CN109559612A - 一种便携式模拟电路实验板 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种便携式模拟电路实验板，属于电子器件和电子电路领域。便携式模拟电路实验板包括电源模块，用于接入外部电源并输出电源；开关，用于在开关的插孔处插入跳线帽；电位器模块，用于为面包板上的模拟电路提供可变电阻；发光二极管模块，用于显示面包板上模拟电路的输出结果；电源及元件接插口，用于使电源模块和地、开关、电位器模块以及发光二极管模块通过插孔与面包板上的相应模拟电路相连；面包板,用于承载搭建的模拟电路；实验板本体，用于承载所述的面包板和各功能模块。本发明便携式模拟电路实验板，重量轻，易于携带，有利于各种场合的实验教学，而且使用方便、灵活，大大节约了教学成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种便携式模拟电路实验板，属于电子器件和电子电路领域。
背景技术
模拟电子技术是所有高等学校电气电子类专业必修的一门课程，该课程在讲授理论的同时还开设模拟电路实验，因此给学生提供合适的模拟电路实验平台对于培养学生的实践动手能力非常重要。
目前各高校已有的提供给学生的模拟电路实验平台通常是在实验室用的不便于移动的实验台、实验箱或学习机、实验装置等，即使是便于携带的实验板也主要是用于做固定功能电路的实验，不利于做创新研究实验。
公开号为CN208256154U、发明名称为‘一种模拟电路实验开发板’的中国专利申请，公开了一种模拟电路实验开发板，该实验开发板的优点是体积小巧，方便携带，可采用USB接口进行供电，便于课堂教学和课后实践使用；该实验开发板上集成了常用的模拟电路模块，可以开发的实验课题内容丰富，使用时可以极大的调动学习者的兴趣，具有良好的教学效果。但是该发明的不足在于，一是虽然集成了常用的模拟电路模块，但是增加了实验板的体积，不便于携带；二是虽然可以利用USB接口进行供电，但供电电源只有一种，并没有提供模拟电路实验通常所需要的±15V、±5V固定电源和可调电源等多种电源，因此携带出实验室时，在没有多种直流电源的情况下，不便于利用需要不同直流电源的各种集成电路芯片做创新实验；三是虽然集成了常用的模拟电路模块，但是不便于搭建其它创新性的模拟实验电路，使用起来不方便、不灵活，且增加了教学成本。
发明内容
本发明的目的是提出一种便携式模拟电路实验板，对已有的模拟电路实验板的结构进行改进，以方便使用设计的插孔、开关、面包板等附属连接设备，做到便携且易于电路搭建。
本发明提出的便携式模拟电路实验板，包括以下功能模块：
电源模块，用于接入外部+15V、-15V电源，并将该外部+15V、-15V电源变压为+5V、-5V的固定电压和1.25V至14V的可调电压，电源模块通过插孔与面包板上的模拟电路相连；
开关，用于在开关的插孔处插入跳线帽，开关通过插孔与面包板上的模拟电路相连，实现相应电路的选通，在模拟电路的实验中作为开关；
电位器模块，用于为面包板上的模拟电路提供可变电阻，电位器模块中的各电位器分别通过插孔与与面包板上的模拟电路相连；
发光二极管模块，用于显示面包板上模拟电路的输出结果，发光二极管模块通过插孔与面包板上的模拟电路相连；
电源及元件接插口，用于使电源模块和地、开关、电位器模块以及发光二极管模块通过插孔与面包板上的相应模拟电路相连；
面包板,用于承载搭建的模拟电路，通过所述的电源及元件接插口使面包板上的模拟电路与上述各功能模块相连；
实验板本体，用于承载所述的面包板和各功能模块。
本发明提出的便携式模拟电路实验板，其优点：
1、本发明的便携式模拟电路实验板，为教学中学生模拟电路的实验提供了通常所需要的+15V、-15V、+5V、-5V固定电源和1.25V至14V可调电源等多种电源，满足几乎所有模拟电路实验所需要的直流电源。
2、本发明的便携式模拟电路实验板，可以方便学生在实验过程中搭建模拟电路之间的连线，使所有直流电源和地、以及所有元件的端口，通过排列在面包板四周的插孔相连。
3、本发明的便携式模拟电路实验板，其中没有采用已有技术中的固定电路，而是在面包板上根据教学过程中学生的需要和兴趣，搭建出各种各样的模拟电路，使用方便、灵活，而且大大节约了教学成本。
4、本发明的便携式模拟电路实验板，由于其上没有设置固定电路，因此重量轻，易于携带，有利于各种场合的实验教学。
附图说明
图1为本发明提出的便携式模拟电路实验板的结构框图。
图2是本发明提出的便携式模拟电路实验板的一个实施例。
图1和图2中，1是实验板本体，2是面包板，3是电源模块，4是开关，5是电位器模块，6是发光二极管模块，7是电源及元件接插口。
具体实施方式
本发明提出的便携式模拟电路实验板，其结构如图1所示，包括以下功能模块：
电源模块，用于接入外部+15V、-15V电源，并将该外部+15V、-15V电源变压为+5V、-5V的固定电压和1.25V至14V的可调电压，电源模块通过插孔与面包板上的模拟电路相连；其中，8个LED和4个电位器的接口分别连接到了面包板右上方，便于实验连线使用，使+15V、-15V、+5V、-5V固定电压和1.25V至14V可调电压均通过插孔连接到了面包板上方和下方，8个LED和4个电位器的接口分别连接到了面包板右上方，便于实验连线使用。
开关，用于在开关的插孔处插入跳线帽，开关通过插孔与面包板上的模拟电路相连，实现相应电路的选通，在模拟电路的实验中作为开关。
电位器模块，用于为面包板上的模拟电路提供可变电阻，电位器模块中的各电位器分别通过插孔与与面包板上的模拟电路相连；本发明的一个实施例中，电位器模块共有4个电位器，如图2中所示，为轮式电位器，阻值为10K欧姆。4个电位器的接口分别连接到了面包板右上方，便于实验连线使用。
发光二极管模块，用于显示面包板上模拟电路的输出结果，发光二极管模块通过插孔与面包板上的模拟电路相连；
电源及元件接插口，用于使电源模块和地、开关、电位器模块以及发光二极管模块通过插孔与面包板上的相应模拟电路相连。
面包板,用于承载搭建的模拟电路，通过所述的电源及元件接插口使面包板上的模拟电路与上述各功能模块相连。
实验板本体，用于承载所述的面包板和各功能模块。
以下结合附图，详细介绍本发明实验板的一个实施例，如图2中所示。
(1)电源模块3：
由于一般的分立元件模拟电路实验所需要的直流电源通常为+15V和+12V，而模拟集成电路所需要的直流电源通常为+15V和-15V、+5V和-5V或者+9V，因此本设计方案设计了多种直流电源方案，可以满足绝大多数模拟电路实验的需求。本实验板对外提供+15V、-15V和地接口，当外接+15V、-15V电源时，板子上可以得到+15V、-15V、+5V、-5V固定电源和1.25V至14V可调电源；当外接+15V电源时，板子上可以得到+15V、+5V固定电源和1.25V至14V可调电源。因此当携带出实验室时，在只有一种直流电源的情况下，也可以利用需要不同直流电源的各种集成电路芯片做创新实验。
电源模块包括电压输入部分与电压输出部分，实现了+15V、-15V电压的输入，+15V、-15V、+5V、-5V的固定电压的输出以及1.25V至14V可调电压的输出。
实施例的电压的输入部分上方为弹簧型插孔，使用时需向下按压开关，松开后即固定插入的导线，从上至下的插孔分别对应+15V、GND、-15V。下方为普通3X2插孔输入，每一行插孔分别对应+15V、GND、-15V。使用时，两种插孔选择一种即可。
电压的输出部分选用了三种芯片实现电压转换。本实施例选用德州仪器公司的LM78M05芯片实现输入+15V至输出+5V的电压转换；选用德州仪器公司的UA79M05芯片实现输入-15V至输出-5V的电压转换；选用德州仪器公司的LM317芯片实现输入+15V至输出可调电压(VADJ)的电压转换，输出电压调节范围约1.25V到14V。
(2)开关4：
实施例设计了4个插孔开关，插孔处插入跳线帽，可实现对应插孔的选通。
(3)电位器模块3：
实施例设计了有4个电位器，为轮式电位器，阻值为10K欧姆。4个电位器的接口分别连接到了面包板右上方，便于实验连线使用。
(4)发光二极管模块6：
实施例的发光二极管模块含8个发光二极管，8列插孔分别对应其上方8个发光二极管，每一列的两个插孔是相互导通的。当插孔接入正的电压(电压不宜超过15V)时，对应发光二极管将被点亮。
(5)电源及元件接插口7：
本实施例中，面包板的上方和下放各放置了一排电源及元件接插口，便于面包板上模拟电路使用接插口。+15V、-15V、+5V、-5V固定电压和1.25V至14V可调电压均通过插孔连接到了面包板上方和下方，8个LED、4个插孔开关以及4个电位器的接口分别连接到了面包板右上方，便于实验连线使用。
(6)面包板2：
实施例的面包板区域可放置两块标准大小的面包板，便于学生搭建元件较多的模拟电路。
Claims (1)
1.一种便携式模拟电路实验板，其特征在于该便携式模拟电路实验板包括以下功能模块：
电源模块，用于接入外部+15V、-15V电源，并将该外部+15V、-15V电源变压为+5V、-5V的固定电压和1.25V至14V的可调电压，电源模块通过插孔与面包板上的模拟电路相连；
开关，用于在开关的插孔处插入跳线帽，开关通过插孔与面包板上的模拟电路相连，实现相应电路的选通，在模拟电路的实验中作为开关；
电位器模块，用于为面包板上的模拟电路提供可变电阻，电位器模块中的各电位器分别通过插孔与与面包板上的模拟电路相连；
发光二极管模块，用于显示面包板上模拟电路的输出结果，发光二极管模块通过插孔与面包板上的模拟电路相连；
电源及元件接插口，用于使电源模块和地、开关、电位器模块以及发光二极管模块通过插孔与面包板上的相应模拟电路相连；
面包板,用于承载搭建的模拟电路，通过所述的电源及元件接插口使面包板上的模拟电路与上述各功能模块相连；
实验板本体，用于承载所述的面包板和各功能模块。
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