專利名稱：模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)測(cè)試臺(tái)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種多功能模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)臺(tái)。
大學(xué)、中專、技校進(jìn)行模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，傳統(tǒng)的方案是購置直流穩(wěn)壓電源、信號(hào)發(fā)生器、高頻毫伏表，數(shù)字頻率計(jì)和雙蹤或單蹤示波器等多種必備的儀器組合使用，以完成教學(xué)大綱所規(guī)定的實(shí)驗(yàn)。一般科研單位、工廠等建立電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)室時(shí)上述儀器也是必備的。這樣做費(fèi)用較高，管理和使用也不方便。
本實(shí)用新型的目的是提供一種兼有直流穩(wěn)壓電源，信號(hào)發(fā)生器、高頻毫伏表、數(shù)字頻率計(jì)和雙蹤示波器功能的模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)測(cè)試臺(tái)。從而只要購置這樣一臺(tái)儀器即可完成一系列模擬電子技術(shù)教學(xué)實(shí)驗(yàn)，亦可進(jìn)行一般電子線路檢測(cè)和試驗(yàn)。
本實(shí)用新型由多路穩(wěn)壓電路、信號(hào)發(fā)生器電路、二路差分放大電路、開關(guān)電路、交流電壓平均值、有效值檢測(cè)電路、數(shù)字頻率計(jì)電路、示波管電路組成。穩(wěn)壓電路中有兩路用以向外輸出二組獨(dú)立可調(diào)的穩(wěn)壓電源，信號(hào)發(fā)生器電路用以對(duì)外輸出正弦波或方波信號(hào)。其余電路用以對(duì)待測(cè)信號(hào)進(jìn)行測(cè)量。兩路待測(cè)信號(hào)接入模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)測(cè)試臺(tái)后，各自輸入兩路相同的高輸入阻抗，高共模抑制比，低溫漂的差分放大器。這兩路差分放大器是二路公共通道，待測(cè)信號(hào)經(jīng)公共通道放大后分兩路輸出，一路經(jīng)轉(zhuǎn)換開關(guān)K2后又分為3個(gè)支路，第1支路通向數(shù)字頻率計(jì)電路，用以測(cè)量待測(cè)信號(hào)的頻率，用數(shù)碼管顯示，第2支路通向毫伏計(jì)電路，用指針式表頭顯示待測(cè)信號(hào)的有效值或平均值，第3路通X軸掃描電路，作為觸發(fā)信號(hào)。第二路經(jīng)中間放大級(jí)和電子開關(guān)選通后經(jīng)放大再送示波管Y偏轉(zhuǎn)板，用以顯示待測(cè)信號(hào)的波形。頻率計(jì)電路和毫伏計(jì)電路在某一時(shí)刻只能檢測(cè)某一路待測(cè)信號(hào)的頻率和幅值(平均值或有效值)，為此本模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)測(cè)試臺(tái)設(shè)有兩個(gè)轉(zhuǎn)換開關(guān)，用以選擇待測(cè)信號(hào)中哪一路進(jìn)行檢測(cè)，示波管電路同時(shí)顯示二路待測(cè)信號(hào)的波形。為了避免電源交連耦合，本模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)測(cè)試臺(tái)的信號(hào)發(fā)生器電路使用一獨(dú)立的穩(wěn)壓電源。
本實(shí)用新型具有功能多、操作方便、成本較低的優(yōu)點(diǎn)。
現(xiàn)有高頻毫伏表只能測(cè)定信號(hào)的幅值，不能指示信號(hào)波形和頻率，現(xiàn)有示波器能顯示波形，能測(cè)出信號(hào)電壓幅值和頻率，但讀數(shù)不便而且誤差大，聯(lián)合使用高頻毫伏表，頻率計(jì)和示波器時(shí)，亦需分別調(diào)節(jié)三種儀器的量程開關(guān)才能得到待測(cè)的數(shù)據(jù)。本實(shí)用新型的頻率計(jì)和示波器掃描頻率使用同一量程開關(guān)；高頻毫伏表和示波器Y軸放大部份使用同一量程開關(guān)，這樣二路信號(hào)輸入時(shí)，經(jīng)過一次調(diào)節(jié)，在示波管熒光屏上獲得合適波形后即可先后在表頭上讀出二路信號(hào)的電壓幅度和二路信號(hào)的頻率，使用方便，讀數(shù)精度較高。
此外，由于許多臺(tái)儀器組合成一臺(tái)儀器，還省去每臺(tái)儀器共用部份，如機(jī)殼、開關(guān)、顯示用表頭等，從而降低了成本。
本實(shí)用新型的電路框圖如

圖1所示。圖中(1)，(1′)為兩組相同的衰減器，用來對(duì)輸入信號(hào)Ya和Yb進(jìn)行衰減，從而達(dá)到擴(kuò)大量程的目的。(2)和(2′)為兩路相同的差分放大電路，其輸入級(jí)采用場(chǎng)效應(yīng)管以提高輸入阻抗。(1′)、(2′)和(1)、(2)構(gòu)成二路相同的輸入信號(hào)的公共通道。輸入信號(hào)經(jīng)公共通道后分二路輸出，一路經(jīng)電子開關(guān)(3)選擇后選出一路信號(hào)或交替，或同時(shí)接收二路信號(hào)，經(jīng)后級(jí)放大器(4)放大后送示波管(10)的垂直偏轉(zhuǎn)板。第二路經(jīng)轉(zhuǎn)換開關(guān)K2分為3個(gè)支路，第1支路送往示波管水平軸掃描電路(5)，作為觸發(fā)信號(hào)。第2支路送毫伏計(jì)放大器(6)，再送電表M，籍此顯示待測(cè)信號(hào)的平均值和有效值。第3支路送頻率計(jì)前置放大器(7)，然后送入計(jì)數(shù)、鎖存、譯碼顯示電路(8)，由數(shù)碼管顯示輸入信號(hào)頻率。圖中(9)是晶體振蕩器、分頻器和控制電路，輸出計(jì)數(shù)定時(shí)控制信號(hào)。圖中(11)、(12)為可調(diào)直流穩(wěn)壓電源電路，用以輸出二組獨(dú)立可調(diào)的穩(wěn)定電壓。(13)為正弦波和示波發(fā)生器電路，用以輸出正弦波和示波信號(hào)。掃描信號(hào)發(fā)生器電路和晶振，分頻電路如圖3和圖5所示，圖中K4為X軸掃描信號(hào)頻率選擇和頻率計(jì)共用的三刀多擲量程開關(guān)，其中K46用以選擇頻率計(jì)量程，K4a、K4b用以選擇掃描頻率。
實(shí)施例見圖2、3、4、5、6、7。
圖2包括雙蹤示波器，數(shù)字頻率計(jì)、高頻毫伏表的兩個(gè)相同的公共通道(1、2和1′、2′)、雙蹤示波器的中間放大級(jí)和電子開關(guān)(3)及末級(jí)放大電路(4)。其中1和1′是相同的衰減器，均由一只波段開關(guān)1K1或2K1)和RC衰減網(wǎng)絡(luò)組成，以改變儀器的測(cè)量量程或靈敏度。(2)和(2′)是公共通道，均由直流平衡源跟隨器(1BG2－3或2BG2－3)和差分放大器(1BG4－7或2BG4－7)組成。1BG8－9(或2BG8－9)，1BG12－13(或2BG12－13)組成中間放大級(jí)。1BG10－11(或2BG10－11)和BG14－16組成電子開關(guān)，通過狀態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)K，可以使雙蹤示波器處于Ya、Yb、Ya＋Yb或交替狀態(tài)。BG17－22組成雙蹤末級(jí)放大器，其輸出信號(hào)Y1Y2送往示波管(10)Y軸偏轉(zhuǎn)板。
圖3是雙蹤示波器X軸系統(tǒng)電路(5)，由同步信號(hào)放大器(BC23－24)，時(shí)基信號(hào)發(fā)生器(BG26－27)，消隱脈沖放大器(BG25)和X軸放大器(BG30－33)組成。輸入信號(hào)來自K2，可以由Ya或Yb信號(hào)觸發(fā)。由BG31－32集電極輸出鋸齒波掃描信號(hào)到示波管X軸偏轉(zhuǎn)板。
圖4是高頻毫伏表電路(6)，它由輸入級(jí)(BG34)，二級(jí)直接耦合放大電路(BG35－36)，全波檢波器和顯示電表(M)組成。輸入信號(hào)來自K2，輸出由表頭M1指示信號(hào)有效值。
圖5是數(shù)字頻率計(jì)電路，它由前置放大整形電路(7)(BG37－38)；計(jì)數(shù)、鎖存、譯碼、顯示電路(8)(4518、4511、LED)和晶振、分頻器控制電路(9)(100KHZ晶振、4518、40106)組成。輸入信號(hào)來自K2，輸出由LED數(shù)碼管顯示。
圖6是正弦波、方波、三角波信號(hào)發(fā)生器。它由集成函數(shù)發(fā)生器(8038)和輸出電路組成。K7轉(zhuǎn)換信號(hào)頻段，W調(diào)節(jié)信號(hào)頻率。
圖7是雙路獨(dú)立穩(wěn)壓電路。電壓表V通過K6可以顯示任一路的輸出電壓。
示波器靈敏度為10mv／cm，頻響0～1MHZ。頻率計(jì)誤差±1字。毫伏表誤差2％。信號(hào)發(fā)生器輸出頻率為1HZ～100KHZ，幅度為6Vp－p的正弦波、方波或三角波信號(hào)。穩(wěn)壓電源可輸出雙路電流≤1A，電壓1.2～25V。
權(quán)利要求1.一種模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)測(cè)試臺(tái)，其特征是將穩(wěn)壓電源、信號(hào)源、高頻毫伏表、數(shù)字頻率計(jì)和雙蹤示波器組合在一起。
2.按權(quán)利要求1所確定的實(shí)驗(yàn)測(cè)試臺(tái)，其特征是高頻毫伏計(jì)(6)，數(shù)字頻率計(jì)(7)、(8)、(9)和雙蹤示波器Y軸后級(jí)放大器(3)、(4)共用公用通道(1)、(2)和(1′)(2′)；公共通道(1)、(2)與(1′)、(2′)由相同的電路組成；每一路都由高輸入阻抗，高共模抑制器，低溫漂的差分放大電路(2)或(2′)和衰減電路(1)或(1′)組成。
3.按權(quán)利要求1所確定的實(shí)驗(yàn)測(cè)試臺(tái)，其特征是高頻毫伏計(jì)(6)，數(shù)字頻率計(jì)(7)、(8)、(9)共用一機(jī)內(nèi)電源。信號(hào)發(fā)生器和穩(wěn)壓電源采用另一獨(dú)立的機(jī)內(nèi)電源，穩(wěn)壓電源(11)、(12)專供輸出使用。
4.按權(quán)利要求1所規(guī)定的實(shí)驗(yàn)測(cè)試臺(tái)，其特征是頻率計(jì)(7)(8)、(9)與示波器X軸系統(tǒng)(5)共用一頻率量程開關(guān)(K4)，頻率計(jì)所顯示的頻率即為示波管熒光屏上所顯示信號(hào)的頻率。
專利摘要一種模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)測(cè)試臺(tái)，其主要是將直流穩(wěn)壓電源，信號(hào)源、高頻毫伏表、數(shù)字頻率計(jì)、雙蹤示波器有機(jī)地組合在一臺(tái)儀器內(nèi)，從而能提供直流穩(wěn)壓源、信號(hào)源，可對(duì)兩路輸入信號(hào)的頻率、振幅和波形方便地進(jìn)行檢測(cè)。使用本實(shí)驗(yàn)測(cè)試臺(tái)能完成多種模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)，亦可作為電子實(shí)驗(yàn)室通用檢測(cè)儀器，整機(jī)功能多而又輕巧，成本低而又使用方便，特別適用于大專學(xué)校模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教字。
文檔編號(hào)G01R15/00GK2115542SQ9120629
公開日1992年9月9日 申請(qǐng)日期1991年4月9日 優(yōu)先權(quán)日1991年4月9日
發(fā)明者余巖仁, 徐正惠, 李瑞鴻 申請(qǐng)人:余巖仁, 徐正惠, 李瑞鴻