可视化模拟电子基础实验箱改造

2016-09-06改造者张晶晶李正美

中国科技信息 2016年7期

改造者：李莹　张晶晶　李正美　房鹰　鲁雯

可视化模拟电子基础实验箱改造

改造者：李莹张晶晶李正美房鹰鲁雯

“元器件可视化模拟电子基础实验箱”是功能单一、布局简单、连接方便且元器件全部可见的。“元器件可视化模拟电子基础实验箱”做到了让同学可以一目了然，可以让同学对实验对象的原理、功能、特性等能更好地掌握。而且“元器件可视化模拟电子基础实验箱”电路简单，降低故障，维修方便，这样可以避免一些浪费，节约大笔经费。

功能需求

问题

作为一名大学生，从学生的角度讲，模拟电子实验箱在学习过程中扮演着非常重要的角色，是在学生做实验过程中直接接触到的，对学生了解实验目的、实验原理都非常重要。模拟电子实验箱是学生在实验过程中直接接触的东西，然而原来的实验箱只能看到复杂的电路图，电子元器件全部安装在电路板的反面，而且连线以及电子元器件都非常的繁杂，学生在实验过程中见到的只是简单地元器件符号和连接孔，学生只需要简单地连线，记录实验结果就可以完成实验，不能见到实际的电子元器件，这显然失去实验本身的意义。学生即使能看到元器件也不清楚是什么元器件，不能与电路图一一对应起来，更不知道元器件在电路中起到的作用，更不会理解实验原理，所以对原有实验箱进行改造是非常有必要的。这样做完实验真正培养了学生的动手能力和实践能力，学生的素质可以得到锻炼和提升，为以后的学习和工作都奠定了坚实的基础。

图1　功率放大电路电路图

重要性

由于在做实验过程中看不到实验元器件，很多学生只能从课本中了解一些实验元器件的大致情况，而在实际中见到时也不知道是什么元器件。所以在实验中让同学可以看到元器件非常重要，不仅可以帮助学生认识元器件了解元器件的特性，更能帮助学生对实验进一步的了解。

实验箱的制作

实验箱简介

“元器件可视化模拟电子基础实验箱”在原有模拟电子实验箱的基础上进行了改造，主要是把元器件从原来电路板的反面安装到了电路板的正面，从而展示给同学们的不再是复杂难懂的元器件符号和复杂的电路图，而是实实在在的元器件实物和清晰易懂的电路图及连线，使同学们对元器件有了了解，而且在此基础上也能更容易的理解电路原理，更加容易得到实验结果，而且也能更快的达到实验目的。为了避免在实验过程中不小心对实验元器件的损坏，在电路面板上方做一个透明的罩壳盖在上面，这样在保证清晰看清电路的基础上可以避免对元器件的损坏，减少的维修的次数，也避免了不必要的浪费。

实验箱制作过程

进行电路设计——绘制印刷电路板——绘制的电路板加工——电子元器件等耗材的购买——电路板的焊接及测试。

实验箱电路图

图2　分立电路

技术指标

电源电压接交流电220V，模拟电路实验区VCC接+12V，VEE接-12V。根据实验线路要求，在接入相应的电源的时候要注意电源的极性。连接线路的时候要切断电源，防止操作失误损坏元器件。工作环境温度-10℃～40℃，相对湿度≤85%（25℃）。函数信号源：频率范围为10HZ～500kHZ；幅值为0～12Vp-p。

元器件的选取

电路板设计完成之后，选择合适的元器件进行电路连接，元器件的选择包括电容、电阻、电感、二极管、三极管、集成电路等多种元器件。在进行元器件的选择时，不但要注意电路本身的要求，还要考虑元器件固有性能和特性参数，根据不同环境，比如温度、湿度、信号频率、工作电压等所发生的变化情况，要确保每一个电路都具有一定的稳定性，这样才能保证实验箱的功能稳定。

结束语

“元器件可视化模拟电子基础实验箱”主要是把元器件安装在电路面板的正面，展示给同学的不在仅仅是复杂难懂的原件符号，而是实实在在的元器件实物。采用本套可视化模拟电子基础实验箱，学生在实验过程中可以直接看到每一个实验元器件，提高了学生做实验的热情和对元器件的兴趣，在做完实验之后留在脑子里的不在只是复杂的电路图和杂乱的连线，而是清晰的知道每一个元器件的位置以及所起到的作用，这样可以帮助同学更加直观的了解电路的走向，理解电路的作用，并且加深了对实验对象特性的了解，在日后的应用中不再是一头雾水，为以后的工作奠定了基础。