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HY-3000型模擬、數字電子電路、微機接口實驗室設備
一、特點：
1 、 綜合性強 ：本實驗臺綜合了目前國內各類院校電類基礎課程的全部實驗項目，用戶可根據需要選購實驗部件，實驗的深度可根據需要作靈活調整，普及與提高可根據教學的進度有機地結合。
2 、 整體性、一致性 ：實驗所需的交直流儀表、交直流電源，信號源（含頻率計）及常用的實驗器件均密切結合實驗的需要，集中在實驗臺上，便于老師組織和指導實驗教學。
3 、 科學性強 ：裝置占地面積少，節約實驗用房，減少基建投資；實驗室整齊美觀，改善實驗環境；實驗內容豐富，設計合理，除了加深理論知識外，還可結合實際情況開設出設計性、綜合性實驗。根據實驗內容的具體情況，將強電部分和弱電部分的插座和導線分開，強電部分采用高可靠帶伸縮彈性丁字插連接線（不存在任何觸電的可能），弱電部分采用彈性鈹輕銅裸露結構聯接線，兩種導線都只能配合相應內孔的插座，這樣大大提高了實驗的安全及合理性。
4 、 易布局、視野廣 ：實驗臺的總高度為 1.3 米 , 適合目前實驗室的發展需要，學生可以坐著聽課或做實驗，不會有壓抑的感覺，也便于教師進行指導。
5 、 計算機聯網 ：可以選擇多機通信模式或局域網模式，便于整個實驗室的統一管理，減輕教師的工作量。
二、技術性能
1 、輸入電源：三相四線（或三相五線） 380V±10% 50Hz
2 、工作環境：溫度－ 10℃ ～＋ 40℃ 相對濕度＜ 85% （ 25℃ ） 海拔＜ 4000m
3 、裝機容量：＜ 1.5KVA
4 、重量： 150kg
5 、外形尺寸： 168×73× 130cm
三、裝置的配備
本實驗臺主要由電源控制屏、實驗桌、實驗箱等組成。
（一） SE-01 電源、儀表控制屏
控制屏為鐵質雙層亞光密紋噴塑結構，鋁質面板，為實驗提供交流電源、直流穩壓電源、恒流源、信號源（含頻率計）、各種測試儀表及實驗器件等，具體功能如下：
1 、 主控功能板
1.1 三相 0 ～ 450V 及單相 0 ～ 250V 連續可調交流電源，配備 1 臺三相同軸聯動調壓器，規格為 1.5KVA/0 ～ 450V 。可調交流電源輸出處設有過流保護技術，相間、線間過電流及直接短路均能自動保護，克服了調換保險絲帶來的麻煩。配有三只指針式交流電壓表，通過切換開關可分別指示三相電網電壓和三相調壓輸出電壓。
1.2 提供電度表一只，規格為 220V ， 3/ 6A ，實驗時臨時掛上，其電源線、負載線均已接在電度表接線架的接線柱上，實驗方便。
1.3 提供鐵芯變壓器 1 只，規格為 50VA ， 36V/220V ，原、副邊設有電流插座。
1.4 設有 220V/30W 實驗用的日光燈燈管一支，將燈管的四個頭引出接在面板接線柱上，實驗方便。
另外，還提供 220V 的電源暗插座及信號插座各兩只。
2 、直流電源、信號源板
2.1 提供兩路 0.0 ～ 30V/ 1A 可調穩壓電源，具有截止型短路軟保護和自動恢復功能，設有三位半數顯直流電壓表及切換琴鍵開關。
2.2 提供 0 ～ 200mA 連續可調恒流源一組，分 2mA 、 20mA 、 200mA 三檔，負載穩定度 ≤5×10 -4 ，配有三位半數顯電流表指示。
2.3 數控智能函數信號發生器（帶頻率計）
頻率計： 6 位數字顯示 , 顯示范圍 1Hz ～ 10MHz ，作為外部測量和信號源頻率指示。
信號源頻率范圍： 0.2Hz ～ 2MHz ，分七檔
輸出波形：正弦波、三角波、方波、脈沖波、斜波、 50Hz 正弦波
占空比調節： 20% ～ 80%
輸出幅度： 20Vp-p(1MΩ 負載 ) 、 10Vp-p(50Ω 負載 )
輸出保護：短路保護，抗輸入電壓 ±35V （ 1 分鐘）
幅度顯示：三位 LED
功率輸出： ≥10W ；頻率范圍 (3dB 帶寬 ) ： 20KHz( 方波、三角波、正弦波 )
3 、儀表面板
3.1 智能交流數字電壓表
交流數字電壓表 1 只，采用美國模擬器件公司生產的新型高性能 RMS 真有效值轉換器，配以高速 MPU 單元設計而成，通過鍵控、數顯窗口實現人機對話功能控制模式。具有自動與手動量程，測量范圍： 0-450V ，頻率范圍： 10Hz-20KHz 。手動量程為： 2V 、 20V 、 500V 。測量精度為 0.5 級。具有數據存儲與查詢功能。
3.2 智能交流數字電流表
交流數字電流表 1 只，采用美國模擬器件公司生產的新型高性能 RMS 真有效值轉換器，配以高速 MPU 單元設計而成，通過鍵控、數顯窗口實現人機對話功能控制模式。具有自動與手動量程，測量范圍： 0 -5A ，頻率范圍： 10Hz-20KHz 。手動量程為： 20mA 、 200mA 、 1000mA 。測量精度為 0.5 級。具有數據存儲與查詢功能。
3.3 真有效值交流數字毫伏表
能夠對各種復雜波形的有效值進行精確測量，電壓測試范圍 0.2mV ～ 600V （有效值），測試基本精度達到 ±1% ，量程分 100mV 、 1V 、 10V 、 100V 、 600V 五檔，直鍵開關切換，三位半數字顯示，每檔均有超量程告警指示，并帶有通信功能。頻率測試范圍 10Hz ～ 1MHz ，輸入阻抗 1MΩ ，輸入電容 ≤30pF 。
3.4 智能交流功率及功率因數表（多功能） 2 只
由 24 位專用 DSP 、 16 位高精度 AD 轉換器和高速 MPU 單元設計爾成，通過鍵控、數顯窗口實現人機對話功能控制模式。軟件上采用 RTOS 設計思路，同時配有 PC 監控軟件來加強分析能力。能測量電路的功率、功率因數。功率測量精度為 1.0 級，功率因數測量范圍 0.3-1.0 ，電壓電流量程為 450V 和 5A ，能自動判別負載性質（感性顯示 “L” ，容性顯示 “C” ，純電阻不顯示），并可存儲測量數據，供隨時查閱。
3.5 智能直流電壓表、毫安表（兩只表）
直流電壓表一只，測量范圍 0 ～ 300V ，精度 0.5 級；直流毫安表一只，測量范圍 0 ～ 500mA ，精度 0.5 級，輸入量程自動切換，具有超值報警、指示及切斷總電源等功能。具有數據存儲與查詢功能。
3.6 實驗管理器：
具有設定實驗時間、定時報警、切斷電源等功能；還可以自動記錄與區分由于接線或操作錯誤所造成的漏電告警、儀表超量程告警等。
（二） SE-02 實驗桌
實驗桌為鐵質雙層亞光密紋噴塑結構，桌面為防火、防水、耐磨高密度板 , 結構堅固，造形美觀大方；設有兩個大抽屜、柜門，用于放置工具、存放掛件及資料等。桌面用于安裝電源控制屏并提供一個寬敞舒適的工作臺面。實驗桌還設有四個輪子和四個固定調節機構，便于 移動和固定，有利于實驗室的布局。
（三）實驗箱
1 、 SE-11 電路基礎實驗（一）
完成電表改裝實驗（配帶鏡面指針式精密毫安表一只），伏安特性實驗，追大功率傳輸條件測定實驗，電壓源與電流源的等效變換實驗及相關器件。
2 、 SE-12 電路基礎實驗（二）
完成疊加原理、基爾霍夫定律（判斷性實驗）、戴維寧定理、諾頓定理及雙口網絡、互易定理實驗。
3 、 SE-13 電路基礎實驗（三）
完成受控源、回轉器、負阻抗變換器實驗，圖形采用標準網絡符號。
4 、 SE-14 電路基礎實驗（四）
完成一階、二階動態電路，電路狀態軌跡的觀測實驗。
5 、 SE-15 電路基礎實驗（五）
完成 R 、 L 、 C 串聯諧振（電感用空心）， R 、 C 串、并聯選頻網絡， R 、 C 雙 T 網絡實驗。
6 、 SE-16 交流電路實驗（一）
完成正弦穩態交流電路相量的研究（日光燈功率因數提高實驗），黑匝子實驗（ R 、 L 、 C 元件特性及參數測定）
7 、 SE-17 交流電路實驗（二）
完成三相電路（每相三只燈泡并聯）實驗。
8 、 SE -17A 交流電路實驗（二）
完成三相電路（每相兩只燈泡串、并聯）實驗。
9 、 SE-18 磁路與變壓器應用實驗
提供磁滯回線變壓器、雙繞組變壓器及相關器件。
10 、 SE-19 元件箱
提供實驗所需的電阻、電容、電感、電位器、十進制可調電阻等實驗器件。
11 、 SE-20 三相電容箱
提供三相高壓電容，每相容值為 1uF/500V 、 2.2uF/500V 、 4.7uF/500V 。
12 、 SE-24 繼電接觸控制（一）
提供交流接觸器、熱繼電器及模擬燈泡各一只，帶燈按鈕三只（黃、綠、紅各一只）。
13 、 SE-25 繼電接觸控制（二）
提供交流接觸器兩只、時間繼電器（通電延時）一個，以及能耗制動電源變壓器、整流二極管、電阻等。
14 、 SE-22 數字電路實驗箱
提供數百個高可靠鎖緊式防轉疊插座，高可靠圓腳集成塊插座（ 8P 、 14P 、 16P 、 20P 、 28P 及 40P 各若干個），可靠的鍍銀長紫銅管（供插電阻、電容、電位器及三極管用）及固定器件（ 10K 多圈電位器 1 只， 100K 電位器 1 只，按鈕開關 2 只以及晶振）等。
15 、 SE-23 模擬電路實驗箱
提供多個高可靠鎖緊式防轉疊插座，高可靠圓腳集成塊插座（ 8P 2 只 ,14P 1 只）、可靠的鍍銀長紫銅管（供插電阻、電容、電位器及三極管用）、指針式直流毫安表（量程為 1mA ，內阻為 100Ω ）及固定元器件（三端穩壓塊、電容器、信號燈、場效應管、三極管、可控硅，整流橋堆、功率電阻及電位器等）。
16 、三相鼠籠電機（ △380V ） 2 臺 電機的三個繞組均已引出，接線方便。
實驗連接線：根據不同實驗項目的特點，配備兩種不同的實驗聯接線，強電部分采用高可靠護套結構丁字插連接線（不存在任何觸電的可能），里面采用無氧銅抽絲而成頭發絲般細的多股線，達到超軟目的，外包丁晴聚氯乙烯絕緣層，具有柔軟、耐壓高、強度大、防硬化、韌性好等優點，插頭采用實芯銅質件外套鈹輕銅彈片，接觸安全可靠；弱電部分采用彈性鈹輕銅裸露結構聯接線，兩種導線都只能配合相應內孔的插座，不能混插，大大提高了實驗的安全及合理性。
五、裝置的主要優點及安全保護體系
1 、三相四線制 ( 或三相五線制 ) 電源輸入，總電源由三相鑰匙開關控制。
2 、控制屏電源由接觸器通過起、停按鈕進行控制。
3 、三相交流電源 0 ～ 450V 連續可調，單相交流電源 0 ～ 250V 連續可調，設有三相同軸聯動自耦調壓器（ 1.5KVA ）一臺，可更好地滿足教學實驗要求。
4 、屏上裝有電壓型漏電保護裝置，控制屏內或強電輸出若有漏電現象，即告警并切斷總電源，確保實驗進程安全。
5 、屏上裝有一套電流型漏電保護器，控制屏若有漏電現象，漏電流超過一定值，即切斷電源。
6 、屏上三相調壓器付邊設有一套過流保護裝置。調壓器輸出短路或所帶負載太大，電流超過設定值，系統即告警并切斷總電源。
7 、測量儀表精度高，采用數字化、智能化及人機對話模式，符合現代測量儀表發展方向。各種電源及各種儀表均有可靠的保護功能。
8 、實驗連接線及插座采用不同的結構，使用安全、可靠、防觸電。
四、實驗項目:
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模擬部分實驗
1·二極管的正、反相特性
2·晶體三極管的輸入、輸出特性
3·晶體管共射極單管放大器
4·兩級阻客搞合放大電路
5·負反饋對放大器性能的影響
6·場效應管放大器
7·差動放大電路
8·運算放大器指標測試
9·集成運算放大器的基本應用(多種模擬運算電路)
10·集成運算放大器非線性應用（多種波形發生器）
11· 變壓器耦合推挽功率放大器
12·OTL功率放大器
13· 集成功率放大器
14·單相橋式整流電路
15·串聯型晶體管直流穩壓電源(設計性實驗)
16·集成直流穗壓電源
17·單結晶體管特性
18·單結晶體管觸發電路
19·晶閘管簡單測試
20·晶閘管可控整流電路
利用上述20項實驗元器件還可完成下面實驗項目
l·電壓負反饋偏置電路
2·分壓式電流負反債偏置電路
3·用二極管穗定工作點
4·共基極放大電路
5·共集電極放大電路
6·共源極基本放大電路
7·場效應管共漏極電路
8·場效應管共柵極電路
9·單管阻客放大電路
10·變壓器耦合放大電路
11·甲類功率放大電路
12·串聯電流負反饋電路
13·串聯電壓負反饋電路
14·并聯電壓負反饋電路
15·串聯型晶體管直流穩壓電源(設計性實驗)
16·共基共射極放大電路
17·自舉射極輸出電路
18·NPN一PNP直接耦合放大電路
19·用負反饋消除自激根箔
20·晶體管開關作用
21·變壓器反饋式振蕩電路
22·電容三點式振蕩電路
23·電感三點式振蕩電路
24·差動放大電路的基本形式
25·長尾式差動放大電路
26·雙電源長尾式差動放大電路
27·運放用作交流比例放大
28·反相輸入保護措施
29·同相輸入保護措施
30·電源極性錯接的保護
31·RC高通電路
32·利用三極管來保護器件
33·差動輸入運算電路
34·快速積分電路
35·模擬一階微分方程電路
36·模擬二階微分方程電路
37·基本對數運算電路
38·實用微分電路
39·反對數放大基本電路
40·簡單的過零比較電路 |
41·利用二級管作為上限檢測幅度選擇電路
42·下限幅度選擇電路
43·RC無源網絡的低通濾波電路
44·同相輸入一階低通濾波電路
45·反相輸入一階低通濾波電路
46·簡單的二階RC濾波電路
47·典型二階RC有源低通濾波電路
48.典型二階高通有源濾波電路
49·基本帶通濾波電路
50·典型帶通濾波電路
51·矩型波振蕩電路
52·寬度可調的矩形波發生器
53·幅頻可調的鋸齒波發生器
54·單相半波整流電路
55·單相全波整流電路
56·電容濾波電路
57·電容濾波帶電阻負載
58·RC濾波電路
59·基本LC濾波電路
60·二倍壓整流電路
61·三倍壓整流電路
62·基本穩壓電路
63．基本調整管穩壓電路
64·具有放大環節的穩壓電路
65·單相半波可控硅整流
66·電子調壓電路
67·電子催眠器一一趣味性實驗一
68·電子門鈴電路一一趣味性實驗二
69·電子報警電路一一趣味性實驗三
15·并聯電流負反饋電路
數字部分實驗
l·TTL集成邁林門的參數測試
2．CMOS邏輯門的參數測試
3．TTL集成電極開路門與三態輸出門的應用
4·與、非·或、與非門電路實驗
5·半加器電路實驗
6·全加器電路實驗
7．RS觸發器實驗
8．D觸發器實驗
9．JK觸發器實驗
IO·T觸發器實驗
11．JK型觸發器轉換成D觸發器
12·D型觸發器轉換成JK觸發器
l3。計數器實驗
14·MSI移位寄存器及其應用
15·譯碼器及其變換方式
16·MSI數據選擇器及邏輯設計
17·微分型單穩態電路
18·環形多諧振薄器
19·利用門電路構成編碼器，分配器、選擇器
20·組合電路的設計之一一一編碼轉換
21．組合電路的設計之二一一顯示電路
22·同步時序電路的設計
23·計算機時序電路的設計
24·集成定時器測試及應用
25·CMOS集成A/D、D/A轉換電路實驗
26·二極管非門·或非門電路
27·三極管非門、與非門、或非門電路
28·異步十進制減法計數器
29·異步十進制加法計數器
30·綜合能力培訓實驗一一電子秒表 |
微機接口實驗
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A、微機接口實驗(微機原理課)
1·Ｉ/0地址譯碼實驗
2·簡單并行接口實驗
3·可編程并行口實驗(一)(二)
4·串行通訊實驗（8251、8250）
5·A/D、D/A轉換實驗
6·可編程定時器\計數器實驗
7·七段譯顯示實驗
8·中斷實驗和DMA通訊實驗
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B、趣味性實驗及控制實驗（微機應用課）
1·競賽掄答器實驗
2·數字錄音機實驗
3·電子琴實驗(加選件)
4·交通燈控制實驗
5·繼電器控制實驗
6·步進電機控制實驗 9·鍵盤、顯示控制實驗
7·直流小電機控制實驗
8·集成電路測試實驗9.827
9·鍵盤、顯示控制實驗 |
五、實驗臺主要技術指標:
●.電源及參數
輸入電源:三相四線電源，輸入時指示燈亮
電源輸出 有保險絲和漏電保護開關二級保護功能。
A組:單、三相可調交流電源，提供三相0~430V連續可調的交流電源，同時可得至0～250V單相可調電源(配有一臺1.5KVA的三相自調調壓器，配有三只指針式交流電壓表，指示調壓器輸出電壓。
B組:低壓交流電壓3－24V分七檔可調，追大輸出電流1.5A，電流表指示。
C組:低壓直流穩壓電源，電壓5V，電流0.5A，電流表指示。
D組:雙路穩流穩壓電源，二路輸出電壓均為0～30V，由多圖電位器連續調節，輸出追大電流為1.5A，每路電源輸出有0.5級數字電流表、電壓表指示。電壓穗壓度<10－2，負載穗定度<10－2，紋波電壓: <5mv。
E組:單相交流市電輸出，供用戶自備設備使用。
●.函數信號發生器:
波形:正弦波、三角波、方波脈沖波、鋸齒波、TTL方波.
頻率范圍:由0.1Hz到2MHz，分七個頻率檔級。
正弦波失真度:10-30Hz〈3 %30Hz-10OKHz≤1%
方波響應:前沿/后沿≤100nS（開路）
追大輸出幅度(開路)：f〈lMHz 幅度≤2OVp-p l〈mf≤2MHz 幅度≤l6Vp-p
直流偏(開路)：±lOV
輸出阻抗Z：ZO=50Ω±5Ω
占空比:脈沖與鋸齒波上升、下降沿可連續變化，范圍10%～90％。
壓控振蕩(VCF)加外加直流電壓0±5V變化時，對應的頻率變化大于l00·1。
輸出衰減:2OdB 4OdB 6OdB
●.頻率計數器:
測頻范圍:lHz～lOOMHz。
閘門時間:0.01S、0.1S、1S、10S
輸入阻抗(ＡＣ耦合)：電阻分量約500KΩ，并聯電容約1OOP。
次脈沖:每次可輸出一對正負脈沖。
音頻功率放大器:輸入音頻電壓不低于lOmV，輸出功率不小于lW，音量可調，內有喇叭，用于放大電路擴音，也可作信號手跡。
七段譯碼器(HY-2000B電工實驗室成套設備無此功能)：3組七段譯碼及對應譯碼顯示數碼管。
外測交直流二用電流表:精度0.5級,三位半數字式顯示，測量范圍:0～1000mA
外測交直流二用電壓表:精度0.5級,三位半數字式顯示，測量范困:0～99.9V。
●、實驗操作桌:
雙面飾面板制成，不變形不褪色，尺寸:160X70X8Ocm，造型美觀大方,中間設有抽屜存放工具，左右二只存放柜，用于儲存元器件。
●絕緣電阻: >5MΩ
●漏電保護:漏電動作電流3OmA
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