電子技術實驗箱設計思路探討

胡望波 咸寧職業技術學院

電子技術實驗箱設計思路探討

胡望波 咸寧職業技術學院

電子實驗教學需要使用電子技術實驗箱，無論是在課堂實驗教學上還是在課外實踐過程中，各個階段都需要電子技術實驗箱。但目前的電子技術實驗箱存在著一系列的問題，為提高實驗教學的質量，研究組需要自主研發一個新型的電子技術實驗箱，需要轉變思想，摒棄傳統的設計思想，利用新型的電路結構方式，實現實驗箱各功能的模塊化，具有強大的拓展功能，并且很耐用，價格又在合理的范圍內。下面將對電子技術實驗箱的設計思路進行探討。

電子技術；實驗箱；設計思路

引言

電類專業教學的基礎設施是電子技術實驗箱，無論是課堂教學還是課外實踐活動都離不開電子技術實驗箱，它貫穿于大學學習實踐、畢業設計以及電子設計等各個過程中。但目前的電子實驗箱存在著一些問題，為了提供一個更好的實驗環境，本文將探討電子技術實驗箱的新思路。通過新型的電子技術實驗箱，教師既可以向學生安排實驗活動又可以進行知識的講解，加深學生對知識的理解程度。另一方面，學生還可以將實驗箱帶到寢室進一步地進行試驗，在實踐中發現問題，提高學生的學習興趣。新型電子實驗箱的應用可以使得學生更加主動地學習，推進電子技術課程的教學。

1.目前電子技術實驗箱存在的問題

目前我校采用的電子技術實驗箱已經不能滿足學生和教師的需要。當前使用的電子技術實驗箱，存在的主要問題主要表現在以下兩點。

1.1 電子技術實驗箱的元器件老化嚴重

由于購買電子技術實驗箱過早，也已經使用了很長時間，很多元器件已經出現老化和破損的情況，器件的破損直接導致實驗課程無法順利開展，因此，不能滿足學生對上課實驗的需要，使得課堂教學效率低下，完全不能滿足實驗改革的需求。

1.2 實驗箱的功能性比較單一，綜合性不高

目前而言，學校使用的電子技術實驗箱，一般分為兩種。一種是數字電子實驗箱，另一種是模擬電子實驗箱。學生在進行試驗時必須要掌握這兩種型號的實驗箱，使得學生的學習負擔加重，需要花更多的時間在這上面[1]。另一方面，每個實驗箱的功能都比較簡單，只能完成內容較少的實驗。而電子電路包含太廣單一的電路不能實現電子電路功能系統的功能多樣化。

2.電子技術實驗箱設計新思路

就目前而言，電子技術實驗箱中，元器件安裝的位置比較小，沒有單片機接口處，所以不能大規模的對電路進行設計。依照這一現狀，本文通過自主研發，制作了一個新型的電子技術實驗箱。具體情況如下。

2.1 對實驗箱的外觀進行改造

在考慮課程對實驗平臺尺度的安排，不對實驗教學的質量產生影響的情況下，進一步提高實驗室的美觀程度。新型的電子技術實驗箱的尺寸控制在合適的范圍內，重量控制在6Kg以內。利用鋁合金箱對其進行封箱包裝，造型美觀。

2.2 對功能電路進行模塊化

采用模塊化的設計思路設計出新型的電子技術實驗箱，對模和模電輸出單元進行分離膜塊設計。根據實驗的不同要求，可以對其進行自由地安裝模塊，非常的方便與靈活。另一方面，對芯片的臭作和固定安裝區域的器件進行混合排列的方式[2]。芯片的管腳插孔的周圍會均勻排列著些器件的插孔。在實際電路連接過程中，能夠連接地更為緊湊，減少電路故障的發生情況。在不使用芯片的情況下，芯片的抽空可以當做固定器件的接口來利用。

2.3 為信號測量增加專用的端口，實現遠程與在線系統測量

實驗室教學改個中有“在線測試系統”設置，為了滿足這一要求，新型電子技術實驗箱專門為其增設了電路參數以及波形測試的功能區。在此設計中，有6個可以自動鎖緊數據源的電壓測試插孔，并且為在自動鎖緊式的插座周圍還有適當地插座，設計了4個示波器接口和探頭阻抗匹配電路。每個接口的設置可以自動切換斷開和啟動[3]。可以在1X和10X這兩種方式內進行自由地切換。其中，1X是有源方式，在信號較弱、電源紋波較小的情況下進行測量。10X方式屬于無源10被的衰減的方式，對其進行調節可以對示波器的波形進行糾正。

2.4 功能拓展區可以實現自主設計與開發

在實驗過程中，如果電子技術實驗箱設有擴展功能，例如夜景顯示和單機片等，可以使得實驗的教學內容更加完善與齊全，有效地提高實驗的教學效果，促進學生學習，為電子實驗室提供了更加優秀的實驗裝備[4]。學生可以自主地根據實驗的項目任務和規定的要求，對實驗箱上的模塊進行選擇，通過導線將各個模塊連接起來，并根據電路的指標選擇合適的參數元件，將其安插到各個模塊中，通過不斷地調式完成電子項目的開發工作。學生子啊通用板上對元件進行安裝、焊接與調式都屬于比較常規性的電子項目開發工作，開發時間的多少與項目開發的難易程度有關，開發工作所需要的最少的天數也要幾天或是幾個月。但這新型的電子技術實驗箱功能性強大，僅僅通過對元件的安插、安插導線等幾個步驟就能快速地對電路功能進行驗證，所以在更短的時間就能完成項目開發工作，甚至一天之內就能做好幾個方案。新型電子技術實驗箱的使用會大大提高學生的電子系統的實際應用和設計能力。

新型電子技術實驗箱的設計工作已經完成，驗證實驗箱的適用性，讓學校的教師與學會生進行工能性的測試，結果表明，新型的實驗箱操作更為簡單，保護功能更為強大，電路搭建也很方便，受到了廣泛地好評。

3.結語

電子技術實驗箱是電子類專業的學生經常使用的一個設備，無論是在課堂實驗還是子啊課后實踐中都需要。而目前的電子技術實驗箱存在著一系列問題。為提高實驗教學的效率，提高學生實際操作能力，探索研究了新型的電子技術實驗箱，在不影響實驗效果的情況下使電子科技實驗箱變得更加美觀，增加實驗箱的功能性，使其貢呢實現模塊化，可根據實驗的要求進行自主安裝，同時功能拓展區實現自主研發設計，縮短項目開發所需要的時間，使其操作更加簡單并且容易掌握。

[1]鄭勇.梁海峰.吳勇.等.新型自控原理實驗裝置的研制[J].電氣電子教學學報,2015，13(4):98

[2] 張遠岐.任茂林.劉國昌.電路模擬數字綜合實驗箱的研制[J].實驗室研究與探索,2014，17(5):65

[3] 沈任元.學生主動型實驗模式的探索與實踐[J].實驗室研究與探索，2015,26（5）∶96

[4] 劉涇.數字模擬多功能實驗箱的研發[J].綿陽經濟技術高等專科學校學報，2014,36（9）∶56

胡望波（1977—），男，漢族，湖北黃岡人，學士學位，講師，研究方向∶電子技術、制冷與空調技術