一種減少連接電纜組件的教學(xué)實(shí)驗(yàn)電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置領(lǐng)域，特別涉及一種減少連接電纜組件的教學(xué)實(shí)驗(yàn)電路。
【背景技術(shù)】
[0002]在電子信息類教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備(如微波/通信綜合實(shí)驗(yàn)箱)中，為加深學(xué)生對知識點(diǎn)的理解，提升教學(xué)實(shí)驗(yàn)效果，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐操作能力和工程應(yīng)用能力，需要為教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備中基于信號發(fā)射或接收系統(tǒng)原理設(shè)計(jì)，在信號流程上相互關(guān)聯(lián)而功能獨(dú)立的各個(gè)教學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)K引出實(shí)驗(yàn)測試接口，并將教學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)K通過某種連接方式組成微波組件、發(fā)射或接收系統(tǒng)，開展功能獨(dú)立的教學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)K電路教學(xué)實(shí)驗(yàn)、微波組件實(shí)驗(yàn)、發(fā)射或接收系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)方案中，每個(gè)功能獨(dú)立的教學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)K電路具有各自的輸入、輸出接口，其輸入、輸出口不但是開展功能獨(dú)立的教學(xué)實(shí)驗(yàn)的測試接口，也是通過外部電纜組件連接教學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)K組成微波組件、發(fā)射或接收系統(tǒng)的接口。
[0004]圖1所示為現(xiàn)有的教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備中在信號流程上相互關(guān)聯(lián)、功能獨(dú)立的教學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)K電路的示意圖，其中圖1(a)為獨(dú)立模塊化設(shè)計(jì)的教學(xué)實(shí)驗(yàn)電路，圖1(b)為采用一體化設(shè)計(jì)的教學(xué)實(shí)驗(yàn)電路。圖1(a)和圖1(b)所示教學(xué)實(shí)驗(yàn)電路的共同缺點(diǎn)是在開展功能獨(dú)立的教學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)K電路實(shí)驗(yàn)、微波組件實(shí)驗(yàn)、發(fā)射或接收系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，需頻繁的拆卸、連接在信號流程上相互關(guān)聯(lián)而功能獨(dú)立的教學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)K電路之間的外部電纜組件b2。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)方案具有以下缺點(diǎn):
[0006](I)開展功能獨(dú)立的教學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，需拆卸下在信號流程上相互關(guān)聯(lián)而功能獨(dú)立的教學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)K之間的外部電纜組件；
[0007](2)開展微波組件、發(fā)射或接收系統(tǒng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，需將在信號流程上相互關(guān)聯(lián)而功能獨(dú)立的教學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)K通過外部電纜組件進(jìn)行連接；
[0008](3)為兼顧開展功能獨(dú)立的教學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)K實(shí)驗(yàn)、微波組件實(shí)驗(yàn)、發(fā)射或接收系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)，需頻繁的拆卸、連接教學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)K之間的外部電纜組件；
[0009](4)由于外部電纜組件和功能獨(dú)立的教學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)K的輸入、輸出接口的接插件都是易損件，頻繁的拆卸、連接使外部電纜組件和接插件存在較高的損壞風(fēng)險(xiǎn)；
[0010](5)頻繁的拆卸、連接導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)效率低下。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0011]本發(fā)明的目的在于提供一種減少連接電纜組件的教學(xué)實(shí)驗(yàn)電路，與現(xiàn)有技術(shù)方案相比，本發(fā)明通過開關(guān)切換電路實(shí)現(xiàn)在信號流程上相互關(guān)聯(lián)而功能獨(dú)立的教學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)K實(shí)驗(yàn)、微波組件、發(fā)射或接收系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)，取代在信號流程上相互關(guān)聯(lián)而功能獨(dú)立的教學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)K電路之間的外部電纜組件。
[0012]本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0013]一種減少連接電纜組件的教學(xué)實(shí)驗(yàn)電路，包括:教學(xué)實(shí)驗(yàn)人機(jī)操作界面、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目應(yīng)用軟件、控制電路及控制邏輯、教學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)K之間的開關(guān)電路；
[0014]其中，教學(xué)實(shí)驗(yàn)人機(jī)操作界面是在計(jì)算機(jī)平臺設(shè)計(jì)教學(xué)實(shí)驗(yàn)的人機(jī)操作界面，開展教學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，通過人機(jī)操作界面的實(shí)驗(yàn)菜單選擇對應(yīng)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目；
[0015]實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目應(yīng)用軟件是采用軟件設(shè)計(jì)各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的應(yīng)用軟件和驅(qū)動程序，通過人機(jī)操作界面選擇實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目時(shí)，啟動相應(yīng)的應(yīng)用軟件和驅(qū)動程序，驅(qū)動控制電路發(fā)出控制信號，實(shí)現(xiàn)對開關(guān)電路的控制，選擇對應(yīng)的信號通路，開展教學(xué)實(shí)驗(yàn)；
[0016]控制電路及控制邏輯是采用數(shù)字信號處理芯片設(shè)計(jì)控制電路，根據(jù)各種實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)控制邏輯程序并固化在存儲單元電路中；
[0017]教學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)K之間的開關(guān)電路是基于射頻開關(guān)的切換，選擇單獨(dú)功能實(shí)驗(yàn)或者組件實(shí)驗(yàn)。
[0018]可選地，所述控制電路(40)向?qū)?yīng)開關(guān)電路的控制信號(Cl)、…、(cn+1)設(shè)置控制電平，驅(qū)動對應(yīng)的開關(guān)電路(kl)、…、(kn+1)，開關(guān)電路(kl)、…、(kn+1)采用正邏輯控制或者采用負(fù)邏輯控制。
[0019]可選地，當(dāng)采用正邏輯控制時(shí)，當(dāng)控制信號(Cl)、…、(cn+1)為高電平時(shí)，將各個(gè)教學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)K通過開關(guān)電路(kl)、…、(kn+1)切換到對應(yīng)的輸入、輸出端口 ；當(dāng)控制信號(Cl)、…、(cn+1)為低電平時(shí)，將相鄰的教學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)K通過開關(guān)電路(kl)、…、(kn+1)連接成組件。
[0020]可選地，當(dāng)采用負(fù)邏輯控制時(shí)，當(dāng)控制信號(Cl)、…、(cn+1)為低電平時(shí)，將各個(gè)教學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)K通過開關(guān)電路(kl)、…、(kn+1)切換到對應(yīng)的輸入、輸出端口 ；當(dāng)控制信號(Cl)、…、(cn+1)為高電平時(shí)，將相鄰的教學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)K通過開關(guān)電路(kl)、…、(kn+1)連接成組件。
[0021]可選地，當(dāng)采用正邏輯或負(fù)邏輯組合控制時(shí)，當(dāng)控制信號(Cl)、…、(cn+1)為高、低電平組合時(shí)，將各個(gè)教學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)K通過開關(guān)電路(kl)、…、(kn+Ι)切換到對應(yīng)的輸入、輸出端口或?qū)⑾噜彽慕虒W(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)K通過開關(guān)電路(kl)、…、(kn+Ι)連接成組件。
[0022]可選地，所述開關(guān)電路(kl)、…、(kn-Ι)為單刀雙擲電子開關(guān)。
[0023]可選地，第一教學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)K(501)的輸入端與第一外部輸入端口(INl)相連接，其輸出端與第一開關(guān)電路(kl)的動端相連接，第一開關(guān)電路(kl)的第一不動端與第一外部輸出端口(OUTl)相連接；第η教學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)K(50η)的輸入端與第η+1開關(guān)電路(kn+Ι)的動端相連接，其輸出端與第η外部輸出端口(OUTn)相連接，第η+1開關(guān)電路(kn+Ι)的第一不動端與第η外部輸入端口(INn)相連接；第一開關(guān)電路(kl)和第二開關(guān)電路(k2)、第三開關(guān)電路(k3)和第四開關(guān)電路(k4)、……、第η開關(guān)電路(kn)和第η+1開關(guān)電路(kn+1)的第二不動端兩兩彼此相連接；第二開關(guān)電路(k2)、第三開關(guān)電路(k3)、……第η開關(guān)電路(kn)中，偶數(shù)號碼開關(guān)電路的第一不動端與該偶數(shù)號碼相同的外部輸入端口相連接，奇數(shù)號碼開關(guān)電路的第一不動端與該奇數(shù)號碼相同的外部輸出端口相連接。
[0024]本發(fā)明的有益效果是:
[0025](I)實(shí)現(xiàn)了教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備中在信號流程上相互關(guān)聯(lián)而功能獨(dú)立的教學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)K實(shí)驗(yàn)的快速切換、連接；
[0026](2)避免了教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備中開展功能獨(dú)立的教學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)K實(shí)驗(yàn)、微波組件實(shí)驗(yàn)、發(fā)射或接收系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)時(shí)頻繁的拆卸、連接外部電纜組件；
[0027](3)實(shí)現(xiàn)了教學(xué)實(shí)驗(yàn)電路實(shí)驗(yàn)連接次數(shù)的大幅減少；
[0028](4)有效降低了因頻繁拆卸、連接電纜帶來的教學(xué)實(shí)驗(yàn)電路測試接口接插件的損壞風(fēng)險(xiǎn)；
[0029](5)有效提高了教學(xué)實(shí)驗(yàn)效率。
【附圖說明】
[0030]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0031]圖1(a)為獨(dú)立模塊化設(shè)計(jì)的教學(xué)實(shí)驗(yàn)電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖1 (b)為采用一體化設(shè)計(jì)的教學(xué)實(shí)驗(yàn)電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖2為本發(fā)明的教學(xué)實(shí)驗(yàn)電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0035]本發(fā)明提供了一種減少連接電纜組件的教學(xué)實(shí)驗(yàn)電路，包括:教學(xué)實(shí)驗(yàn)人機(jī)操作界面設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)，控制電路及控制邏輯設(shè)計(jì)，在信號流程上相互關(guān)聯(lián)、功能獨(dú)立的教學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)K之間開關(guān)電路設(shè)計(jì)。
[0036]其中，教學(xué)實(shí)驗(yàn)人機(jī)操作界面設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)方法是在計(jì)算機(jī)平臺設(shè)計(jì)教學(xué)實(shí)驗(yàn)的人機(jī)操作界面，開展教學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，可通過人機(jī)操作界面的實(shí)驗(yàn)菜單選擇對應(yīng)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。
[0037]實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)方法是采用軟件方法設(shè)計(jì)各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的應(yīng)用軟件和驅(qū)動程序，通過人機(jī)操作界面選擇實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目時(shí)，啟動相應(yīng)的應(yīng)用軟件和驅(qū)動程序，驅(qū)動控制電路發(fā)出控制信號，實(shí)現(xiàn)對開關(guān)電路的控制，選擇對應(yīng)的信號通路，開展教學(xué)實(shí)驗(yàn)。
[0038]控制電路及控制邏輯設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)方法是采用數(shù)字信號處理芯片設(shè)計(jì)控制電路，根據(jù)各種實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)控制邏輯程序并固化在存儲單元電路中?？刂齐娐房梢赃x用FPGA、DSP、ARM或者單片機(jī)等數(shù)字信號處理芯片。
[0039]教學(xué)實(shí)驗(yàn)電路中在信號流程上相互關(guān)聯(lián)、功能獨(dú)立的教學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)K之間開關(guān)電路設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)方法是基于射頻開關(guān)設(shè)計(jì)教學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)K，通過開關(guān)切換，可方便地選擇功能電路部件實(shí)驗(yàn)、組件實(shí)驗(yàn)、發(fā)射或接收系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)。
[0040]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的一種減少連接電纜組件的教學(xué)實(shí)驗(yàn)電路進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0041]圖2所示為本發(fā)明一種減少連接電纜組件的教學(xué)實(shí)驗(yàn)電路的原理圖。
[0042]如圖2所示，本發(fā)明將教學(xué)實(shí)驗(yàn)電路中在信號流程上相互關(guān)聯(lián)、功能獨(dú)立的教學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)K設(shè)計(jì)在一塊印制電路板上，每個(gè)教學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)K對應(yīng)一個(gè)功能區(qū)域。各個(gè)教學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)K的輸入、輸出端通過基于射頻開關(guān)的開關(guān)電路kl、…、kn-Ι實(shí)現(xiàn)相互之間的連接或斷開，從而實(shí)現(xiàn)模塊電路實(shí)驗(yàn)、電路組件實(shí)驗(yàn)、發(fā)射和接收系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的選擇。
[0043]本發(fā)明的教學(xué)實(shí)驗(yàn)電路，通過軟件將教學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目10設(shè)計(jì)在實(shí)驗(yàn)人機(jī)操作界面20上，通過人機(jī)操作界面20實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的選擇；選擇對應(yīng)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目后，啟動對應(yīng)的應(yīng)用軟件30，驅(qū)動控制電路40向?qū)?yīng)開關(guān)的控制信號Cl、…、cn+1設(shè)置控制電平，驅(qū)動教學(xué)實(shí)驗(yàn)電路50對應(yīng)的開關(guān)電路kl、…、kn+1，開關(guān)電路kl、…、