一、概述：

該套設(shè)備是為配合各類院?！蹲詣涌刂评碚摗氛n程而設(shè)計(jì)的電子模擬設(shè)備，以積分器和加法器為基礎(chǔ)，配置了二極管、電位器、分壓器、電阻、電容等部件，可以組成PID調(diào)節(jié)器以及飽和、死區(qū)、遲滯等非線性環(huán)節(jié)。使用簡單、操作方便，參數(shù)選擇范圍較廣，可靈活地對控制系統(tǒng)進(jìn)行模擬。對掌握控制理論、調(diào)試控制系統(tǒng)、選擇校正環(huán)節(jié)的理想?yún)?shù)等方面提供了方便，是學(xué)習(xí)控制理論課程必不可少的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。 該設(shè)備為改進(jìn)型產(chǎn)品，增加了微機(jī)相連的接口，利用普通微機(jī)及一塊CAE-98板卡（另購），即可取代長余輝示波器、超低頻信號發(fā)生器、X-Y紀(jì)錄儀等附屬設(shè)備?？煞奖阃瓿蓪?shí)驗(yàn)。為配合基礎(chǔ)教學(xué)的需要， 增添了數(shù)字電路、模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)線路。這一嶄新的實(shí)驗(yàn)設(shè)備實(shí)現(xiàn)了專業(yè)基礎(chǔ)課（模擬、數(shù)字電路）、專業(yè)課(自動控制原理)二合為一，做到一機(jī)多用，大大節(jié)省實(shí)驗(yàn)室，節(jié)省管理人員，節(jié)省資金。該設(shè)備是學(xué)校上規(guī)模、上檔次的理想選擇。 主要特點(diǎn)：自動控制原理實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)自動化專業(yè)設(shè)計(jì)，整機(jī)結(jié)構(gòu)合理，單元電路設(shè)置符合控制原理實(shí)驗(yàn)要求，參數(shù)改變靈活，排題方便；選用進(jìn)口高精度運(yùn)算放大器0P07，它具有高增益，輸入失調(diào)電壓、電流較一般產(chǎn)品小，由它組成的加法器、積分器的“零點(diǎn)”和“積分漂移”較?。徊僮髅姘迳显O(shè)置了“復(fù)位”鍵，能方便地消除積分器電容上的殘余電荷，從而提高了本機(jī)重復(fù)運(yùn)算的精度；自帶雙面雙量程電壓表，測量、調(diào)整方便；具有計(jì)算機(jī)接口，可方便連接計(jì)算機(jī)，組成數(shù)字/模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。 數(shù)電、模電實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)臺中央九孔通用電路板上進(jìn)行，電路板由進(jìn)口ABS注塑而成，背面裝有壓鑄而成九孔成一組的銅片，表面布有九孔成一組相互聯(lián)通的插孔，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)元件模塊在其上任意拼插成實(shí)驗(yàn)電路。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)元件模塊盒體透明直觀，內(nèi)裝元件一目了然，盒蓋印有永不褪色元件符號，盒蓋與盒體結(jié)合采用較科學(xué)的壓卡式結(jié)構(gòu)，維修拆裝方便。

二、功能與結(jié)構(gòu):

（一）實(shí)驗(yàn)臺部分:

1﹑電源

1.1電源輸入:工作電壓220V±5%(50Hz)，輸入時指示燈亮。 1.2電源輸出：有保險(xiǎn)絲和漏電保護(hù)開關(guān)二級保護(hù)功能。 A組:低壓交流電壓3-24V分七檔可調(diào)，輸出電流1.5A。 B組: 二組互相獨(dú)立的0-30V直流穩(wěn)壓電源，內(nèi)置式繼電器自動換檔，多圈電位器連續(xù)調(diào)壓，輸出電流2A，具有預(yù)設(shè)式限流保護(hù)功能。 C組:低壓直流穩(wěn)壓電源，電壓+5V，+14V，電流0.5A，有表指示。 D組:單相市電輸出，供用戶自備儀器使用。

2﹑功率輸出函數(shù)發(fā)生器： 1）采用直接數(shù)字頻率合成（DDS）產(chǎn)生高精度正弦波，方波和三角波。采用大屏幕LCD顯示輸出頻率、波形，衰減值。 2）正弦波輸出幅度≥10V,輸出阻抗50Ω，失真度<1%（0.1HZ-- 1KHz）。 3）頻率范圍: 0.1HZ~3MHz, 采用鍵盤直接輸入數(shù)字設(shè)定頻率,。 4）輸出幅度采用電位器調(diào)節(jié)，正弦波輸出具有20db,40db衰減。 5）方波占空比可調(diào), 調(diào)節(jié)范圍：1%-99%調(diào)節(jié)；方波和三角波采用TTL電平輸出。 6）頻率計(jì)最高測量范圍100MHz，自動換檔。

3﹑單元脈：每撥一次鈕子開關(guān)輸出一組正負(fù)脈沖。

4﹑七段譯碼器及對應(yīng)譯碼顯示數(shù)碼管。

5﹑自動控制原理部分：由模擬運(yùn)算單元、信號源、電壓表、計(jì)算機(jī)接口組成。

6﹑外測交直流二用電流表:精度0.5級，三位半數(shù)字式顯示，測量范圍:0～999mA。 7﹑外測交直流二用電壓表:精度0.5級，三位半數(shù)字式顯示，測量范圍:0～99V。

三、設(shè)備的構(gòu)成、配備:

（一）構(gòu)成與配備(以二十四座為例)

1、實(shí)驗(yàn)操作桌12張，一桌二座。操作桌桌面中央設(shè)置通用電路插扳（尺寸:35×90cm），電路板由進(jìn)口ABS注塑而成，背面裝有壓鑄而成九孔成一組的銅片，表面布有九孔成一組相互聯(lián)通的插孔，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)元件模塊在其上任意拼插成實(shí)驗(yàn)電路。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)元件模塊盒體透明直觀，內(nèi)裝元件一目了然，盒蓋與盒體之間采用壓卡式結(jié)構(gòu)、維修拆裝、更換方便。每張操作桌配有一粒膠皮板，保護(hù)通用電路插板和桌面(如需要在桌上放置電機(jī)、焊接等).實(shí)驗(yàn)操作桌下部有二只元件儲存柜，放置實(shí)驗(yàn)元器件及儲存板。

2、實(shí)驗(yàn)臺，共12臺，每張學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作桌上配置l臺。

3、示教控制臺1臺：由示教實(shí)驗(yàn)操作桌、實(shí)驗(yàn)臺、演示控制屏組成，能分別無線遙控控制12臺學(xué)生實(shí)驗(yàn)臺的電源。尺寸為160×70cm。 電源無線總控制功能：

一）、概 述

“BPTEP-181D型電源無線總控制臺” 針對普通電源控制臺諸多缺點(diǎn)而設(shè)計(jì)。利用單片機(jī)進(jìn)行數(shù)字編碼、解碼，通過無線數(shù)字收發(fā)模塊發(fā)送接收控制編碼，實(shí)現(xiàn)電源的無線控制。控制臺具有結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、可靠性高，易于維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，解決了傳統(tǒng)布線式的電源控制臺連接導(dǎo)線多、布線麻煩以及布線成本高等致命缺點(diǎn)?？偪刂婆_與被控實(shí)驗(yàn)設(shè)備在電氣上相互獨(dú)立，有利于實(shí)驗(yàn)室布局的改變及重組。

二）、特 點(diǎn)

1、該設(shè)備以315MHz無線數(shù)字收發(fā)模塊為無線傳輸載體，配合單片機(jī)編碼解碼實(shí)現(xiàn)多個實(shí)驗(yàn)室、多臺實(shí)驗(yàn)設(shè)備電源的無線開關(guān)控制。

2、 一臺“BPKZ-1型電源無線總控制臺”可對單個實(shí)驗(yàn)室的30臺（60座）實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行單臺、多臺或全部設(shè)備的電源開關(guān)無線控制。

3、 每臺設(shè)備有對應(yīng)的指示燈指示當(dāng)前的電源開關(guān)狀態(tài)；對實(shí)訓(xùn)室30臺（60座）實(shí)驗(yàn)設(shè)備的電源開關(guān)無線控制。

4、 配有上位機(jī)軟件，可通過電腦對實(shí)驗(yàn)設(shè)備的電源開關(guān)進(jìn)行控制。

三）、技術(shù)性能 1、工作電源：AC220V±10%/ 50Hz 2、工作環(huán)境：溫度-10℃～40℃ 相對濕度<85%(25℃) 3、載波頻率：315MHz 4、控制范圍：>50m 5、控制能力：60臺 6、外形尺寸：294mm×237mm×200mm

四）、裝置配置

1、按鍵模塊：按鍵模塊分為電源開關(guān)控制鍵和功能鍵，其中“1號臺”～“60號臺”及“全開”和“全關(guān)”為電源開關(guān)控制鍵，“確認(rèn)”和“取消”為功能鍵。“1號臺”～“60號臺”開關(guān)控制鍵分別對應(yīng)一個實(shí)驗(yàn)室的60臺實(shí)驗(yàn)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)單臺控制操作；“全開”和“全關(guān)”對應(yīng)實(shí)驗(yàn)室所有實(shí)驗(yàn)設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)所有實(shí)驗(yàn)設(shè)備的一鍵開關(guān)控制；“確認(rèn)”和“取消”鍵對開關(guān)控制鍵的操作進(jìn)行確認(rèn)或取消。

2、 狀態(tài)指示模塊：該模塊有“1號臺”～“60號臺”共60個指示燈，分別指示該控制臺對應(yīng)實(shí)驗(yàn)室的60臺實(shí)驗(yàn)設(shè)備的電源開關(guān)狀態(tài)，燈常亮表示對應(yīng)實(shí)驗(yàn)臺電源開，燈常滅表示對應(yīng)實(shí)驗(yàn)臺電源關(guān)，燈閃爍表示對該實(shí)驗(yàn)臺正在進(jìn)行開關(guān)控制操作，處于等待確認(rèn)狀態(tài)，通過閃爍時間比來區(qū)分設(shè)備當(dāng)前開關(guān)狀態(tài)與操作狀態(tài)。

3、 發(fā)射模塊：載波頻率為315MHz，通過配套天線發(fā)射總控臺的數(shù)字編碼。

4、通信串口：通信串口為總控制臺與電腦的通信接口，可使用上位機(jī)軟件對實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行開關(guān)控制，上位機(jī)軟件界面簡潔，操作方便。

五）、上位機(jī)軟件功能

1.串口掃描檢測 2.通過串口發(fā)送工作臺工作命令 3.接收識別主控制臺發(fā)送工作臺開關(guān)控制的命令，并刷新工作臺狀態(tài)顯示 4.能控制最多128工作臺 5.開關(guān)工作臺操作時間顯示

五、設(shè)備配置清單（以二十四座為例）

NO 配置名稱 型號規(guī)格 單位 數(shù)量 備注

1 教師主控臺 套 1 具有無線控制學(xué)生電源功能 2 學(xué)生機(jī)頭 臺 12 3 學(xué)生桌 個 12 4 模電數(shù)電透明創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)?zāi)K 套 13 詳見清單一 5 自動控制原理實(shí)驗(yàn)?zāi)K 套 13 6 學(xué)生桌面板 塊 12 7 絕緣皮 張 13 8 凳子 張 25 10 工具 套 13 （1） 螺絲刀 小十字 把 13 （2） 螺絲刀 大十字 把 13 （3） 螺絲刀 小一字 把 13 （4） 螺絲刀 大一字 把 13 （5） 剝線鉗 把 13 （6） 尖觜鉗 把 13 （7） 萬用表 MF-47 只 13 （8） 數(shù)字萬用表 DT890B+ 只 13

表一 模電數(shù)電透明創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)?zāi)K配置清單(每臺)

模電數(shù)電透明創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)?zāi)K名 稱 型 號/規(guī) 格 數(shù) 量 備 注

電 阻 4Ω 1 2W 電 阻 5.1Ω 2 2W 電 阻 8Ω 1 2W 電 阻 10Ω 1 2W 電 阻 16Ω 1 2W 電 阻 20Ω 1 1W 電 阻 30Ω 1 1W 電 阻 51Ω 2 1W 電 阻 75Ω 1 1W 電 阻 100Ω 2 1/8W 電 阻 120Ω 1 1/8W 電 阻 150Ω 1 1/8W 電 阻 200Ω 1 1/8W 電 阻 240Ω 1 1/8W 電 阻 300Ω 2 1/8W 電 阻 330Ω 1 1/8W 電 阻 470Ω 1 1/8W 電 阻 510Ω 2 1/8W 電 阻 620Ω 1 1/8W 電 阻 650Ω 1 1/8W 電 阻 1K 2 1/8W 電 阻 1.5K 1 1/8W 電 阻 2K 2 1/8W 電 阻 2.4K 2 1/8W 電 阻 2.7K 1 1/8W 電 阻 3K 2 1/8W 電 阻 3.3K 1 1/8W 電 阻 3.9K 1 1/8W 電 阻 4.3K 1 1/8W 電 阻 4.7K 2 1/8W 電 阻 5.1K 3 1/8W 電 阻 6.8K 2 1/8W 電 阻 7.5K 1 1/8W 電 阻 9.1K 1 1/8W 電 阻 10K 5 1/8W 電 阻 13K 2 1/8W 電 阻 15K 1 1/8W 電 阻 20K 2 1/8W 電 阻 30K 1 1/8W 電 阻 36K 1 /8W 電 阻 39K 1 1/8W 電 阻 47K 1 1/8W 電 阻 51K 1 1/8W 電 阻 68K 1 1/8W 電 阻 100K 2 1/8W 電 阻 150K 1 1/8W 電 阻 200K 2 1/8W 電 阻 300K 1 1/8W 電 阻 470K 1 1/8W 電 阻 510K 1 1/8W 電 阻 1M 1 1/8W 電 位 器 470Ω 1 1/2W 電 位 器 1K 2 1/2W 電 位 器 4.7K 1 1/2W 電 位 器 10K 1 1/2W 電 位 器 47K 1 1/2W 電 位 器 100K 1 1/2W 電 位 器 470K 2 1/2W 電 位 器 1M 1 1/2W 電 解 電 容 0.1UF 1 16V 電 解 電 容 4.7UF 1 16V 電 解 電 容 10UF 3 16V 電 解 電 容 33UF 1 16V 電 解 電 容 47UF 2 25V 電 解 電 容 100UF 3 35V 電 解 電 容 220UF 1 35V 電 解 電 容 470UF 1 35V 瓷 片 電 容 300P 1 63V 瓷 片 電 容 1000P 2 63V 瓷 片 電 容 4700P 1 63V 瓷 片 電 容 0.01UF 3 63V 瓷 片 電 容 0.1UF 2 63V 瓷 片 電 容 0.47UF 1 63V 瓷 片 電 容 1UF 1 250V 瓷 片 電 容 2UF 1 250V 音頻輸入變壓器 1 音頻輸出變壓器 1 變 壓 器 220/6V.6V.24V 1 8W 電 感 8Ω 1 電 感 390UH 1 二 極 管 4007 4 二 極 管 2AP9 1 發(fā) 光 二 極 管 2 穩(wěn) 壓 二 極 管 2CW54 2 穩(wěn) 壓 二 極 管 2CW76 1 光 敏 二 極 管 1 晶 振 10M 1 場 效 應(yīng) 管 3DJ6 1 單 結(jié) 管 BT33 1 晶 閘 管 KP1 1 三 極 管 3DG6 2 三 極 管 3DG12 2 三 極 管 3AX31 1 三 極 管 3DA1 1 三 端 穩(wěn) 壓 7805 1 指示燈(信號燈) 1 12V 開 關(guān) 2 喇 叭 8Ω/0.2W 1 繼 電 器 6V 1 直流電表 ±100UA 1 直流表 1000UA 1 直流電 表 10MA 1 電平開關(guān)和邏輯電平指示 2 16位 集 成 座 14腳 4 集 成 座 16腳 2 集 成 座 20腳 1 集 成 座 28腳 1 集 成 運(yùn) 放 UA741 2 定 時 器 NE555 1 功率放大器 LA4101 1 數(shù)模轉(zhuǎn)換器 DAC0832 1 模數(shù)轉(zhuǎn)換器 ADC0809 1 TTL與非門 74LS00 1 TTL集電極開路與非門 74LS03 1 TTL非 門 74LS04 1 TTL與 門 74LS08 1 TTL三輸入與門 74LS11 2 TTL四輸入與非門 74LS20 1 TTL或 門 74LS32 1 TTL觸發(fā)器 74LS74 2 TTL異或門 74LS86 1 JK觸發(fā)器 74LS112 1 緩 沖 器 74LS125 1 譯 碼 器 74LS138 2 數(shù)據(jù)選擇器 74LS153 1 計(jì) 數(shù) 器 74LS160 2 計(jì) 數(shù) 器 74LS161 1 D觸發(fā)器 74LS175 1 加減計(jì)數(shù)器 74LS192 2 移位寄存器 74LS194 1 計(jì) 數(shù) 器 74LS196 3 CMOS與非門 CD4011 1 六、用戶自備器材: 長余輝示波器（型號不限），毫伏表，滑線變阻器。

七、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目：

（一）模電、數(shù)電部分：

(1)模擬部分

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 4．兩級阻容耦合放大電路 5．負(fù)反饋對放大器性能的影響 6．場效應(yīng)管放大器 7．差動放大電路 8．運(yùn)算放大器指標(biāo)測試 9．集成運(yùn)算放大器的基本應(yīng)用 (多種模擬運(yùn)算電路) 10．集成運(yùn)算放大器非線性應(yīng)用 （多種波形發(fā)生器） 11．變壓器耦合推挽功率放大器 12．0TL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(lián)型晶體管直流穩(wěn)壓電源 (設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)) 16．集成直流穩(wěn)壓電源 17．單結(jié)晶體管特性 18．單結(jié)晶體管觸發(fā)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(xiàng)實(shí)驗(yàn)元器件還可完成下面實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

l．電壓負(fù)反饋偏置電路 2．分壓式電流負(fù)反饋偏置電路 3．用二極管穩(wěn)定工作點(diǎn) 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(yīng)管共漏極電路 8．場效應(yīng)管共柵極電路 9．單管阻容放大電路 10．變壓器耦合放大電路 11．甲類功率放大電路 12．串聯(lián)電流負(fù)反饋電路 13．串聯(lián)電壓負(fù)反饋電路 14．并聯(lián)電壓負(fù)反饋電路 15．并聯(lián)電流負(fù)反饋電路 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(fù)反饋消除自激振蕩 20．晶體管開關(guān)作用 21．變壓器反饋式振蕩電路 22．電容三點(diǎn)式振蕩電路 23．電感三點(diǎn)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(yùn)放用作交流比例放大 28．反相輸入保護(hù)措施 29．同相輸入保護(hù)措施 30．電源極性錯接的保護(hù) 31．RC高通電路 32．利用三極管來保護(hù)器件 33．差動輸入運(yùn)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(shù)運(yùn)算電路 38．實(shí)用微分電路 39．反對數(shù)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(wǎng)絡(luò)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(diào)的矩形波發(fā)生器 53．幅頻可調(diào)的鋸齒波發(fā)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(fù)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(wěn)壓電路 63．基本調(diào)整管穩(wěn)壓電路6 64．具有放大環(huán)節(jié)的穩(wěn)壓電路 65．單相半波可控硅整流 66．電子調(diào)壓電路 67．電子催眠器一一趣味性實(shí)驗(yàn)一 68．電子門鈴電路一一趣味性實(shí)驗(yàn)二 69．電子報(bào)警電路一一趣味性實(shí)驗(yàn)三

(2)數(shù)字部分

l．TTL集成邏輯門的參數(shù)測試 2．CM0S邏輯門的參數(shù)測試 3．TTL集成電極開路門與三態(tài)輸出門的應(yīng)用 4．與、非、或、與非門電路實(shí)驗(yàn) 5．半加器電路實(shí)驗(yàn) 6．全加器電路實(shí)驗(yàn) 7．RS觸發(fā)器實(shí)驗(yàn) 8．D觸發(fā)器實(shí)驗(yàn) 9．JK觸發(fā)器實(shí)驗(yàn) 10．T觸發(fā)器實(shí)驗(yàn) 11．JK型觸發(fā)器轉(zhuǎn)換成D觸發(fā)器 12．D型觸發(fā)器轉(zhuǎn)換成JK觸發(fā)器 13．計(jì)數(shù)器實(shí)驗(yàn) 14．MSI移位寄存器及其應(yīng)用 15．譯碼器及其變換方式 16．MSI數(shù)據(jù)選擇器及邏輯設(shè)計(jì) 17．微分型單穩(wěn)態(tài)電路 18．環(huán)形多諧振蕩器 19．利用門電路構(gòu)成編碼器分配器、選擇器 20．組合電路的設(shè)計(jì)之一一一編碼轉(zhuǎn)換 21．組合電路的設(shè)計(jì)之二一一顯示電路 22．同步時序電路的設(shè)計(jì) 23．計(jì)算機(jī)時序電路的設(shè)計(jì) 24．集成定時器測試及應(yīng)用 25．CM0S集成A/D、D/A轉(zhuǎn)換電路實(shí)驗(yàn) 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(jìn)制減法計(jì)數(shù)器 29．異步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器 30．綜合能力培訓(xùn)實(shí)驗(yàn)一一電子秒表

（二）、自動控制實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)部分：

1．典型線性環(huán)節(jié)的模擬 2．二階系統(tǒng)的階躍響應(yīng) 3．二階系統(tǒng)的頻率響應(yīng) 4．線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性的研究 5．控制系統(tǒng)的校正 6．典型非線性特性 7．非線性控制系統(tǒng)特性分析