高頻電子線路實驗箱是我公司結(jié)合現(xiàn)代電子技術發(fā)展,以及高頻電子線路課程教材研發(fā)設計的一款實驗平臺。本平臺采用的是主板加模塊化的設計,各功能模塊可獨立拆卸,為便于觀察實驗,使用了全封閉透明外殼式模塊結(jié)構(gòu),模塊表面絲印了電路框圖;實驗箱內(nèi)集成了信號源、頻率計等測試儀表,無需外接專用信號源、頻率計等即可開展實驗;為避免運輸途中的元器件損壞及減少使用過程中的人為損壞,每個模塊均采用了上下兩層防護罩進行全方位的保護,拆卸后仍為獨立的盒式結(jié)構(gòu);為讓學生可以根據(jù)實際情況對各模塊進行獨立的電源開啟和關斷,延長產(chǎn)品壽命的同時也能提升產(chǎn)品的可靠性,各模塊均配備了獨立的多路電源撥動開關;為防止電源反接對模塊造成不可逆的損壞,各模塊具備防電源反接的功能。
服務熱線:
1)為方便擴展和維護升級,實驗箱采用母板(即主控系統(tǒng),用于實驗箱的電源分配)+子板(即實驗模塊,用于開展實驗的操作平臺)的設計形式,并且為呈現(xiàn)出結(jié)構(gòu)設計的合理性和整體的協(xié)調(diào)美觀,實驗平臺的主控系統(tǒng)采用了一體化開模工藝。
(2)每個模塊均采用了上下兩層防護罩進行全方位的保護,上蓋為透明有機玻璃外殼,便于學生觀察和實驗,且模塊支持防電源反接。備用模塊等備件可放置在實驗箱左側(cè)儲物盒內(nèi),并且儲物箱有蓋子鎖定,物件管理方便。
(1)實驗系統(tǒng)采用了智能系統(tǒng)設計理念,配套了基于操作系統(tǒng)Linux+QT的7寸TFT彩色液晶人機對話窗口平臺,支持現(xiàn)場鼠標和觸摸操控;智能系統(tǒng)支持自動檢測模塊所在位置、配置實驗參數(shù)、控制模塊電源、轉(zhuǎn)發(fā)遠程操控命令、保存數(shù)據(jù)等功能。
(2)智能系統(tǒng)中的模塊采用了ARM Cortex-M4+電控元件式的結(jié)構(gòu)。模塊的工作點調(diào)整、增益、負載均有數(shù)字電位器調(diào)節(jié);諧振回路參數(shù)、振蕩器頻率、濾波器帶寬均有可調(diào)電壓控制;負載接入及元件切換均有電子開關操作;具有較高的系統(tǒng)穩(wěn)定性、可靠性、可擴展性和可恢復性。
(3)基于操作系統(tǒng)的人機交互界面友好,支持學生實時調(diào)閱實驗原理、實驗任務、實驗注意事項、實驗框圖及對應信號節(jié)點的原理波形;支持在人機交互界面框圖上通過鼠標或觸摸調(diào)整實驗參數(shù),可調(diào)的參數(shù)如:輸入模擬信號幅度、頻率和波形等。因?qū)嶒災K正面絲印了原理框圖、信號輸入輸出端口、中文標識,信號的處理流程與原理展示得非常清晰。
(4)智能系統(tǒng)中實驗電路參數(shù)改變、信號切換均使用了數(shù)字器件(如數(shù)字電位器、高速電子開關、編碼開關、可編程放大器等),一方面可讓學生了解新技術新器件應用,另一方面能通過人機對話恢復缺省狀態(tài)或教師遠程幫助學生調(diào)整電路參數(shù),能有效減輕老師的維護工作量和輔導實驗的工作量。
(5)智能系統(tǒng)標配網(wǎng)絡接口,可本地或遠程升級故障類型。
(1)配備了通信電子電路在線考核系統(tǒng),教師通過網(wǎng)絡配置或修改實驗系統(tǒng)工作參數(shù),可以考核學生對通信電子電路中的工作點、諧振回路、負載、增益、振蕩條件、信號失真和反饋知識點的理解。
(2)支持設置故障,包含以下類型:工作點設置、諧振回路參數(shù)、濾波器帶寬、放大器增益、負載、反饋、耦合、信號頻率、幅度、振蕩器頻率控制、工作條件。
本平臺提供有信號源、小信號放大、幅度調(diào)制、幅度解調(diào)、振蕩、調(diào)頻、鑒頻、混頻、功率放大、模擬鎖相環(huán)等多種模擬分立電路,與高頻電子線路課程的知識點進行對應,以便與學生針對每個單元知識點進行理論驗證和性能分析。
同時,各分立電路模塊具有良好的系統(tǒng)性,可有機組合搭建出多種經(jīng)典通信系統(tǒng),包括有:
(1)中波調(diào)幅發(fā)射機
(2)中波調(diào)幅接收機
(3)半雙工調(diào)頻無線對講機
隨著技術發(fā)展,高頻電路已經(jīng)開始從傳統(tǒng)的電路級逐步向集成化數(shù)字化轉(zhuǎn)變。對于一些傳統(tǒng)常見的應用電路來說,考慮到工程實踐中實現(xiàn)難度、硬件成本等約束影響,在現(xiàn)今數(shù)字化技術以及器件材料處理能力不斷增強的條件下,其設計實現(xiàn)方法也隨之改變。
本平臺對部分電路提供了不同的設計和實現(xiàn)方法,突破了傳統(tǒng)的單個實驗電路測試的固定思維,讓學生能夠通過比較學習來掌握知識點和設計方法。比如,我們常見的AM調(diào)幅信號的解調(diào)電路,提供有包絡檢波解調(diào)、同步檢波解調(diào)等,學生很直觀的對比感受到,當AM調(diào)制度大于1的情況下,不同解調(diào)電路的失真與否。比如,功率放大電路有采用離散器件搭建實現(xiàn),和采用集成電路實現(xiàn),對比測試不同性能特性。
模塊均采用上下兩層有機玻璃蓋板的保護設計,提供全方位物理性防護,上蓋為透明外殼,可以方便學生觀察和實驗,同時減少了由于高頻電路器件較多且裸露在外而造成的使用性損傷。同時模塊的上下兩層保護外殼之間采用方便拆卸的卡口進行連接(免螺釘安裝),方便實驗教學及模塊檢修。
平臺配套有實驗指導書、電路圖集、實驗操作視頻或PPT等,以便于老師或?qū)W生使用。
內(nèi)置頻率計(頻率計可三檔切換測量高頻/低頻信號):頻率測量范圍:0-40MHz;輸入電平:50mVrms-2V;;測量誤差:±20ppm(頻率低端≤±1Hz);輸入阻抗:1MΩ/10pF。
輸出頻率范圍:100KHz~45MHz(連續(xù)可調(diào))(最小步進1KHZ);頻率穩(wěn)定度:10E-4;輸出波形:正弦波,諧波≤-30dBc;輸出幅度:50mVp-p~2Vp-p(連續(xù)可調(diào));輸出阻抗:50Ω。
DDS低頻信號源包含:正弦波等函數(shù)信號、音樂信號、麥克信號、AM、DSB、FM波形;輸出頻率范圍:100Hz~250KHz(連續(xù)可調(diào));頻率穩(wěn)定度:10E-4;輸出波形:正弦波、方波、三角波;輸出幅度:0~5Vp-p(連續(xù)可調(diào));輸出阻抗:100Ω。
智能系統(tǒng)內(nèi)置掃頻信號源和幅相檢測電路,能在彩色液晶屏上直接顯示諧振回路的幅頻特性。掃頻范圍:1MHz-20MHz可調(diào)整;支持頻標指示,起止頻率可設置。
設備名稱 | 模塊名稱 | 功能說明 | 備注 |
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高頻電子線路實驗箱 | 信號源及儀表模塊 | 內(nèi)嵌7寸顯示屏的人機交互界面,可進行系統(tǒng)和模塊功能及參數(shù)配置,提供實驗所需的高頻和低頻信號源,內(nèi)置頻率計等儀表功能。 | 推薦標配 |
正弦波振蕩器與晶體管混頻模塊 | 包含LC振蕩、晶體振蕩與射隨放大電路:LC頻率為4 MHZ -12MHz,可研究西勒振蕩電路和克拉潑振蕩電路的幅頻特性,晶振: 8.8MHz。包含三極管混頻電路:本振輸入頻率范圍8MHZ-9MHZ,載波輸入頻率可調(diào),混頻輸出范圍2.2MHZ-2.7MHZ,可以完成模塊對應的功能實驗及工作點設置、電壓對振蕩頻率影響、振蕩頻率、高頻信號幅度、濾波器中心頻率控制等功能,支持考核。 | ||
中放AGC與檢波模塊 | 包含中頻放大諧振電路:頻率調(diào)節(jié)范圍2MHZ-3MHZ;諧振回路參數(shù)可調(diào),AGC自動增益控制可調(diào);包絡檢波電路:可觀察對角切割失真和底部切割失真,支持低頻放大,可以完成模塊對應功能實驗及中放選頻回路、中放增益、檢波失真、信號輸出幅度參數(shù)控制等功能,支持考核。 | ||
諧振電路模塊 | 無線接收:接收頻率范圍5.5MHZ-7MHZ,可配合搭建無線接收機;單調(diào)諧、雙調(diào)諧:通過變?nèi)莨芨淖冋{(diào)諧回路參數(shù),性能可靠穩(wěn)定;可以完成模塊對應功能實驗及單調(diào)諧雙調(diào)諧回路參數(shù)、調(diào)諧回路選頻特性控制等功能,支持考核。 | ||
高頻功放模塊 | 無線發(fā)射:發(fā)射頻率范圍5.5MHZ-7MHZ,可配合搭建無線發(fā)射機,可進行基極調(diào)幅??捎^察高頻功率放大器丙類工作狀態(tài)的現(xiàn)象;測試丙類功放的調(diào)諧特性、負載特性;測試激勵信號變化、負載變化、電源電壓變化對工作狀態(tài)的影響,可以清晰地觀察欠壓、臨界和過壓三種狀態(tài)的余弦脈沖波形;幅度調(diào)制:可以完成模塊對應功能實驗及功放工作狀態(tài)控制等功能,支持考核。 | ||
調(diào)頻與電容耦合鑒頻模塊 | 包含電容耦合回路相位鑒頻器、斜率鑒頻器電路,中心頻率范圍5.5MHZ-7MHZ可調(diào);包含同步解調(diào)、集成混頻電路,本振輸入頻率范圍8MHZ-9MHZ,載波輸入頻率可調(diào),混頻輸出范圍2.2MHZ-2.7 MHZ;可以完成模塊對應功能實驗及調(diào)頻信號中心頻率、信號幅度、鑒頻回路特性、工作點參數(shù)控制等功能,支持考核。 |
1)小信號單、雙調(diào)諧放大器實驗 | 2)正弦波振蕩器(LC、晶體)實驗 | 3)混頻器(晶體三極管、乘法器)實驗 |
4)中頻放大器實驗 | 5)模擬乘法器調(diào)幅實驗 | 6)包絡檢波及同步檢波實驗 |
7)變?nèi)荻O管調(diào)頻實驗 | 8)斜率鑒頻及相位鑒頻實驗 | 9)自動增益控制實驗 |
10)調(diào)幅發(fā)射與接收完整系統(tǒng)的聯(lián)調(diào)實驗 | 11)調(diào)頻發(fā)射與接收完整系統(tǒng)的聯(lián)調(diào)實驗 | 12)高頻功率放大器實驗 |