(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 105206151 A (43)申请公布日 2015.12.30
(21)申请号 201510712632.5(22)申请日 2015.10.28
(71)申请人北京工业大学
地址100124 北京市朝阳区平乐园100号(72)发明人雷飞 黄涛 吕露
(74)专利代理机构北京思海天达知识产权代理
有限公司 11203
代理人沈波(51)Int.Cl.
G09B 23/18(2006.01)
权利要求书2页 说明书3页 附图2页
(54)发明名称
一种模拟电子技术实验综合教学平台与实施方法(57)摘要
一种模拟电子技术实验综合教学平台与实施方法，该平台由各模块电路组成，模块电路以功能为目标设计并包含多种设计方式，从而涵盖了模拟电子技术课程教学内容。各模块电路包括小型扩音机课题、信号源课题、直流稳压电源课题、拓展课题；小型扩音机课题、信号源课题、直流稳压电源课题、拓展课题分别与公共总线相连。本发明按“由上至下”电子产品设计开发原则，以三个典型产品为模型进行教学与实践，以培养学生的工程设计能力；这种可分为一个个单元电路的设计，合为一个完整电子产品的实现，既符合电子产品由上至下、又由下至上的设计原则，同时便于教学过程中的学生学习与实践，突出学生系统观、工程观能力的培养。 C N 1 0 5 2 0 6 1 5 1 A CN 105206151 A
权 利 要 求 书
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1.一种模拟电子技术实验综合教学平台，其特征在于：该平台由各模块电路组成，各模块电路包括小型扩音机课题(1)、信号源课题(2)、直流稳压电源课题(3)、拓展课题(4)；小型扩音机课题(1)、信号源课题(2)、直流稳压电源课题(3)、拓展课题(4)分别与公共总线相连；
小型扩音机课题(1)包括话筒放大器模块、主放大器模块、音量音色调节模块、功率放大模块；话筒放大器模块、主放大器模块、音量音色调节模块、功率放大模块依次相连；
信号源课题(2)包含多种振荡器及缓冲电路模块、放大器及波形变换模块、输出功放模块；多种振荡器及缓冲电路模块、放大器及波形变换模块、输出功放模块依次相连；
直流稳压电源课题(3)包含变压整流滤波模块、稳压及电压调整模块；变压整流滤波模块、稳压及电压调整模块依次相连；
拓展课题(4)包含单片机或嵌入式小系统模块、小键盘及显示模块；单片机或嵌入式小系统模块、小键盘及显示模块依次相连。
2.根据权利要求1所述的一种模拟电子技术实验综合教学平台，其特征在于：直流稳压电源课题(3)包括变压、整流、滤波、稳压、电压调节几大单元电路。
3.根据权利要求1所述的一种模拟电子技术实验综合教学平台，其特征在于：小型扩音机课题(1)包括话筒放大器、主放大器、音量音色调节、功率放大器单元电路。
4.根据权利要求1所述的一种模拟电子技术实验综合教学平台，其特征在于：信号源课题(2)包括振荡器、缓冲器、输出器单元电路。
5.根据权利要求1所述的一种模拟电子技术实验综合教学平台，其特征在于：拓展课题(4)包括单片机或嵌入式小系统智能控制电路。
6.一种模拟电子技术实验综合教学平台实施方法，其特征在于：该方法依此按如下步骤实现，
S1由小型扩音机课题(1)、信号源课题(2)、直流稳压电源课题(3)、拓展课题(4)构成一多课题模拟电子技术教学实验系统，该系统中包含小信号放大、滤波、功率放大、直流电源、信号源各种功能的模拟电路模块，模块电路采用统一的母版接口，组合插接，插接位置自由，从而构成不同功能的实验课题；
S2各课题以解剖学的方法与手段分解成多个单元模块，以利于教学、设计、实训及对学生的培养，其中:
2.1直流稳压电源课题含变压模块、桥式整流模块、大电容滤波模块和稳压及输出电压调整模块；
2.2小型扩音器课题含话筒放大器模块、主放大器模块、音量音色调节模块、输出功率放大器模块；
2.3信号源课题含RC、LC、DDS振荡电路模块及缓冲模块、放大及波形变换模块、输出电路模块；
2.4拓展部分含单片机或嵌入式小系统智能控制模块、小键盘模块；S3解剖式、模块化的实验方法按如下步骤实现：3.1由上而下的课题总体设计按模拟电子技术的基本原理，在本实验平台学习，认识本系统中各典型课题的系统结构、电路组成、工作原理及各项技术指标的分配，对各典型课题作电路搭建，并画出实际电
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权 利 要 求 书
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路图，用电压表、信号发生器、示波器等仪器设备测试各单元模块输入、输出端的信号波形与控制参数。
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说 明 书
一种模拟电子技术实验综合教学平台与实施方法
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技术领域
[0001]
本发明涉及一种新的模拟电子技术实验平台与方法，属于教学实验与方法领域。
背景技术
[0002] “模拟电子技术”是电子信息工程、通信工程、自动化、计算机、电子测量、电子科学与技术、生物医学工程、广播电视工程、机械电子等几个不同专业的专业基础必修课程。三十多年来，这一课程的实验绝大多数学校均采用插拔式验证型实验箱手段，让学生依样画葫芦式地进行实验，这种批量式、验证型的实验方法虽然应付了当年高校扩招后带来的许多问题，起到了应起的作用，但也严重影响了对学生工程实践能力的培养和综合素质的提高，已引起广大教师、学生、企业界的重视和非议。近年来许多院校对模拟电子技术实验课虽有许多改革和尝试，但一种符合工程能力培育、设计能力提高的实验装置和实验方法尚未见到。
[0003] 本发明从工程设计的要求出发，以直流稳压电源、小型扩音机、信号源等多个典型电子产品为案例组成一个工程实验平台，通过平台上的实际课题与典型案例，使学生能深入了解并掌握电子设备的结构组成、技术指标、系统的设计方法与步骤。同时，根据实验教学的特点和学生的具体情况，实验平台上的每一案例又划分为若干个单元电路模块，并由易到难，结合基础理论及具体模块，一个一个设计、制作、调测这些模块，最后形成一个完整的电子产品。依据本发明的实验平台、检验学生的作品，整个实验过程就是一个电子产品自上而下、由系统到单元电路；又由下而上、由电路到整机调测和改进的现代化电子工程设计的工作流程。
[0004] 如此的实验平台将会使广大学生得到良好的实践训练，使工程设计能力和综合素质得到全面和系统的提升。发明内容
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为一种模拟电子技术实验综合教学平台
与实施方法，其中，
[0006] 一种模拟电子技术实验综合教学平台，该平台由各模块电路组成，模块电路以功能为目标设计并包含多种设计方式，从而涵盖了模拟电子技术课程教学内容。各模块电路包括小型扩音机课题1、信号源课题2、直流稳压电源课题3、拓展课题4；小型扩音机课题1、信号源课题2、直流稳压电源课题3、拓展课题4分别与公共总线相连。[0007] 小型扩音机课题1包括话筒放大器模块、主放大器模块、音量音色调节模块、功率放大模块；话筒放大器模块、主放大器模块、音量音色调节模块、功率放大模块依次相连；[0008] 信号源课题2包含多种振荡器及缓冲电路模块、放大器及波形变换模块、输出功放模块；多种振荡器及缓冲电路模块、放大器及波形变换模块、输出功放模块依次相连；
[0005]
直流稳压电源课题3包含变压整流滤波模块、稳压及电压调整模块；变压整流滤波模块、稳压及电压调整模块依次相连；
[0009]
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拓展课题4包含单片机或嵌入式小系统模块、小键盘及显示模块；单片机或嵌入式小系统模块、小键盘及显示模块依次相连。[0011] 直流稳压电源课题3包括变压、整流、滤波、稳压、电压调节几大单元电路；[0012] 小型扩音机课题1包括话筒放大器、主放大器、音量音色调节、功率放大器单元电路；
[0013] 信号源课题2包括振荡器、缓冲器、输出器单元电路；[0014] 拓展课题4包括单片机或嵌入式小系统智能控制电路。[0015] 与现有技术相比，本发明具有如下有益效果。[0016] 1、打破现行积木式、依样画瓢式的模拟电路实验模式；[0017] 2、按“由上至下”电子产品设计开发原则，以三个典型产品为模型进行教学与实践，以培养学生的工程设计能力；[0018] 3、以解剖学的方法，将上述三个典型电子产品分解成多个单元模块进行设计、实验；以符合教学规律，并便于实践的具体安排，使学生的工程设计能力得到具体的、实在的培养。
[0019] 这种可分为一个个单元电路的设计，合为一个完整电子产品的实现，既符合电子产品由上至下、又由下至上的设计原则，同时便于教学过程中的学生学习与实践，突出学生系统观、工程观能力的培养。附图说明
图1本系统的实验平台母板图。
[0021] 图2为实验平台的课题式模拟化组成结构图。[0022] 图中：1、小型扩音机课题，2、信号源课题，3、直流稳压电源课题，4、拓展课题。
[0020]
具体实施方式
[0023] 以下结合附图对本发明作进一步详细说明。[0024] 如图1-2所示，一种模拟电子技术实验综合教学平台实施方法，该方法依此按如下步骤实现，
[0025] S1由小型扩音机课题1、信号源课题2、直流稳压电源课题3、拓展课题4构成一多课题模拟电子技术教学实验系统，该系统中包含小信号放大、滤波、功率放大、直流电源、信号源各种功能的模拟电路模块，模块电路采用统一的母版接口，组合插接，插接位置自由，从而构成不同功能的实验课题。
[0026] S2各课题以解剖学的方法与手段分解成多个单元模块，以利于教学、设计、实训及对学生的培养，其中:
[0027] 2.1直流稳压电源课题含变压模块、桥式整流模块、大电容滤波模块和稳压及输出电压调整模块；
[0028] 2.2小型扩音器课题含话筒放大器模块、主放大器模块、音量音色调节模块、输出功率放大器模块；
2.3信号源课题含RC、LC、DDS振荡电路模块及缓冲模块、放大及波形变换模块、输
出电路模块；
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2.4拓展部分含单片机或嵌入式小系统智能控制模块、小键盘模块。[0031] S3解剖式、模块化的实验方法按如下步骤实现：[0032] 3.1由上而下的课题总体设计[0033] 按模拟电子技术的基本原理，在本实验平台学习，认识本系统中各典型课题的系统结构、电路组成、工作原理及各项技术指标的分配，对各典型课题作电路搭建，并画出实际电路图，用电压表、信号发生器、示波器等仪器设备测试各单元模块输入、输出端的信号波形与控制参数。
[0034] 在上述基础上，学生按教师提出的设计任务，作本平台所涉及课题的总体设计。
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图1
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说 明 书 附 图
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图2
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