元上设有多个独立焊盘和/或设有由多个焊盘以及连接焊盘间的连接覆铜布线构成扩展功能的多个独立焊盘组；单/双管放大电路单元上设有多个预插装焊接孔位的插孔及其焊盘，多个插孔及其焊盘上插装焊接有用于插装焊接调试构成单/双管放大电路单元的两个三极管、多个电阻、多个电容、多个电解电容，多个电阻、多个电容和多个电解电容中包括多个独立电阻、电容、电解电容以及多个预设连接地线的电阻排和电容排；集成运放电路单元上设有多个预插装焊接孔位的插孔及其焊盘，上设有多个预插装焊接孔位的插孔及其焊盘插装焊接有两个集成运放芯片和多个独立插装焊接的电阻、电容、二极管和稳压管。通过标准的模拟电路模块与多个不同的参数规格元器件进行替换或接入连接调试，更快更有效的加深掌握提高各单元的模拟教学实验效率。
本发明的有益效果是：可更好培养提高学生对电路设计动手能力、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。使学生更快更深入更有效的快速深刻认识掌握获得模拟电路模块教学实验需求和实际设计动手能力，为学生离校进入社会后快速进入工作岗位状态提供更切实有效的教学实验效果，而不会进入社会实际岗位之后接受到工作任务仍是一脸茫然或无所适从状态。元器件正面安装便于学生识别。既可使用已经插装焊接好的各教学模块PCB板，也可以在各已经丝印及插装焊接好的教学PCB板基础上，采用接入或替换参数器件的模式增强学生教学实验动手设计与调试能力，教学清晰准确可见可依据可参照可替换可调试。
附图说明：
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的详细说明。
图1是本发明模拟电路教学实验箱的实验教学方法中所用主面板模块的PCB板结构示意图。
图2是本发明模拟电路教学实验箱的实验教学方法中所用主面板模块的文字符号丝印层和电路原理连线丝印层的结构示意图。
图3是本发明模拟电路教学实验箱的实验教学方法中所用直流信号源及供电电源模块的PCB板结构示意图。
图4是本发明模拟电路教学实验箱的实验教学方法中所用压控振荡电路模块的PCB板结构示意图。
图5是本发明模拟电路教学实验箱的实验教学方法中所用集成运放电路模块的PCB板结构示意图。
图6是本发明模拟电路教学实验箱的实验教学方法中所用功率放大电路模块的PCB板结构示意图。
图7是本发明模拟电路教学实验箱的实验教学方法中所用差分放大电路模块的PCB板结构示意图。
图8是本发明模拟电路教学实验箱的实验教学方法中所用音频集成功率放大电路模块的PCB板结构示意图。
图9是本发明模拟电路教学实验箱的实验教学方法中所用±12V可调直流电源的PCB板结构示意图。
具体实施方式
图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9所示的实施例中，一种模拟电路教学实验箱的实验教学方法，其特征在于：包括如下教学使用方法
a根据模拟电路教学实验箱中配置的各模拟电路模块PCB板上的文字符号丝印层30上印刷的每个元器件信息以及已经在对应位置安装焊接好的实际元器件的教学实验，使学生从印刷有元器件名称、元器件符号、元器件参数和元器件管脚符号信息的每个元器件信息入手，结合已经在模拟电路模块上安装焊接好的每个元器件实物，使学生对元器件实物及其引脚识别判断、及在电路设计中所使用的电路元器件符号、元器件参数有着清楚明确深刻快速的教学实验认识掌握；
b根据模拟电路模块PCB板上的电路原理连线丝印层10上丝印记载的电路原理连线走向结合对应模拟电路模块电路原理图的教学实验，使学生对构成模拟电路模块的各实物元器件在模拟电路模块中的实际电路原理连线走向和/或电路原理分析应用有着清楚明确深刻快速的教学实验认知掌握；
c根据模拟电路模块PCB板上的布线层20记载的实际布线特性，使学生对构成模拟电路模块PCB板上的布线焊盘结构、布线走向规划结构、静电屏蔽布线结构、布线电流规划结构、过孔电气规划布线结构和信号隔离布线结构有着清楚明确深刻快速的电路布线设计技能教学实验认知掌握；
d将模拟电路模块上的供电接通电源或与实验箱上各模拟电路模块的电源接入插装槽相插装或电连接接入电源之后，使用教学实验检测仪对模拟电路模块上设置的各模拟电路检测点40进行检测教学实验，获得对各模拟电路模块清楚明确深刻的工作原理及工作结果的教学实验认知掌握；
e 将模拟电路模块PCB板上的多个独立电路单元单独接入或替换接入模拟电路教学实验箱中配置的多个教学用的不同模拟电路模块进行电路调试教学，使学生获得对不同模拟电路模块的电路调试教学深刻快速教学实验认知掌握；
f将模拟电路教学实验箱中配置的主面板模块PCB板上的单/双管放大电路单元中的多个电阻、多个电容、多个电解电容根据电路实验教学需要选择合适的参数值与单个三极管或两个三极管连线焊接调试形成单/双管放大电路，在电阻排和电容排中选择合适的接地电阻值与接地电容值接入地线，为学生提供获得单/双管放大电路单元的不同参数调试教学实验认知掌握；
g在上述单独接入或替换接入调试教学实验的e步骤和单/双管放大电路单元实验教学步骤中，为学生提供获得电路焊接教学知识的教学实验课程；
h 将模拟电路教学实验箱中配置的主面板模块PCB板上的集成运放电路单元中的集成运放芯片、电阻、电容、二极管和稳压管，根据选择电路实验教学需要选择合适的参数与集成运放芯片连线焊接调试形成集成运放电路单元，为学生提供获得集成运放电路单元的调试教学实验认知掌握；
i 根据实际教学实验课程调试需求，将模拟电路教学实验箱中配置的主面板模块PCB板上的多个独立电路单元、单/双管放大电路单元中的多个电阻、多个电容、多个电解电容，或集成运放电路单元中的电阻、电容、二极管和稳压管进行单独接入或替换接入至多个教学实验用的模拟电路模块，使学生获得不同模拟电路模块电路调试教学实验认知掌握；
j 根据实际教学实验课程调试需求，将模拟电路教学实验箱中配置的主面板模块PCB板上设置的多个独立元器件, 进行单独实物教学识别、单独接入或替换接入至多个教学实验用的模拟电路模块，使学生获得不同独立元器件的实物及其引脚识别判断，以及在模拟电路模块中的电路应用有着清楚明确深刻的教学实验认知掌握；
k根据实际教学实验课程需求，确定选择使用模拟电路教学实验箱中配置的不同模拟电路模块，重复上述a～j教学实验步骤，使学生获得对多个不同模拟电路功能效果的模拟电路模块教学实验深刻认知掌握。
在实际教学使用中，可根据实际教学需求，灵活选择确定使用依上述顺序步骤或改变使用上述顺序步骤的教学使用方法，不完全受上述编号步骤顺序限制。
在c步骤中，可再结合教学学生使用电路板布图设计应用软件为学生对各模拟电路模块提供PCB板布线层的布线特性的电路板布图设计与模拟电路实际教学相结合的教学实验深刻认知掌握。
根据每个模拟电路模块实际情况教学实验需求，使学生教学实验获得决定对需要制作的PCB板是采用单层PCB板、双层PCB板还是多层PCB板有着深刻明确的认知掌握；根据所选定的PCB板层数结构，对模拟电路模块PCB板上的布线层记载的布线特性，结合电路板布图设计应用软件，使学生教学实验掌握获得结合模拟电路板实物的不同层数PCB板结构的布图设计岗位技能有着深刻明确的认知掌握；根据实际PCB板结构所涉及到不同形状规格尺寸的圆形焊盘、六边形焊盘、椭圆形焊盘或方形焊盘，使学生教学实验获得对焊盘结构的实际设计教学实验有着深刻明确的认知掌握；根据各模拟电路模块中所使用的元器件的工作电流特性需求结合实际教学所用PCB板结构所涉及到的不同线宽结构，使学生教学实验获得设置合理的布线宽度来满足不同元器件的最大工作电流的布线规划设计需求有着深刻明确的认知掌握；根据各模拟电路模块中实际所需工作性能需求，结合实际教学所用PCB板在PCB板上设置的布线隔离结构或静电屏蔽布线结构，布线隔离结构包括隔离槽口和/或爬电安全隔离距离，静电屏蔽布线结构包括网格状屏敝布线结构，使学生教学实验获得布线隔离结构和静电屏蔽布线结构的设计教学实验有着深刻明确的认知掌握。
在实际教学使用中，根据实际教学需求，灵活选择确定使用教学使用方法步骤中的一个、多个或全部步骤。
模拟电路模块PCB板上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采用就近原则对应于每个元器件所在位置。模拟电路教学实验箱中配置的模拟电路模块包括但不限于主面板模块、±12V可调电源模块、直流电源模块、音频功率放大电路模块、直流差动放大电路模块、压控振荡器模块和分立功率放大器模块。电路原理连线丝印层设在PCB板上有元器件所在的PCB板层表面上，包括顶层面和/或底层面的PCB板层表面上，电路原理连线层丝印只为学生提供教学认知指示电路连接原理，直接对应电路连接原理。多个独立元器件包括但不限于柱极体话筒、光敏电阻、热敏电阻、霍尔器件、蜂鸣器、发光二极管、大功率三极管对管、继电器和扬声器，主面板模块上设有多个与各独立元器件相对应的引脚安插孔位及与每个引脚安装孔位相布线连接的引接连接孔位和/或检测孔位。元器件信息包括为学生提供教学实验认知判断识别每个不同元器件的元器件名称（光敏电阻、热敏电阻、蜂鸣器、扬声器等教学实验识别信息，不一一列举，以下相同）、元器件符号（R1、C10、U1、D1、J1、Q3等教学实验识别信息）、元器件参数（10K、100uf、5.1V、DC15V、AC9V、8050、U1 7809教学实验识别信息）和元器件管脚符号信息（b、c、e、A、k、1、2、3等教学实验识别信息）。布线层20包括顶层布线层、底层布线层和中间层布线层，根据所使用教学实验的模拟电路模块或实际教学实验需求，将模拟电路模块设计成单层电路PCB板、双层电路PCB板和多层电路PCB板，单层电路PCB板具有底层布线层和顶层丝印层，顶层丝印层包括文字符号丝印层30和电路原理连线丝印层10，双层电路PCB板包括顶层布线层、底层布线层、顶层丝印层和底层丝印层，顶层丝印层和底层丝印层均包括文字符号丝印层30和电路原理连线丝印层10，顶层布线层和底层布线层之间通过过孔实现顶层布线层和底层布线层之间的电气布线连接，多层电路PCB板具有双层电路板特性之外还具有若干层不可明见的中间层布线层，顶层布线层、中间层布线层和底层布线层之间通过通孔或半盲孔实现各层布线层之间的电气布线连接需求，使学生更快更深刻有效的获得在可靠有效的电路原理图基础上设计成实际生产需求的单层电路PCB板、双层电路PCB板和/或多层电路PCB板来满足实际工作岗位设计需求。布线设计特性结构包括为学生提供教学实验认知的布线焊盘结构、布线走向规划结构、静电屏蔽布线结构、布线最大工作电流规划结构、过孔电气规划布线结构和信号隔离布线结构。布线焊盘结构根据模拟电路模块中元器件的电气特性需求及整体电路设计需求设置成不同尺寸规格的圆形焊盘、六边形焊盘、椭圆形焊盘或方形焊盘，使学生对焊盘结构的设计教学实验有着深刻明确的认知掌握；布线走向规划结构考虑结合所使用的元器件电气特性及PCB板安装布置需求设置合理的布线走线规划结构，静电屏蔽布线结构根据模拟电路模块的电气特性需要，必要时采用静电屏蔽模式的布线结构，设置网格状等屏敝布线结构来满足布线特性教学实验需求；布线最大工作电流规划结构根据各模拟电路模块中所使用的元器件的工作电流特性需求，设置合理的布线宽度来满足不同元器件的最大工作电流布线规划需求；信号隔离布线结构为更好满足元器件插装焊接在PCB上后的正常工作性能状态，需要在PCB板上设置一定的布线隔离结构，如设置隔离槽口、设置爬电隔离、设置隔热隔离等布线隔离结构，来更好的提高实现模拟电路模块工作性能的布线隔离结构；通过各种布线设计特性结构为学生提供获得PCB板布线实物与电路原理相结合、PCB布线设计软件考虑的布线规则，使学生更快更深入更有效的快速深刻认识掌握获得模拟电路模块教学实验需求和实际设计动手能力，为学生离校进入社会快速进入工作岗位状态提供更切实有效的教学实验效果，而不会进入社会实际岗位之后接受到工作任务仍是一脸茫然或无所适从状态。主面板模块上设置的多个独立电路单元包括为学生提供教学实验认知的多个独立元器件50，多个独立元器件柱极体话筒、霍尔传感器、光敏电阻、热敏电阻、蜂蜜器、发光二极管、可调电阻器、继电器以及配置有多个不同电阻参数值的电阻、电容和二极管，多个主面板模块上设有与各独立元器件相对应的引脚安插孔位31及与每个引脚安装孔位相布线连接的引接连接孔位和/或检测孔位；所述多个独立元器件在教学实验中为学生提供教学实验认知的同时，也为学生教学实验提供单独接入或替换接入多个教学用的模拟电路模块进行电路调试教学。主面板模块上设置有直流信号01接口单元、直流电源02接口单元、可调直流电源03接口单元和交流电源04接口单元，直流信号接口单元、直流电源接口单元、可调直流电源接口单元和交流电源接口单元上设接口端子和电路检测点，接口端子与各模拟电路模块的电源接口相电连接。主面板模块上设置的多个独立电路调试单元包括为学生提供教学实验认知的集成运放电路单元、大功率三极管对管单元、单/双管放大电路单元和扩展功能板单元；扩展功能板单元上设有多个独立焊盘和/或设有由多个焊盘以及连接焊盘间的连接覆铜布线构成扩展功能的多个独立焊盘组，多个独立焊盘组上设元件插柱或元件插装焊盘；单/双管放大电路单元上设有多个预插装焊接孔位的插孔及其焊盘，多个插孔及其焊盘上插装焊接有用于插装焊接调试构成单/双管放大电路单元的两个三极管、多个电阻、多个电容、多个电解电容，多个电阻、多个电容和多个电解电容中包括多个独立电阻、电容、电解电容以及多个预设连接地线的电阻排和电容排；集成运放电路单元上设有多个预插装焊接孔位的插孔及其焊盘，上设有多个预插装焊接孔位的插孔及其焊盘插装焊接有两个集成运放芯片和多个独立插装焊接的电阻、电容、二极管和稳压管。模拟电路检测点上设与检测仪器相电连接的检测连接件，检测连接件可以是连接线、连接柱、连接端子或连接插接件，模拟电路检测点的设置根据每个不同模拟电路模块的电路特性而配置设定。±12V可调直流电源模块和直流电源模块为各模拟电路模块提供模拟教学所用电源电压，既节约了使用单独电源设备仪器所需的费用又为学生教学提供真实有效深刻的模拟电路教学实验效果，为学生离开学校进入社会岗位提供扎实电路设计知识，更快更强的步入适应社会工作、研究或教学等各岗位。
实验项目采用模块形式,极大方便了学生实验。设计、综合性实验采用独立元器件搭接,还可配合多功能版面包板，可培养学生对各模拟电路的综合应用、设计与创新能力。（1）符合模拟电子技术实验教学大纲，采用对各模拟电路模块化PCB板综合设计，采用模块小板组合设计，可插接也可电连接；（2）元器件采用明装形式并且独立安装在PCB板上；（3）实验板设置测试点可满足测量仪器的测试要求；（4）提供多个多个独立元器件50及多个不同规格参数的备用元器件以满足设计综合性实验要求；（5）须满足设计性和综合性实验的要求。可插接多功能扩展板；提供温度、声、光等传感器；提供音箱、电机、继电器、LED、蜂鸣器、多路电子模拟开关、制冰片等元器件；提供可供扩展的元件插柱。同时也避免学生在学习模拟电路教学实验时缺乏电路搭建经验容易造成的安全隐患问题。
另外，考虑到PCB板布图涉及到有不同的层数，包括文字符号丝印层、电路原理连线丝印层、单层或多层布线层，以及不同的线宽不同的焊盘形状尺寸等综合因素，且又考虑专利说明书附图提交的要求是必须统一为黑白图，因而本发明申请在提交说明书附图及摘要附图时，为考虑上述因素，特意在提交的图纸上进行采取以删除部分布线或电路原理连线丝印等方式，以此来获得更为清晰可见的说明书附图显示效果；因为如果采取保留所有原图纸的布线及丝印效果基础上再转换成黑白图纸，那么所本发明申请所提供的各PCB板结构示意图图纸必将基本为大幅面的黑色块，因而本发明申请提交PCB板图纸特意在提交的图纸上进行采取以删除部分布线或电路原理连线丝印等方式，以此来获得更为清晰可见的说明书附图显示效果，因此不能以此作为对本发明模拟电路模块方案不完整的限制因素；同时本发明申请的说明书附图仅提供了部分模拟电路模块以作方案参照展示，其他模拟电路模块可参照本发明申请技术方案思路，制作形成所需的教学实验模拟电路模块PCB板，各模拟电路模块上插装焊接的电路元器件均可使用现有技术中具备上述各功能的电路原理制作而成，因而本发明申请技术方案也不在此提供电路原理图，也不能以此作为对本发明模拟电路模块方案不完整的限制因素。
Claims (10)
1.一种模拟电路教学实验箱的实验教学方法，其特征在于：包括如下教学使用方法
a根据模拟电路教学实验箱中配置的各模拟电路模块PCB板上的文字符号丝印层上印刷的每个元器件信息以及已经在对应位置安装焊接好的实际元器件的教学实验，使学生从印刷有元器件名称、元器件符号、元器件参数和元器件管脚符号信息的每个元器件信息入手，结合已经在模拟电路模块上安装焊接好的每个元器件实物，使学生对元器件实物及其引脚识别判断、及在电路设计中所使用的电路元器件符号、元器件参数有着清楚明确深刻快速的教学实验认识掌握；
b根据模拟电路模块PCB板上的电路原理连线丝印层上丝印记载的电路原理连线走向结合对应模拟电路模块电路原理图的教学实验，使学生对构成模拟电路模块的各实物元器件在模拟电路模块中的实际电路原理连线走向和/或电路原理分析应用有着清楚明确深刻快速的教学实验认知掌握；
c根据模拟电路模块PCB板上的布线层记载的实际布线特性，使学生对构成模拟电路模块PCB板上的布线焊盘结构、布线走向规划结构、静电屏蔽布线结构、布线电流规划结构、过孔电气规划布线结构和信号隔离布线结构有着清楚明确深刻快速的电路布线设计技能教学实验认知掌握；
d将模拟电路模块上的供电接通电源或与实验箱上各模拟电路模块的电源接入插装槽相插装或电连接接入电源之后，使用教学实验检测仪对模拟电路模块上设置的各模拟电路检测点进行检测教学实验，获得对各模拟电路模块清楚明确深刻的工作原理及工作结果的教学实验认知掌握；
e 将模拟电路模块PCB板上的多个独立电路单元单独接入或替换接入模拟电路教学实验箱中配置的多个教学用的不同模拟电路模块进行电路调试教学，使学生获得对不同模拟电路模块的电路调试教学深刻快速教学实验认知掌握；
f将模拟电路教学实验箱中配置的主面板模块PCB板上的单/双管放大电路单元中的多个电阻、多个电容、多个电解电容根据电路实验教学需要选择合适的参数值与单个三极管或两个三极管连线焊接调试形成单/双管放大电路，在电阻排和电容排中选择合适的接地电阻值与接地电容值接入地线，为学生提供获得单/双管放大电路单元的不同参数调试教学实验认知掌握；
g在上述单独接入或替换接入调试教学实验的e步骤和单/双管放大电路单元实验教学步骤中，为学生提供获得电路焊接教学知识的教学实验课程；
h 将模拟电路教学实验箱中配置的主面板模块PCB板上的集成运放电路单元中的集成运放芯片、电阻、电容、二极管和稳压管，根据选择电路实验教学需要选择合适的参数与集成运放芯片连线焊接调试形成集成运放电路单元，为学生提供获得集成运放电路单元的调试教学实验认知掌握；
i 根据实际教学实验课程调试需求，将模拟电路教学实验箱中配置的主面板模块PCB板上的多个独立电路单元、单/双管放大电路单元中的多个电阻、多个电容、多个电解电容，或集成运放电路单元中的电阻、电容、二极管和稳压管进行单独接入或替换接入至多个教学实验用的模拟电路模块，使学生获得不同模拟电路模块电路调试教学实验认知掌握；
j 根据实际教学实验课程调试需求，将模拟电路教学实验箱中配置的主面板模块PCB板上设置的多个独立元器件, 进行单独实物教学识别、单独接入或替换接入至多个教学实验用的模拟电路模块，使学生获得不同独立元器件的实物及其引脚识别判断，以及在模拟电路模块中的电路应用有着清楚明确深刻的教学实验认知掌握；
k根据实际教学实验课程需求，确定选择使用模拟电路教学实验箱中配置的不同模拟电路模块，重复上述a～j教学实验步骤，使学生获得对多个不同模拟电路功能效果的模拟电路模块教学实验深刻认知掌握。
2.按照权利要求1所述的模拟电路教学实验箱的实验教学方法，其特征在于：在实际教学使用中，可根据实际教学需求，灵活选择确定使用依上述顺序步骤或改变使用上述顺序步骤的教学使用方法，不完全受上述编号步骤顺序限制。
3.按照权利要求1所述的模拟电路教学实验箱的实验教学方法，其特征在于：在c步骤中，可再结合教学学生使用电路板布图设计应用软件为学生对各模拟电路模块提供PCB板布线层的布线特性的电路板布图设计与模拟电路实际教学相结合的教学实验深刻认知掌握。
4.按照权利要求1或3所述的模拟电路教学实验箱的实验教学方法，其特征在于：根据每个模拟电路模块实际情况教学实验需求，使学生教学实验获得决定对需要制作的PCB板是采用单层PCB板、双层PCB板还是多层PCB板有着深刻明确的认知掌握；根据所选定的PCB板层数结构，对模拟电路模块PCB板上的布线层记载的布线特性，结合电路板布图设计应用软件，使学生教学实验掌握获得结合模拟电路板实物的不同层数PCB板结构的布图设计岗位技能有着深刻明确的认知掌握；根据实际PCB板结构所涉及到不同形状规格尺寸的圆形焊盘、六边形焊盘、椭圆形焊盘或方形焊盘，使学生教学实验获得对焊盘结构的实际设计教学实验有着深刻明确的认知掌握；根据各模拟电路模块中所使用的元器件的工作电流特性需求结合实际教学所用PCB板结构所涉及到的不同线宽结构，使学生教学实验获得设置合理的布线宽度来满足不同元器件的最大工作电流的布线规划设计需求有着深刻明确的认知掌握；根据各模拟电路模块中实际所需工作性能需求，结合实际教学所用PCB板在PCB板上设置的布线隔离结构或静电屏蔽布线结构，布线隔离结构包括隔离槽口和/或爬电安全隔离距离，静电屏蔽布线结构包括网格状屏敝布线结构，使学生教学实验获得布线隔离结构和静电屏蔽布线结构的设计教学实验有着深刻明确的认知掌握。
5.按照权利要求1所述的模拟电路教学实验箱的实验教学方法，其特征在于：在实际教学使用中，根据实际教学需求，灵活选择确定使用教学使用方法步骤中的一个、多个或全部步骤。
6.按照权利要求1所述的模拟电路教学实验箱的实验教学方法，其特征在于：所述的模拟电路模块PCB板上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采用就近原则对应于每个元器件所在位置。
7.按照权利要求1所述的模拟电路教学实验箱的实验教学方法，其特征在于：所述的模拟电路教学实验箱中配置的模拟电路模块包括但不限于主面板模块、±12V可调电源模块、直流电源模块、音频功率放大电路模块、直流差动放大电路模块、压控振荡器模块和分立功率放大器模块。
8.按照权利要求1所述的模拟电路教学实验箱的实验教学方法，其特征在于：所述的电路原理连线丝印层设在PCB板上有元器件所在的PCB板层表面上，包括顶层面和/或底层面的PCB板层表面上，电路原理连线层丝印只为学生提供教学认知指示电路连接原理，直接对应电路连接原理。
9.按照权利要求1所述的模拟电路教学实验箱的实验教学方法，其特征在于：所述的多个独立元器件包括但不限于柱极体话筒、光敏电阻、热敏电阻、霍尔器件、蜂鸣器、发光二极管、大功率三极管对管、继电器和扬声器，主面板模块上设有多个与各独立元器件相对应的引脚安插孔位及与每个引脚安装孔位相布线连接的引接连接孔位和/或检测孔位。
10.按照权利要求1所述的模拟电路教学实验箱的实验教学方法，其特征在于：所述的主面板模块上设置多个独立电路单元，多个独立电路单元包括为学生提供教学实验认知的集成运放电路单元、直流信号单元、直流电源单元、可调直流电源单元、交流电源单元、大功率三极管对管单元、单/双管放大电路单元和扩展功能板单元；扩展功能板单元上设有多个独立焊盘和/或设有由多个焊盘以及连接焊盘间的连接覆铜布线构成扩展功能的多个独立焊盘组；单/双管放大电路单元上设有多个预插装焊接孔位的插孔及其焊盘，多个插孔及其焊盘上插装焊接有用于插装焊接调试构成单/双管放大电路单元的两个三极管、多个电阻、多个电容、多个电解电容，多个电阻、多个电容和多个电解电容中包括多个独立电阻、电容、电解电容以及多个预设连接地线的电阻排和电容排；集成运放电路单元上设有多个预插装焊接孔位的插孔及其焊盘，上设有多个预插装焊接孔位的插孔及其焊盘插装焊接有两个集成运放芯片和多个独立插装焊接的电阻、电容、二极管和稳压管。
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| CN204348190U (zh) * | 2014-12-26 | 2015-05-20 | 江苏海事职业技术学院 | 具有多种选择性的模拟电子电路实验箱 |
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