機(jī)械期刊論文發(fā)表推薦雜志《江蘇電機(jī)工程》是江蘇省電力公司和江蘇省電機(jī)工程學(xué)會(huì)主管、江蘇省電力科學(xué)研究院和江蘇省電機(jī)工程學(xué)會(huì)編輯工作委員會(huì)主辦的全國性科學(xué)技術(shù)刊物，本刊為國際大16開本，彩色封面插頁。
　　摘 要：為了推進(jìn)國家級電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心的建設(shè)以及實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的改革，學(xué)校鼓勵(lì)教師開發(fā)研制實(shí)驗(yàn)設(shè)備。主要介紹了模擬電路實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路，包含的電路模塊，平面分布圖以及可以支持的基礎(chǔ)、新技術(shù)、綜合三個(gè)層次的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，總結(jié)了實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的使用效果。

　　關(guān)鍵詞：開發(fā)自制,模擬電路,實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

　　1 開發(fā)自制實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的必要性

　　實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系和內(nèi)容在工科高校人才培養(yǎng)中占有重要地位，為了適應(yīng)國家對創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的要求，實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備必須滿足實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系和教學(xué)內(nèi)容變化的要求，而目前市面上配套的實(shí)驗(yàn)設(shè)備價(jià)格較貴，不能滿足我們對實(shí)驗(yàn)各個(gè)層次的要求以及學(xué)生個(gè)性化發(fā)展需求，因此開發(fā)先進(jìn)自制配套的儀器設(shè)備對高校來說顯得尤為重要。

　　我校電氣信息類教師對電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)越來越重視，不斷探索開發(fā)新的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，提升實(shí)驗(yàn)層次。結(jié)合我校國家級電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)和山東省高等學(xué)校教學(xué)改革項(xiàng)目“電工電子創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的開發(fā)與教學(xué)模式研究(2009227)”工作，我校在電工電子實(shí)驗(yàn)的教學(xué)理論和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目建設(shè)以及實(shí)驗(yàn)教學(xué)儀器開發(fā)、實(shí)驗(yàn)管理制度和信息化平臺(tái)建設(shè)等方面做了大量工作，構(gòu)建了“研究性、自主性、開放性”三位一體的電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，將實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目分為基礎(chǔ)、新技術(shù)、綜合三個(gè)層次。學(xué)校鼓勵(lì)青年教師自制實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備，給予了大力支持。筆者承擔(dān)了自制50套模擬電路系統(tǒng)的任務(wù)，根據(jù)自制實(shí)驗(yàn)儀器的任務(wù)要求，經(jīng)過1年多的設(shè)計(jì)和反復(fù)調(diào)試，模擬電路系統(tǒng)成功應(yīng)用于電氣信息類及相關(guān)專業(yè)本科生的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，每年完成2萬多小時(shí)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，而且效果良好，受到師生們的好評。

　　2 模擬電路實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和平面分布圖

　　基于實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目基礎(chǔ)、新技術(shù)和綜合三個(gè)層次的要求，我們開發(fā)的模擬電路實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過程中，實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)既要完成模擬電子技術(shù)的所有基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，還要添加新技術(shù)模塊以及新的實(shí)驗(yàn)手段，提高實(shí)驗(yàn)的層次。實(shí)驗(yàn)箱中的實(shí)驗(yàn)電路按模塊設(shè)計(jì)，模塊中的基本實(shí)驗(yàn)電路，外接其他元件或與其他模塊電路組合，完成不同的實(shí)驗(yàn)要求。每個(gè)實(shí)驗(yàn)的電路原理圖和大部分元器件在實(shí)驗(yàn)板表面一目了然，學(xué)生可根據(jù)設(shè)計(jì)好的原理圖搭建電路，提高學(xué)生的獨(dú)立思維能力和動(dòng)手能力;實(shí)驗(yàn)箱還配有Cypress公司的在線可編程模擬器件，為師生提供了學(xué)習(xí)模擬器件新技術(shù)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)箱還設(shè)有音頻信號輸入口，為連接虛擬信號分析儀做了準(zhǔn)備。

　　該實(shí)驗(yàn)箱主要包括以下模塊：

　　(1)電源模塊：工頻赫茲的交流額定電壓輸入，輸出直流電壓±12 V和+5 V，電流I≥0.2 A，還設(shè)有雙路直流信號源，均可輸出-0.5 V～+0.5 V，-5 V～+5 V，而且連續(xù)可調(diào)。

　　(2)分立元件電路包括雙路跟蹤直流穩(wěn)壓電源，分立元件放大電路，集成運(yùn)放電路，差分放大電路，功放模塊，場效應(yīng)管電路，集成穩(wěn)壓模塊，電位器組，電阻、電容和二、三極管等，PSoC(片上可編程系統(tǒng))，音頻信號輸入口以及面包板擴(kuò)展區(qū)等。

　　實(shí)驗(yàn)箱上各個(gè)模塊都是獨(dú)立的，沒有共地，實(shí)驗(yàn)中需要經(jīng)過連線實(shí)現(xiàn)共地。多數(shù)模塊是分立元件，學(xué)生做實(shí)驗(yàn)時(shí)可靈活連線，自由搭建電路，但是實(shí)驗(yàn)中需要認(rèn)真分清各個(gè)模塊，以免連接錯(cuò)誤，損壞設(shè)備。

　　3 模擬電路實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)支持的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

　　本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)可以完成模擬電子技術(shù)全部基本實(shí)驗(yàn)，如單級放大電路、負(fù)反饋放大電路、差動(dòng)放大電路、雙路跟蹤直流穩(wěn)壓電源、電壓比較器、運(yùn)算放大電路和振蕩器等實(shí)驗(yàn)，還增加了在線可編程模擬電路的新技術(shù)模塊，可支持?jǐn)?shù)控放大器、電壓比較器、PWM控制LED燈和濾波器等實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中預(yù)留和虛擬信號分析儀配套的接口。圖2為虛擬信號分析卡外觀圖及模擬電路實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中的配套接口，很多實(shí)驗(yàn)可以用虛擬信號分析提供測試波形，并進(jìn)行信號的分析和處理。圖3為虛擬信號分析儀與實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)以及測試儀器配套使用的連接關(guān)系圖。利用該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)開出的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和手段豐富，提高了實(shí)驗(yàn)層次，能夠激勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)更多先進(jìn)的知識，掌握更多的實(shí)驗(yàn)方法。此外，利用面包板另備一些元器件，即可實(shí)現(xiàn)其他模擬電路綜合實(shí)驗(yàn)，例如：溫度監(jiān)測及控制電路，噪聲監(jiān)測器，交流電壓欠、過壓保護(hù)電路的設(shè)計(jì)等。

　　4 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的使用效果及體會(huì)

　　實(shí)驗(yàn)電路連接非常靈活，每個(gè)實(shí)驗(yàn)的電路原理圖都印刷在實(shí)驗(yàn)板表面，增加學(xué)生的感性認(rèn)識。學(xué)生可根據(jù)自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖搭建電路，鍛煉了學(xué)生的獨(dú)立思考能力和動(dòng)手能力，展現(xiàn)了個(gè)性。同時(shí)增加了新技術(shù)模塊和新技術(shù)實(shí)驗(yàn)手段，推動(dòng)了實(shí)驗(yàn)課程體系及實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的改革。實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)自使用以來受到師生的肯定，因?qū)嶒?yàn)系統(tǒng)由教師制作，鍛煉了青年教師的動(dòng)手能力和實(shí)驗(yàn)調(diào)試能力，方便了維修，同時(shí)也促進(jìn)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心的建設(shè)。在2012年年底的國家級電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心驗(yàn)收時(shí)，我校自制實(shí)驗(yàn)設(shè)備作為一個(gè)亮點(diǎn)和特色展示給評委專家，得到了一致好評。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1] 楊宏，李國輝.走自制實(shí)驗(yàn)設(shè)備之路 促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2013(1)：225-227.

　　[2] 湯宏群，蘇廣才，陸際春.自制實(shí)驗(yàn)設(shè)備對提升原始創(chuàng)新能力的作用[J].教育教學(xué)論壇，2014(7)：281-282.

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