电路原理模拟电路

电路原理、模拟电路、数字电路实验系统 一、整体要求： 1. 实验装置可完成电类基础课程的全部实验项目，用户可根据需要选购实验部件。 2. 实验所需的交直流仪表、交直流电源，信号源（含频率计）及常用的实验器件均集中在实验台上。 3. 装置可结合实际情况开设设计性、综合性实验。根据实验内容的具体情况，将强电部分和弱电部分的插座和导线分开，两种导线都采用高可靠带伸缩弹性手枪插连接线。 二、技术性能： 1. 输入电源：三相四线（或三相五线）380V±10% 50Hz 2. 工作环境：温度-10℃～+40℃ 相对湿度＜85%（25℃） 海拔＜4000m 3. 装机容量：＜1.5kVA 4. 重  量：≤200kg 5. 外形尺寸不能大于下列要求：长×宽×高（mm）1700×800 ×1150； 三、产品配置要求： 本实验装置主要由电源控制屏、实验桌、实验箱等组成。 （一）电源、仪表控制屏 控制屏为铁质双层亚光密纹喷塑结构，铝质面板，为实验提供交流电源、直流稳压电源、恒流源、功率型智能函数信号发生器（含频率计）、各种测试仪表及实验器件等，具体功能如下： 1. 控制及交流部分 (1) 三相0～450V及单相0～250V连续可调交流电源，配备1台三相同轴联动调压器，规格为1.5kVA/0～450V，克服了三只单相调压器采用链条结构或齿轮结构组成的许多缺点。可调交流电源输出处设有过流保护，当相间、线间有过电流及直接短路时均能自动保护，克服了调换保险丝带来的麻烦。配有三只镜面指针式交流电压表，通过切换开关可分别指示三相电网电压和三相调压器的输出电压值。 (2) 设有定时器兼报警记录仪，平时作为时钟使用，具有设定实验时间、定时报警、查询报警、切断电源等功能；还可以自动记录漏电告警、过流告警及仪表超量程告警的总次数。 (3) 提供电度表一只，规格为220V，3/6A，实验时临时挂上，其电源线、负载线均已接在电度表接线架的接线柱上，实验方便。 (4) 提供铁芯变压器1只，规格为50VA，36V/220V，原、副边设有电流插座和保险丝，测试方便并能可靠保护变压器不损坏。 (5) 设置实验用220V、30W的日光灯灯管一支，将灯管灯丝的四个头经过快速保险丝引出供实验使用，可防止灯丝损坏。 另外，还提供信号插座一只。 2. 仪表面板 (1) 真有效值交流数字电压表一只 进行真有效值测量，测量范围0～500V，量程自动判断、自动切换，精度0.5级，三位半数显。 (2) 真有效值交流数字电流表一只 进行真有效值测量，测量范围0～5A，量程自动判断、自动切换，精度0.5级，三位半数显，具有超量程报警、指示及切断总电源等功能。 (3) 真有效值交流毫伏表一只 能够对各种复杂波形的有效值进行精确测量，电压测试范围0.2mV～600V（有效值），测试基本精度达到±1%，量程分200mV、2V、20V、200V、600V五档，直键开关切换，三位半数字显示，每档均有超量程告警、指示及切断总电源功能。 (4) 智能交流功率表（多功能） 由一套微电脑，高速、高精度A/D转换芯片和全数显电路构成。通过键控、数显窗口实现人机对话的智能控制模式。为了提高测量范围和测试精度，将被测电压、电流瞬时值的取样信号经A/D变换，采用专用的DSP计算有功功率、无功功率。功率的测量精度0.5级，电压、电流量程分别为450V、5A，可测量负载的有功功率、无功功率、功率因数、电压、电流、频率及负载的性质；此外，还可贮存、记录15组功率和功率因数的测试结果数据，也可逐组查询。 (5) 数模双显直流电压表（整体表） 数显直流电压表：输入阻抗为10MΩ，精度为0.5级，三位半数字显示；测量范围为0～200V，量程为200 mV、2V、20V、200V，直键开关切换，每档均有超量程告警、灯光指示功能；    指针式直流电压表：精度为0.5级，电压表测量范围为0～200V，量程为200mV、2V、20V、200V，直键开关切换，每档均有超量程告警、灯光指示功能。 (6) 数模双显直流电流表（整体表） 数显直流电流表：精度为0.5级，三位半数字显示，测量范围为0～2A，其量程为2mA、20mA、200mA、2A，直键开关切换，每档均有超量程告警、灯光指示功能； 指针式直流电流表：精度为0.5级，测量范围为0～2A，其量程为2mA、20mA、200mA、2A，直键开关切换；每档均有超量程告警、灯光指示功能。 3. 直流电源 (1) 提供0～500mA连续可调恒流源一组，分三档可调，调节精度1‰，负载稳定度≤5×10-4，额定变化率≤5×10-4，配有数显直流毫安表指示输出电流，且有输出开路、短路保护功能。 (2) 提供两路0.0～30V/1A可调稳压电源，从0V起调，配有数显直流电压表指示输出电压值，且有截止型短路软保护和自动恢复功能。 (3) 提供四路固定直流电源输出：±12V、±5V，每路均具有短路、过流保护和自动恢复功能。 4. 功率函数信号发生器（带频率计） (1) 频率范围：0.2Hz～2MHz (2) 输出波形：正弦波、三角波、方波、斜波、脉冲波 (3) 占空比调节：20%～80% (4) 扫频速率：10ms～5s (5) 输出电压幅度：20VP-P（负载1MΩ）、10VP-P（负载50Ω），带输出衰减 (6) 输出保护：短路保护，抗输入电压±35V（1分钟） (7) 频率计：LED显示，外测频范围：0～50MHz，外测频灵敏度：100mV (8) 输出幅度指示：三位LED数码管显示 （9）所有端口具有短路保护和抗输入电压保护功能 （10）具有频率和输出幅度双显示功能 （11）具有功率输出，方便实验教学 （12）内置线性/对数扫频功能和外接调频功能 （二）实验桌及电脑桌 实验桌为铁质双层亚光密纹喷塑结构，桌面为防火、防水、耐磨高密度板，结构坚固，造形美观大方。桌子左右各设有两个抽屉(带锁)。桌面下的柜箱可用于放置实验箱、工具及资料等。实验桌还设有四个轮子和四个固定调节机构，便于移动和固定，有利于实验室的布局及调整。配套电脑桌可以放置实验台傍边。 （三）实验组件 1. 电路基础实验（一） 完成电表改装实验（配带镜面指针式精密毫安表一只），伏安特性实验，最大功率传输条件测定实验，电压源与电流源的等效变换实验及相关器件。 2. 电路基础实验（二） 完成叠加原理、基尔霍夫定律（判断性实验）、戴维南定理、诺顿定理及双口网络、互易定理实验。 3. 电路基础实验（四） 完成一阶、二阶动态电路，电路状态轨迹的观测实验。 4. 交流电路实验（二） 完成三相电路（每相三只灯泡并联）实验。 5. 元件箱 提供实验所需的电阻、电容、电感、电位器、十进制可调电阻等实验器件。 6. 数电、模电实验挂件 提供低压交流电源（0V、6V、10V、14V抽头各一路及中心抽头17V两路）、四位十进制译码显示器、8位逻辑电平开关、8位电平指示器、三态逻辑笔、脉冲信号源（正、负输出单次脉冲和频率为0.5Hz～300kHz连续可调的计数脉冲源各一路）、振荡线圈、三极管、按键、整流桥堆、稳压块、功率电阻、可控硅、单结晶体管、信号灯及电位器等。另外，还设有一些高可靠圆脚集成电路插座（8P 2只、14P 3只、16P 4只、28P 1只、40P 1只）及可靠的镀银长紫铜管（供插电阻、电容、电位器、晶体管等元件）。实验箱配有单管/负反馈两级放大器、射极跟随器、RC串并联选频网络、差动放大器及低频OTL功率放大器共五块固定线路实验板。可采用固定线路或分立元件灵活组合相应的实验，既有利于提高学生的动手能力，又能保障实验项目的顺利完成。 7. 导线架 欧式导线架，用于悬挂和放置实验连接导线，设有五个万向轮，造型美观大方。 8. 实验连接线：根据不同实验项目的特点，配备两种不同规格的实验连接线，强弱电均采用高可靠护套结构手枪插连接线（不存在任何触电的可能），里面采用无氧铜抽丝而成头发丝般细的多股线，达到超软目的，外包丁晴聚氯乙烯绝缘层，具有柔软、耐压高、强度大、防硬化、韧性好等优点，插头采用实芯铜质件外套铍轻铜弹片，接触安全可靠；两种导线都只能配合相应内孔的插座，不能混插，从而大大提高了实验的安全及合理性。 9. 配置的通用接口要求： 1)可通过无线连接和电脑USB2通讯两种方式进行高速数据采集。内置信号源和功率输出。配合通用接口软件可实现示波器，FFT显示，计时器等功能。 2)1MHz采样率。 3)两个高速模拟输入：量程: ±20V，分辨率0.01mV；输入阻抗: 1 兆欧姆；输入保护: +/-250 V 连续； 可选电压增益: X1, X10, X100；双向传输。 4)≥2路数字输入通道（光门或其他计时传感器输入）：诸如光电门或飞行时间附件的数字传感器可直接连接550接口；兼容所有 ScienceWorkshop 数字传感器；支持传感器侦测；0-5 V TTL；双向传输。 5)≥2路pasport传感器输入通道：端口采样高于1000Hz；兼容超过 70个 PASPORT 传感器；采样率因传感器而异。 6)内置电压/电流传感器的信号源：波形: 正弦，三角波，方波，斜波，直流；频率范围: 0.001 Hz to 100 KHz，1 mHz 分辨率；振幅范围: +/- 8 V；分辨率: 3.9 mV, 12-bit DAC；1路3.2W功率输出：400mA@8V, 100kHz； 过流侦测；可选限压；可选直流偏置；扫频功能；可测量输出电流，电压。 7)可与其他PASPORT接口使用。 10. 通用接口配套软件要求：具有EZ-Layout 技术：方便的创建和格式化电子工作页面；可定制每个页面：可对每个页面独立设置采样率和工具面板；撤销/ 恢复操作简单，简洁实用的表格功能：加，减和重新列表，插入已计算好的列表，所有这些操作只需点击一下工具按钮；具备自动/手动/保持多种采样模式；回放数据：可以慢速，正常或者快速浏览数据；视频捕捉和同步到数据功能；校准向导：学生们在校准过程中，可在一步一步的引导下完成；光电门计时设置向导；FFT 放大功能：允许用户在一个选定的频率范围内（例如511Hz 到513Hz）观察细节；兼容所有的通用接口，兼容DataSudio文件格式：可使用和改善客户现有的DataStudio 文件。 11. 电流/电压传感器要求： 1)Pasport类型接头，必须能够兼容所有的通用接口； 2)带有电压和电流过负荷保护系统； 3)其电流传感器带有自动保护装置，当探测到电流超过1安培时，传感器会发出报警声并将电流控制在一个较低的范围；