刍议模电综合实验台的建设与应用

王烨

摘 要：近年来，随着国家教育投入力度的不断加大，我国各高职院校在模拟电子技术领域的教学设备越来越丰富，其中，模电综合实验台作为一种完善的教学设备，被广泛应用于各大院校的模拟电子技术实验中。本文结合个人的实践教学经验，对模电综合实验台的建设特点以及使用方法进行简要概述，并从模电综合实验台建设的角度出发，对其在教学实践应用中经常出现的故障、形成原因及排除故障的方法等加以分析，以便为今后类似的实验教学提供借鉴和参考。

关键词：模电综合实验台；故障成因；排除

中图分类号：G717 文献标识码：B 收稿日期：2016-02-07

1.系统简介及特点

在模拟电子技术实验教学过程中， 实验台的整个系统采用了XK-TAD8A型数、模电试验台，并将模拟电路实验区、数字电路实验区以及函数信号发生器等设置为该系统的重要信号来源，将PVC面板设置为系统的主电路。与此同时，为确保系统性能的安全可靠，模电试验台的正面还印刷了相关的原理图以及符号对照表，使得学生对一些复杂难懂的实验原理的记忆加深，有助于学生深刻了解和掌握相关知识。此外，在具体的实验操作过程中，模电综合实验台还具有以下几个特点。

（1）在整个实验过程中，模电综合实验台的实验板布局相对合理，这在一定程度上为每一位学生提供了参与实验的机会，有助于培养学生的动手操作能力。另外，试验台的实验导线连接方便，接触性能较好，为学生在实际操作过程中提供了很大的便利。

（2）模电实验区在所使用的电路上均附有相关的原理图及对照符号，线路构架相对简单，这不仅能够确保系统的安全可靠，还能够使学生更直观地理解实验原理，从而深刻掌握所学知识。

（3）在模电实验区，实验中需要连接的部分主要采用的是叠式自锁镀金大孔插座，连线方便，接触性能好，安全性能较高，既方便维护，又便于学生在实验过程中放心操作。

2.模电综合实验台的使用方法

在具体的实验操作过程中，掌握使用方法也是极为必要的。

首先，需在市电插座上插入220V的电源，打开面板上的电源开关，电源指示灯变亮即可。其次，连接线路。由于实验中采用的是叠式自锁镀金大孔插座，因而可进行叠加插线；但在使用过程中，应注意把握插线的特点，即用力插入，逆时针转动拔出，切忌直接导线，以确保线路的安全，为电力供应提供保障。再次，使用模电综合实验台之前，应仔细阅读实验指导书，必须在断电的状态下进行实验线路的连接，待线路检查无误才可接通电源，避免发生危险。然后，应依据实验步骤以及实验线路的相关说明，将线路一一对应连接，在此期间，应牢记电源的极性。最后，在模拟电路实验区， 应格外注意电压的正负极接入，一般情况下，VCC接入的是正12V，而VEE接入的是负12V，这是最基本的细节问题。一旦接错，不仅会影响整个实验的效果，还会导致线路产生故障。

3.实验操作过程中的故障及排除

（1）电路设计问题。在模电实验教学过程中，设计实验电路必须按照电路设计的要求来进行。例如，在“单级放大电路”一节的实验中，选用的单级共射放大电路具有静态工作点稳定的优点，我们测量静态工作点（即电流 、电压 ）的目的就是了解静态工作点选的是否合理。在准备好实验后接入交流电，并观察电流和电压的变化。在此过程中，一旦出现某些元件接错位置的现象，必将对实验效果产生直接影响，甚至导致故障的产生。由此可见，在模电实验区，按照电路设计的要求来设计电路是至关重要的。在进行实验前，应提前做好充分的准备工作，结合理论知识，做好电路的设计和检查工作，并适当地对电路进行调整，以便使实验达到预期效果。

（2）电源问题。在具体的模电实验过程中，为确保电路的正常运行，应给予所用到的全部集成芯片附加额定的电源电压，避免漏接电源现象，务必要保证电源电压符合电路设计的要求。例如，在日常的实验教学中，经常会有学生由于一时大意将电源与地短路，致使稳压电源的负载电流过大，稳压电流自动断开。此时，若学生发现不及时，势必会引发电路故障，导致整个电路因缺乏相应的电源而中断工作。这就要求学生在进行实验时，应集中注意力，遇到此类问题时应及时断开电源，并对电路的连接进行全面仔细的检查，确认无误后将稳压电源复位，并重新连接电路，以使电路恢复正常的工作状态。此外，在电路设计中，还应注意电压给电源内部带来的干扰。由于集成电路会形成电源尖峰电流，并极易在其内部形成干扰电压，一旦这种干扰信号使电压增大，必定会导致电路出现故障。因此为有效避免这种信号的干扰，可适当地在电源与地之间接入电解电容。

（3）布线问题。在模电实验过程中，电路安全与否在很大程度上取决于实验之前的布线工作：一旦出现布线不合理情况，势必会导致电路出现故障。这就要求学生在进行实验之前，必须认真做好布线工作。首先应在设计电路及画电路图阶段，将逻辑电路图画出来，并将每个管脚的管脚步号仔细标出，对芯片的所有数据进行输入清零和置位等；还要注意在电源或外部输入信号、接地等连接处做好标记，以便为布线工作打好基础。其次，进行布线过程中，应做好电路中数选器的使能端、计算器的计数保持端以及触发器的清零等接线工作，并以信号的输入或输出关系为依据，做好电路的连接工作，确认无误后，再打开稳压电源进行测试。最后，在线路板上布线时，应注意避开集成芯片，尽量使未使用的插孔不被引线走线所覆盖，这样既不妨碍更换集成芯片，又便于对布线的检查。

4.模电综合实验台中日常设备的维护

在模拟实验区，对实验台日常设备的维护也是非常必要的，做好日常设备的维护工作，不仅能够延长实验设备的使用期限，还能在一定程度上将实验操作过程中故障的发生几率降到最低。下面笔者从几个方面对模电综合实验台中日常设备的维护工作进行简单分析和阐述。

首先，在日常使用实验台的过程中，对实验所需设备应注意轻拿轻放， 避免因撞击跌落导致实验设备的损坏。对实验台不经常使用的设备应做好日常维护和保养工作，以避免在日后使用过程中发生故障，给实验的操作带来不便。其次，实验完成以后，应及时拔下电源插头，以防漏电现象的发生。还应注意盖好机箱，以免灰尘或杂物等趁机进入机箱，给机箱的正常运行带来威胁。再次，在做完实验后，应注意将面板上的插件以及连线整理好，并放回原位，以免线路缠绕，以方便下次使用。最后，在调节各种仪器旋钮的操作过程中，应注意调节有度，避免因强调过位或不足而导致仪器受损。

5.结语

综上所述，在职业技术教育领域， 将理论教学与实践教学相结合是非常必要的。与纯理论教学相比，实践教学能够将抽象的书本知识以直观、形象的方式展现出来，因而在现代课堂教学中发挥着不可估量的作用。在具体的实践教学过程中，模电综合实验台的建设，不仅能够使学生掌握实验设备的使用要领，激发学生对模拟电路技术学习的积极性和主动性，培养学生的动手操作能力，提高学生对电路的设计和分析能力，还能锻炼学生思考问题和解决问题的能力，促进教师模拟电路教学质量的提高。

参考文献：

[1]周荣健.面向计算机专业的模电数电教学联合改革的探讨[J].电子制作，2015，（3）.

[2]刘 毅.模电/数电综合实验台的建设[J].科技展望，2015，（4）.

[3]吕富勇.“生活与模电结合”提高学生设计能力[J].科教导刊（下旬），2016，（1）.