在當(dāng)今高速發(fā)展的電子信息時(shí)代，電力電子技術(shù)與數(shù)字模擬電路（數(shù)模電）的綜合運(yùn)用日益成為工業(yè)、交通、通信等多個(gè)領(lǐng)域的核心。為了滿足教育界對(duì)于高素質(zhì)電子技術(shù)人才的培養(yǎng)需求，電力電子技術(shù)及數(shù)模電綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)應(yīng)運(yùn)而生，成為教學(xué)和實(shí)訓(xùn)中不可或缺的重要工具。
一、電力電子技術(shù)及數(shù)模電綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)簡(jiǎn)介
電力電子技術(shù)及數(shù)模電綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)是一款集成了電力電子技術(shù)與模擬-數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)功能的教學(xué)設(shè)備。它不僅涵蓋了電力電子變換、控制與驅(qū)動(dòng)等基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，還包含了模擬電路和數(shù)字電路的設(shè)計(jì)、分析與調(diào)試等實(shí)踐項(xiàng)目。該實(shí)驗(yàn)臺(tái)采用模塊化設(shè)計(jì)，便于學(xué)生理解不同電子元件與電路之間的關(guān)系，并通過(guò)實(shí)物操作加深理論知識(shí)的理解。
二、主要功能特點(diǎn)
1. 多功能集成：集電源管理、信號(hào)處理、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換等功能于一體，支持多種電力電子與數(shù)模電實(shí)驗(yàn)。
2. 靈活配置：提供豐富的接口和擴(kuò)展模塊，方便學(xué)生根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)需求進(jìn)行快速搭建和調(diào)試。
3. 實(shí)時(shí)監(jiān)控：配備有實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集與顯示系統(tǒng)，幫助學(xué)生直觀了解實(shí)驗(yàn)過(guò)程中各參數(shù)的變化情況。
4. 安全保護(hù)：設(shè)有過(guò)流、過(guò)壓、過(guò)熱等多重保護(hù)措施，確保實(shí)驗(yàn)過(guò)程的安全性。
5. 易于操作：友好的用戶界面和詳盡的操作指南，使得學(xué)生即使是初次接觸也能快速上手。
三、教學(xué)應(yīng)用價(jià)值
電力電子技術(shù)及數(shù)模電綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)在教學(xué)中發(fā)揮著極其重要的作用：
1. 理論與實(shí)踐結(jié)合：通過(guò)實(shí)際操作讓學(xué)生將抽象的電子理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為具體技能，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的實(shí)踐性和趣味性。
2. 創(chuàng)新能力培養(yǎng)：鼓勵(lì)學(xué)生在完成基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的同時(shí)，進(jìn)行創(chuàng)新性設(shè)計(jì)與改進(jìn)，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造潛力。
3. 團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神：學(xué)生在分組完成復(fù)雜實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中學(xué)會(huì)協(xié)作與交流，提升團(tuán)隊(duì)合作能力。
4. 工程意識(shí)形成：模擬真實(shí)的工程項(xiàng)目環(huán)境，使學(xué)生在學(xué)習(xí)中逐漸形成工程化的思維模式。
DBC-6 電力電子技術(shù)及數(shù)模電綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)
（設(shè)備尺寸：長(zhǎng)1400mm*寬700mm，高1500mm）
一、概述（設(shè)備尺寸：長(zhǎng)1400mm*寬700mm，高1500mm）
1、采用模塊化設(shè)計(jì)，包含數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)單元、模擬電路實(shí)驗(yàn)單元、電路原理實(shí)驗(yàn)單元；防反接設(shè)計(jì)，能夠?qū)崿F(xiàn)短路保護(hù)及自動(dòng)恢復(fù)功能；
2、配套使用的單元電路模塊尺寸約150×125mm，每個(gè)模塊正面有中英文標(biāo)識(shí)，反面工程塑料開(kāi)模底盒無(wú)縫保護(hù)，單元電路模塊底盒采用透明亞克力，防塵防潮。配有4個(gè)專(zhuān)用供電及固定插座，與實(shí)驗(yàn)掛箱配套使用，外觀精美而耐用；
3、單元電路模塊上集成兩種供電方式，確保單元模塊既可以安裝在實(shí)驗(yàn)箱上使用，通過(guò)實(shí)驗(yàn)箱底板進(jìn)行供電，又可以脫離實(shí)驗(yàn)箱底板，通過(guò)外部供電獨(dú)立進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；
4、主要由實(shí)驗(yàn)箱主體、實(shí)驗(yàn)?zāi)K搭建組成，實(shí)驗(yàn)箱主體采用高密度復(fù)合材料、鋁合金包邊、不銹鋼鉸鏈鉚接而成，實(shí)驗(yàn)箱主面板才用優(yōu)質(zhì)PCB材質(zhì)。
★二、實(shí)驗(yàn)資源
1、電源輸入：AC220V±10%50Hz
2、電源輸出：
1）提供直流電源輸出：-5V/0.2A~+5V/0.2A可調(diào)， -12V/0.2A~+12V/0.2A可調(diào)，固定電源+12V/1A，-12/1A,+5V/1A，-5V/1A；設(shè)有短路保護(hù)自動(dòng)恢復(fù)功能；
2）提供交流電源AC15V，AC7.5V，AC0V；
3）信號(hào)源（函數(shù)發(fā)生器）：
幅度連續(xù)可調(diào)信號(hào)源，可輸出三角波、方波、正弦波，頻率范圍10Hz~100KHz；
提供正負(fù)輸出單次脈沖（脈沖信號(hào)發(fā)生器）：
提供正負(fù)脈沖輸出，每按一次輸出一個(gè)正負(fù)脈沖；
4）提供三態(tài)邏輯測(cè)試筆：
可測(cè)量和顯示TTL電平的高電平、低電平和高阻態(tài)；
3、提供12V/5W燈泡負(fù)載一個(gè)；
4、提供200歐/2W功率電阻一個(gè)；
5、提供12V/1.2W直流電機(jī)負(fù)載一個(gè)；
6、智能型真有效值交流數(shù)字毫伏表
1)測(cè)量范圍：0.2mV～400V, 具有量程自動(dòng)切換,超量程自動(dòng)報(bào)警功能。
2)TFT液晶屏顯示四位測(cè)量值。
3)測(cè)量精度：±0.5%+5。
4)頻率范圍：10Hz～600KHz。
5)輸入阻抗：1MΩ，輸入電容≤30pF。
6)抽樣率：5次/秒
7)工作溫度范圍：-20℃～+50℃。
8)儀表采用現(xiàn)代化技術(shù)，液晶中文顯示，具備智能化數(shù)字化，具備人機(jī)界面，通過(guò)按鍵能夠?qū)x表進(jìn)行設(shè)置操作,量程自動(dòng)切換模式、校準(zhǔn)、調(diào)零、濾波級(jí)數(shù)設(shè)置、通信地址設(shè)置、超量程保護(hù)、短路保護(hù)等功能。硬件部分整體性強(qiáng)，集成度高，采用表貼工藝制作，工業(yè)塑料外殼，面板嵌入安裝，使用穩(wěn)定，容易更換和升級(jí)維護(hù)。
7、提供50W單相變壓器一只，作為電力電子模塊的同步變壓器和整流變壓器使用。輸入AC220V，輸出AC15V，AC17V, AC24V。
三、實(shí)驗(yàn)?zāi)K
（1）模擬電路實(shí)驗(yàn)?zāi)K
① 晶體管放大電路一
模塊上具有電源供電指示及供電單元、晶體管放大單元模塊電路，可完成單管放大電路實(shí)驗(yàn)、兩級(jí)放大電路實(shí)驗(yàn)、負(fù)反饋放大電路實(shí)驗(yàn)等試驗(yàn)內(nèi)容，實(shí)驗(yàn)電路通過(guò)開(kāi)關(guān)切換即可完成不同實(shí)驗(yàn)電路的搭建。同時(shí)配有專(zhuān)用的波形測(cè)試環(huán)，方便波形的測(cè)量。
② 晶體管放大電路二
模塊上具有電源供電指示及供電單元、差分放大電路、場(chǎng)效應(yīng)管放大電路，可完成場(chǎng)效應(yīng)管放大電路實(shí)驗(yàn)以及差動(dòng)放大器等實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，實(shí)驗(yàn)電路通過(guò)開(kāi)關(guān)切換即可完成不同實(shí)驗(yàn)電路的搭建。同時(shí)配有專(zhuān)用的波形測(cè)試環(huán)，方便波形的測(cè)量。
③ 波形發(fā)生電路
模塊上具有電源供電指示及供電單元、波形發(fā)生電路，可完成RC正弦波振蕩器實(shí)驗(yàn)、LC正弦波振蕩器等實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，實(shí)驗(yàn)電路通過(guò)開(kāi)關(guān)切換即可完成不同實(shí)驗(yàn)電路的搭建。同時(shí)配有專(zhuān)用的波形測(cè)試環(huán)，方便波形的測(cè)量。
④ 集成運(yùn)放電路
模塊上具有電源供電指示及供電單元和集成功放放大電路實(shí)驗(yàn)內(nèi)容等，同時(shí)模塊還提供各種實(shí)驗(yàn)中所需要的電阻、電容、二極管等常用元器件以滿足實(shí)驗(yàn)需求。
⑤ 功率放大電路
模塊上具有電源供電指示及供電單元、功率放大電路，可完成OTL功率放大電路、集成功率放大電路等實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，實(shí)驗(yàn)電路通過(guò)開(kāi)關(guān)切換即可完成不同實(shí)驗(yàn)電路的搭建。同時(shí)配有專(zhuān)用的波形測(cè)試環(huán)，方便波形的測(cè)量。
⑥ 直流穩(wěn)壓電源電路
模塊上具有電源供電指示及供電單元、整流電路、輸入濾波、輸出濾波、可調(diào)集成穩(wěn)壓、二極管穩(wěn)壓、晶體管串聯(lián)穩(wěn)壓、晶閘管可控整流、固定集成穩(wěn)壓電路，可完成各種穩(wěn)壓電路實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。
（2）數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)?zāi)K
① DIP拓展電路一
模板上具有電源供電指示及供電單元、2組14腳鎖緊插座，方便擴(kuò)展使用各種數(shù)字芯片，拓展實(shí)訓(xùn)內(nèi)容。
② DIP拓展電路二
模板上具有電源供電指示及供電單元、1組20腳鎖緊插座，軍品圓孔型直插式IC插座，方便擴(kuò)展使用各種數(shù)字芯片，拓展實(shí)訓(xùn)內(nèi)容。
③ DIP拓展電路三
模板上具有電源供電指示及供電單元、2塊400孔面包板，提供16路單排插座轉(zhuǎn)鍍金臺(tái)階插座電路，方便擴(kuò)展使用各種數(shù)字芯片，自由搭建實(shí)驗(yàn)電路，拓展實(shí)訓(xùn)內(nèi)容。
④ 邏輯電平輸出電路
模塊上具有電源供電指示及供電單元、2組TTL三態(tài)輸出電路單元（帶三色指示燈）、16路TTL電平輸出單元（帶三色指示燈）、16路帶驅(qū)動(dòng)TTL電平指示單元（三色指示燈），提供實(shí)驗(yàn)所需各種邏輯電平資源。
⑤ LED顯示電路模塊
模塊上具有電源供電指示及供電單元、共陰數(shù)碼管單元、共陽(yáng)數(shù)碼管單元、8*8LED點(diǎn)陣單元，6組LED數(shù)碼管及配套驅(qū)動(dòng)顯示單元，可在模塊上完成各種LED基礎(chǔ)顯示實(shí)驗(yàn)及數(shù)字時(shí)鐘實(shí)驗(yàn)。
⑥ 數(shù)電選配芯片套件
提供1套實(shí)驗(yàn)所需各種數(shù)字邏輯芯片，滿足常規(guī)數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)和學(xué)生自行創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的需求。
⑦ 單結(jié)晶體管觸發(fā)電路模塊
提供單結(jié)晶體管BT33（或BT35）觸發(fā)電路、經(jīng)脈沖變壓器隔離放大電路后，產(chǎn)生2路晶閘管觸發(fā)脈沖G-K，設(shè)有移相控制電位器及波形觀測(cè)孔。
⑧ 單相全橋觸發(fā)電路模塊
提供西門(mén)子TCA785集成觸發(fā)電路，經(jīng)脈沖變壓器隔離放大電路后，產(chǎn)生4路晶閘管觸發(fā)脈沖G-K，其中2路和另外2路相位互差180度，可完成單相全控橋式整流和單相半控橋式整流觸發(fā)，設(shè)有移相控制電位器及波形觀測(cè)孔。
⑨ 單相整流主電路模塊
提供 4只晶閘管，設(shè)有阻容吸收和熔絲保護(hù)功能。提供2只二極管和24V燈泡負(fù)載一只。
⑩ SPWM 逆變電路原理（DC-AC）模塊
提供SPWM波形發(fā)生器，2路IR2110橋式驅(qū)動(dòng)電路，4只MOSFET，構(gòu)成單相全橋SPWM逆變電路。
★四、電子實(shí)訓(xùn)創(chuàng)新教學(xué)與管理模塊-元器件檢測(cè)模塊（全室配1套）
（1）印刷線路板為單層印刷電路板，印刷線路板厚度為2mm，每塊印刷線路板四個(gè)角上有4mm鏍絲固定孔。
（2）印刷線路板的正面印刷：正面用白底黑字清晰的繪制出器件符號(hào)。印刷線路板的反面制作：印刷線路板線寬3mm，器件裝在反面, 正面用鍍金接線孔引出。
（3）線路板固定在塑料密封盒口上，塑料密封盒底內(nèi)貼一個(gè)寫(xiě)有編號(hào)內(nèi)容的無(wú)線射頻卡，手持式RFID讀卡器，除了要能讀寫(xiě)無(wú)件盒的編號(hào)，還要能顯示出該元件盒的標(biāo)準(zhǔn)答案。
（4）元器件檢測(cè)元件為三極管、電解電容、二極管，晶閘管、單結(jié)晶體管檢測(cè)內(nèi)容為器件類(lèi)型、 管腳名及好壞的判斷，每塊檢測(cè)板在內(nèi)部接線要有所差異，如三極管的E、B、C三個(gè)極任意接到編號(hào)為1、2、3的三個(gè)引出點(diǎn)上。
注：（5）RFID讀卡器為整個(gè)實(shí)驗(yàn)室配置1套。
五、設(shè)備可完成的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目
1、電力電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)一 單結(jié)晶體管觸發(fā)電路
實(shí)驗(yàn)二 西門(mén)子TCA785集成觸發(fā)電路
實(shí)驗(yàn)三 單相半波可控整流電路
實(shí)驗(yàn)四 單相橋式半控整流電路
實(shí)驗(yàn)五 單相橋式全控整流電路
實(shí)驗(yàn)六 單相SPWM逆變電路原理（DC-AC）
2、模擬電路部分
實(shí)驗(yàn)一 常用電子儀器的使用
實(shí)驗(yàn)二 單管放大電路的測(cè)量
實(shí)驗(yàn)三 場(chǎng)效應(yīng)管放大器
實(shí)驗(yàn)四 負(fù)反饋放大器
實(shí)驗(yàn)五 差動(dòng)放大器
實(shí)驗(yàn)六 集成運(yùn)放基本運(yùn)算電路
實(shí)驗(yàn)七 集成運(yùn)放比較器
實(shí)驗(yàn)八 集成運(yùn)算放大器的有源濾波器
實(shí)驗(yàn)九 RC正弦波振蕩器
實(shí)驗(yàn)十 LC正弦波振蕩器
實(shí)驗(yàn)十一 低頻功率放大器（Ⅰ）─OTL 功率放大器
實(shí)驗(yàn)十二 低頻功率放大器（Ⅱ）─集成功率放大器
實(shí)驗(yàn)十三 集成穩(wěn)壓器穩(wěn)壓電源
實(shí)驗(yàn)十四 串聯(lián)型晶體管穩(wěn)壓電源
3、數(shù)字電路部分
實(shí)驗(yàn)一 數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)
實(shí)驗(yàn)二 集成邏輯門(mén)電路的邏輯功能
實(shí)驗(yàn)三 組合邏輯電路的分析
實(shí)驗(yàn)四 數(shù)據(jù)選擇器
實(shí)驗(yàn)五 小規(guī)模組合邏輯電路的設(shè)計(jì)
實(shí)驗(yàn)六 中規(guī)模組合邏輯電路的設(shè)計(jì)
實(shí)驗(yàn)七 觸發(fā)器
實(shí)驗(yàn)八 同步時(shí)序邏輯電路的分析
實(shí)驗(yàn)九 中規(guī)模集成時(shí)序邏輯器件的應(yīng)用
實(shí)驗(yàn)十 計(jì)數(shù)器
實(shí)驗(yàn)十一 數(shù)字鐘