電子與電工技術綜合實驗箱的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種電子與電工技術綜合實驗箱。技術方案包括模擬電子技術實驗箱和數(shù)字電子技術實驗箱；模擬電子技術實驗箱的印制板上包括電源輸入模塊、可調直流電壓信號輸出模塊、三極管放大電路模塊、集成電路模塊、分立元件模塊、電位器模塊；數(shù)字電子技術實驗箱的印制板上包括電源輸入模塊、發(fā)光二極管指示模塊、數(shù)碼管顯示模塊、集成電路模塊、開關量輸出模塊、手動單脈沖模塊、蜂鳴器模塊和連續(xù)脈沖源模塊。本實用新型各部分模塊布局合理，實驗元件全面，基本達到“零”維護，能滿足驗證型、設計型和綜合性實驗的需要。
【專利說明】電子與電工技術綜合實驗箱
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種教學實驗箱，尤其涉及一種模塊化結構的電工與電子技術綜合實驗箱。
【背景技術】
[0002]電工技術基礎、模擬電子技術、數(shù)字電子技術課程是普通高校電工、電子類專業(yè)的專業(yè)基礎課。采用實驗和理論教學相結合是這類課程重要的教學手段與途徑，也是多年來各大高校通過實踐證明的針對這種實踐性課程教學效果較好的一種重要方法。但是傳統(tǒng)的實驗教學往往比較局限于驗證性實驗的開設，課時也安排較少，究其原因包括:實驗箱設計不能滿足設計和綜合型實驗要求；實驗箱各種電路沒有良好的保護，學生容易損壞實驗電路導致教師維護麻煩；各種小的電路模塊太多，以至于學生在完成實驗時要不斷更換模塊，老師對模塊的完好性測試和管理難度也大大增加。總之，各種由于實驗箱自身的原因都在阻礙著各高校在實驗箱上開設設計型和綜合型實驗的實施。由此可見，改變實驗模式的關鍵要從改變實驗箱開始。

【發(fā)明內容】

[0003]本實用新型的目的就是為了解決電工與電子類實驗教學中普遍存在的實驗內容難以突破、實驗箱維護困難等問題，提供了一種模塊化結構設計、保護電路全面可靠、基本無需維護、能滿足設計型和綜合型實驗要求的電工與電子技術綜合實驗箱。
[0004]本實用新型的技術方案是，一種電子與電工技術綜合實驗箱，包括模擬電子技術實驗箱和數(shù)字電子技術實驗箱，其特征在于，
[0005]模擬電子技術實驗箱的印制板上包括第一電源輸入模塊、可調直流電壓信號輸出模塊、三極管放大電路模塊、第一集成電路模塊、分立元件模塊、電位器模塊，其中電位器模塊可與其他模塊分離。第一電源輸入模塊具有輸入接口、輸出接口和內部保護電路；可調直流電壓信號輸出模塊包括輸入端口、轉換電路、量程選擇按鍵、電壓調節(jié)旋鈕和輸出端口，該模塊的輸入端口與電源輸入模塊的輸出接口相連，將輸入的固定電壓轉換成需要的電壓值，由輸出端口輸出；三極管放大電路模塊包括若干組三極管插孔和典型的三極管放大電路；第一集成電路模塊包括若干組芯片插座；分立元件模塊包括若干個電阻、電容、電感、二極管，以及若干個通用分立元件插孔；電位器模塊包括若干個電位器。
[0006]數(shù)字電子技術實驗箱的印制板上包括第二電源輸入模塊、發(fā)光二極管指示模塊、數(shù)碼管顯示模塊、第二集成電路模塊、開關量輸出模塊、手動單脈沖模塊、蜂鳴器模塊和連續(xù)脈沖源模塊。第二電源輸入模塊包括輸入接口、輸出接口、電源開關和內部保護電路；發(fā)光二極管指示模塊、數(shù)碼管顯示模塊、開關量輸出模塊、手動單脈沖模塊、蜂鳴器模塊和連續(xù)脈沖源模塊的電源輸入端口與電源輸入模塊的輸出接口相連；發(fā)光二極管指不模塊包括若干組帶信號輸入保護功能的輸入端口和指示信號高低電平狀態(tài)的發(fā)光二極管；數(shù)碼管顯示模塊包括若干個內置譯碼電路的數(shù)碼管和若干組帶信號輸入保護功能的8421碼輸入端口 ；第二集成電路模塊包括若干常用實驗集成電路和通用集成電路鎖緊插座；開關量輸出模塊包括若干組帶信號輸出保護功能的高低電平輸出端口、消抖電路和控制開關；手動單脈沖模塊包括若干組帶信號輸出保護功能的沿脈沖信號輸出端口、脈沖消抖電路和脈沖控制按鈕；蜂鳴器模塊包括若干組帶信號輸入保護功能的輸入端口和蜂鳴器；連續(xù)脈沖源模塊包括若干組帶信號輸出保護功能的連續(xù)脈沖信號的輸出端口和連續(xù)脈沖信號產生電路。
[0007]進一步，本實用新型的模擬電子技術實驗箱和數(shù)字電子技術實驗箱采用左右結構布局，可折疊或展開。
[0008]本實用新型突出的優(yōu)點如下:
[0009](I)本實用新型的電源輸入模塊、可調直流電壓信號輸出模塊、發(fā)光二極管指示模塊、數(shù)碼管顯示模塊、開關量輸出模塊、手動單脈沖模塊、蜂鳴器模塊和連續(xù)脈沖源模塊的保護電路全面、合理、可靠，基本達到“零”維護。
[0010](2)本實用新型的各部分模塊布局合理，實驗元件全面，能滿足驗證型、設計型和綜合性實驗的需要。
[0011](3)本實用新型的組成模塊絕大部分都安裝在實驗面板表面(即印制板表面)，使使用者在實驗時能加深對各種器件的認識，加深了使用者對實驗的印象，更能激發(fā)使用者的實驗興趣。
[0012](4)本實用新型在模擬電子技術實驗箱的印制板上加入了電感元件和通用分立元件插孔，可以更好的滿足大多數(shù)電工實驗的需求。
[0013](5)考慮到電工電子類實驗室均提供直流穩(wěn)壓電源，該實驗箱自身不帶電源，因而避免了因實驗箱內部電源的損壞而導致整個實驗箱無法正常使用的情況發(fā)生。
[0014](6)本實用新型采用左右結構布局，折疊后所占空間小，且展開后能一目了然的看到所有實驗模塊。
[0015](7)本實用新型集成度高，便于左右實驗箱上各模塊的互用，方便進行綜合實驗的開發(fā)，也大大提高了各模塊的利用率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為某一具體實施例的數(shù)字電子技術實驗箱面板圖(即印制板表面圖)；
[0017]圖2為某一具體實施例的模擬電子技術實驗箱面板圖(即印制板表面圖)；
[0018]圖3為電工與電子技術綜合實驗箱箱體展開圖；
[0019]其中:
[0020]1-數(shù)碼管顯示模塊，Ia-八段顯示數(shù)碼管，Ib-數(shù)碼管顯示模塊的“8421”碼輸入端Π ；
[0021]2-集成電路模塊，2a_雙列直插式16引腳通用集成電路鎖緊插座，2b_雙列直插式14引腳通用集成電路鎖緊插座，2c-常用實驗集成電路；
[0022]3_開關量輸出模塊；
[0023]4-手動單脈沖模塊；
[0024]5-蜂鳴器模塊，5a-蜂鳴器,5b_蜂鳴器控制信號輸入端口 ；
[0025]6-連續(xù)脈沖源模塊；
[0026]7-電源輸入模塊，7a-電源開關，7b-電源輸入接口，7c_電源輸出接口 ；[0027]8-發(fā)光二極管指不模塊,8a-發(fā)光二極管指不模塊的信號輸入端口，8b_發(fā)光二極管;
[0028]9-電源輸入模塊，9a-正電源輸入接口，9b_地線輸入接口，9c_負電源輸入接口，9d-正電源輸出接口，9e-地線輸出接口，9f-負電源輸出接口 ；
[0029]10-可調直流電壓信號輸出模塊，IOa-電壓輸出量程選擇按鍵；
[0030]11-集成電路模塊；
[0031]12-電位器模塊；
[0032]13-分立元件模塊；
[0033]14-三極管放大電路模塊；
【具體實施方式】
[0034]如圖3所示是電子與電工技術綜合實驗箱的箱體，分為左右兩個半邊，合攏后為一個完整的箱體。箱體的左半邊是數(shù)字電子技術實驗箱15，右半邊是模擬電子技術實驗箱16。
[0035]如圖1所示為某一具體實施例的數(shù)字電子技術實驗箱面板圖(即印制板表面圖)，該面板集成了八個實驗模塊，能完成大量的數(shù)字電子技術實驗。數(shù)碼管顯示模塊1，集成了四路內置B⑶譯碼電路的八段顯示數(shù)碼管Ia和相應的“8421”碼信號輸入端口 lb，譯碼電路位于數(shù)碼管底部的印制板上，圖中無法看到。集成電路模塊2包括兩個十六引腳通用集成電路鎖緊插座2a、兩個十四引腳通用集成電路鎖緊插座2b和常用實驗集成電路2c(74LS00、74LS04、74LS20、74LS32、74LS112、74LS175 各一片以及 74LS161 兩片)，這些集成芯片能滿足大多數(shù)數(shù)字電路實驗的需要。開關量輸出模塊3通過開關Kl?K12可控制十二路輸出端口輸出“O”或“I”兩種電平，消抖電路位于印制板底部，圖中無法看到。手動單脈沖模塊4包括兩路能通過按鈕SPl和SP2控制產生沿脈沖的電路和帶保護功能的信號輸出端口，脈沖消抖電路位于印制板底部，圖中無法看到。蜂鳴器模塊5可從蜂鳴器控制信號輸入端口 5b輸入“I”或“O”信號控制其發(fā)聲與否。連續(xù)脈沖源模塊6通過內部連續(xù)脈沖源電路產生了六路不同頻率的連續(xù)脈沖信號，通過保護電路后從位于印制板表面的輸出端口輸出，連續(xù)脈沖源產生電路位于印制板底部，圖中無法看到。電源輸入模塊7外電源由電源輸入接口 7b輸入后，通過內部保護電路和電源開關的控制后，從電源輸出接口 7c輸出，當電源開關置于ON的位置時，如果電源輸出接口出現(xiàn)短路或電源輸入接口輸入的電源電壓有誤，則內部電路會自動切斷電源輸出端口的電源，電源保護電路位于印制板底部，圖中無法看到。發(fā)光二極管指示模塊8，外界“O”或“ I ”信號由信號輸入端口 8a輸入，經(jīng)內部保護電路后可控制發(fā)光二極管8b的“滅”或“亮”，保護電路位于印制板底部，圖中無法看到。
[0036]如圖2所示為某一具體實施例的模擬電子技術實驗箱面板圖(即印制板表面圖)，該面板集成了六個實驗模塊，能完成大量的電工技術實驗和模擬電子技術實驗。電源輸入模塊9，該模塊的正電源輸入接口 9a、地線輸入接口 9b和負電源輸入接口 9c，該模塊的正電源輸出接口 9d、地線輸出接口 9e和負電源輸出接口 9f，電源輸入接口 9a、9b或9c接收外部儀器輸入的電源后經(jīng)內部保護電路輸出到電源輸出接口 9d、9e或9f，保護電路位于印制板底部，圖中無法看到。可調直流電壓信號輸出模塊10，可產生四路可調直流電壓輸出，以第一路為例，“0UTV1 ”和“GND”為電壓輸出端口，電壓輸出量程選擇按鍵10a，“VI ”為電壓調節(jié)旋鈕。集成電路模塊11，包括兩個十四弓I腳集成電路插座和兩個八弓I腳集成電路插座。電位器模塊12包括多種額定阻值的電位器，由于電位器屬于易損耗器件，該模塊可單獨拆卸，方便維修。分立元件模塊13包括大部分常用的電阻、電容、電感、二極管和通用元件插孔。三極管放大電路模塊14包括若干三極管插孔和典型三極管放大電路，既可方便的進行基本放大電路實驗，又可以通過更換三極管，更換連線位置等進行其他相關電路的實驗。
[0037]本實用新型提供的兩大實驗箱保護電路非?？煽?，模塊非常全面，布局合理而清晰，可支持的實驗類型多、數(shù)量也多，是電工與電子技術實驗中較為理想的一種高質量的實驗箱。
【權利要求】
1.一種電子與電工技術綜合實驗箱，包括模擬電子技術實驗箱和數(shù)字電子技術實驗箱，其特征在于， 模擬電子技術實驗箱的印制板上包括第一電源輸入模塊、可調直流電壓信號輸出模塊、三極管放大電路模塊、第一集成電路模塊、分立元件模塊、電位器模塊，其中電位器模塊可與其他模塊分離； 數(shù)字電子技術實驗箱的印制板上包括第二電源輸入模塊、發(fā)光二極管指示模塊、數(shù)碼管顯示模塊、第二集成電路模塊、開關量輸出模塊、手動單脈沖模塊、蜂鳴器模塊和連續(xù)脈沖源模塊。
2.根據(jù)權利要求1所述的電子與電工技術綜合實驗箱，其特征在于，第一電源輸入模塊具有輸入接口、輸出接口和內部保護電路；可調直流電壓信號輸出模塊包括輸入端口、轉換電路、量程選擇按鍵、電壓調節(jié)旋鈕和輸出端口，該模塊的輸入端口與電源輸入模塊的輸出接口相連，將輸入的固定電壓轉換成需要的電壓值，由輸出端口輸出；三極管放大電路模塊包括若干組三極管插孔和典型的三極管放大電路；第一集成電路模塊包括若干組芯片插座；分立元件模塊包括若干個電阻、電容、電感、二極管，以及若干個通用分立元件插孔；電位器模塊包括若干個電位器。
3.根據(jù)權利要求2所述的電子與電工技術綜合實驗箱，其特征在于，第二電源輸入模塊包括輸入接口、輸出接口、電源開關和內部保護電路；發(fā)光二極管指示模塊、數(shù)碼管顯示模塊、開關量輸出模塊、手動單脈沖模塊、蜂鳴器模塊和連續(xù)脈沖源模塊的電源輸入端口與電源輸入模塊的輸出接口相連；發(fā)光二極管指示模塊包括若干組帶信號輸入保護功能的輸入端口和指示信號高低電平狀態(tài)的發(fā)光二極管；數(shù)碼管顯示模塊包括若干個內置譯碼電路的數(shù)碼管和若干組帶信號輸入保護功能的8421碼輸入端口 ；第二集成電路模塊包括若干常用實驗集成電路和通用集成電路鎖緊插座；開關量輸出模塊包括若干組帶信號輸出保護功能的高低電平輸出端口、消抖電路和控制開關；手動單脈沖模塊包括若干組帶信號輸出保護功能的沿脈沖信號輸出端口、脈沖消抖電路和脈沖控制按鈕；蜂鳴器模塊包括若干組帶信號輸入保護功能的輸入端口和蜂鳴器；連續(xù)脈沖源模塊包括若干組帶信號輸出保護功能的連續(xù)脈沖信號的輸出端口和連續(xù)脈沖信號產生電路。`
4.根據(jù)權利要求1、2或3所述的電子與電工技術綜合實驗箱，其特征在于，模擬電子技術實驗箱和數(shù)字電子技術實驗箱采用左右結構布局，可折疊或展開。
5.根據(jù)權利要求1所述的電子與電工技術綜合實驗箱，其特征在于，其特征在于，第二電源輸入模塊包括輸入接口、輸出接口、電源開關和內部保護電路；發(fā)光二極管指示模塊、數(shù)碼管顯示模塊、開關量輸出模塊、手動單脈沖模塊、蜂鳴器模塊和連續(xù)脈沖源模塊的電源輸入端口與電源輸入模塊的輸出接口相連；發(fā)光二極管指示模塊包括若干組帶信號輸入保護功能的輸入端口和指示信號高低電平狀態(tài)的發(fā)光二極管；數(shù)碼管顯示模塊包括若干個內置譯碼電路的數(shù)碼管和若干組帶信號輸入保護功能的8421碼輸入端口 ；第二集成電路模塊包括若干常用實驗集成電路和通用集成電路鎖緊插座；開關量輸出模塊包括若干組帶信號輸出保護功能的高低電平輸出端口、消抖電路和控制開關；手動單脈沖模塊包括若干組帶信號輸出保護功能的沿脈沖信號輸出端口、脈沖消抖電路和脈沖控制按鈕；蜂鳴器模塊包括若干組帶信號輸入保護功能的輸入端口和蜂鳴器；連續(xù)脈沖源模塊包括若干組帶信號輸出保護功能的連續(xù)脈沖信號的輸出端口和連續(xù)脈沖信號產生電路。
6.根據(jù)權利要求5所述的電子與電工技術綜合實驗箱，其特征在于，模擬電子技術實驗箱和數(shù)字電子技術實驗箱采 用左右結構布局，可折疊或展開。
【文檔編號】G09B23/18GK203405996SQ201320496589
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年8月14日 優(yōu)先權日:2013年8月14日
【發(fā)明者】廖靈志, 劉菊榮, 關永峰, 庫錫樹 申請人:中國人民解放軍國防科學技術大學