SB-535M型模电、数电、EDA综合实验装置
一、产品的特点：
模电、数电、EDA综合实验台具有较完善的安全保护措施,较齐全的功能（详见实验台结构简介）。实验桌中央配有通用九孔万能插件板,九孔万能插件板主体由ABS注塑而成,表面布有九孔成一组相互联通的插孔,九孔万能插件板内部内嵌126组铜质九孔一体成型嵌件。实验中的弱电模块必须以独立封装的透明元件盒为单一模块,元件盒统一都能配合九孔万能插件板像搭积木一样的形式自由搭建组合电路,元件盒盒体透明,内装元件直观性好,盒盖印刷电路图防刮耐磨,符号美观清晰。元件盒盒体与盒盖采用较科学的压卡式结构,维修拆装方便。元器件放置在实验桌下边储存柜内,大大提高了管理水平,规划化程度,大大减轻了教师实验准备工作。
二、适用范围:
适用于高等院校及要求较高的中专、技校、职业学校,可完成模电、数电等课程实验。该设备是现有实验室设备的更新换代或新建、扩建实验室的理想产品,它的配备是学校上水平、上等级的重要标志。
三、模电、数电、EDA综合实验台主要技术指标：
1．输入工作电源：单相三线AC220V±10%50Hz
2．整机功率：1.0KW
3．外形规格：160cm*70cm*140cm
4．重量：150KG
7．绝缘电阻：>5MΩ
8．漏电保护：漏电动作电流≤30mA
四、装置结构
模电、数电、EDA综合实验装置由实验主机箱、仪器架、实验桌（装有九孔万能插件板）、移动矮柜、透明创新实验模块、学生凳等组成。实验装置支架与实验桌可组合、可拆装。支架与桌脚一体,铝合金结构。各实验模块可根据实验需求自由组合实验。
（一）实验主机箱结构与功能：实训主机箱箱体采用铁质双层亚光密纹喷塑结构,铝质面板。左边是安全控制、交直流电源、信号源、测量电表等；主机箱控制面板右边配有多组外部仪器交流工作电源插座。
1.电源及参数
1.1输入电源:单相三线输入
1.2电源输出：有保险丝和漏电保护开关二级保护功能。
A组:一台0.5KVA单相0～250V输出。
B组:低压交流电压3－24V分七档可调,最大输出电流1.5A,电流表指示。
C组:低压直流稳压电源,电压5V,电流0.5A,电流表指示。
D组:双路稳流稳压电源,二路输出电压均为0～30V,由多圈电位器连续调节,输出最大电流为1.5A,每路电源输出有0.5级数字电流表、电压表指示。电压稳压度<10－2,负稳压度<10－2,纹波电压:<5mV。
E组:单相交流市电输出,供用户自备设备使用。
2.功率输出函数发生器：
（1）采用直接数字频率合成（DDS）产生高精度正弦波,方波和三角波。采用大屏幕LCD显示输出频率、波形,衰减值。
（2）正弦波输出幅度≥10V,输出阻抗50Ω,失真度<1%（0.1HZ--1KHz）。
（3）频率范围:0.1HZ~3MHz,采用键盘直接输入数字设定频率,。
（4）输出幅度采用电位器调节,正弦波输出具有20db,40db衰减。
（5）方波占空比可调,调节范围：1%-99%调节；方波和三角波采用TTL电平输出。
（6）频率计最高测量范围100MHz,自动换档。
3.单次脉冲:每次可输出一对正负脉冲。
4.音频功率放大器：输入音频电压不低于10mV,输出功率不小于1W,音量可调,内有喇叭,用于放大电路扩音,也可作信号寻迹。
5.外测交直流二用电流表:精度0.5级,三位半数字式显示,测量范围:0～1000mA
6.外测交直流二用电压表:精度0.5级,三位半数字式显示,测量范围:0～99.9V。
（二）仪器架：仪器架置于实训台顶部,由截面尺寸：70×70mm,由高性能表面氧化的铝型材、双面喷塑钢板及一次成型铝压铸框架连接构件组成（非焊接工艺）,外形美观,结构牢固耐用。
（三）实验桌结构：
实验桌规格为1600（长）*700（宽）*1500（高）,实验桌主体结构全部采用高性能表面氧化的铝型材及一次成型铝压铸框架连接构件,连接构件采用压铸成型工艺（非焊接工艺）,经机加工、抛丸、喷砂,表面静电喷涂工艺,安装方便、快捷,用户可自行DIY组装。桌体立柱采用工业铝型材成型工艺,表面氧化处理,截面尺寸：70×70mm,四面带槽,槽宽约8mm,端部配套塑料堵头。桌面采用25mmE1级三聚氰胺饰面板,桌面板下设支撑框架,承受力不少于200kg。配备储存柜,存放元件及工具,储存柜底部4只高强度万向可制动PU脚轮,方便移动。实训装置整体简约不简单,高端大气,符合现代化产品审美和发展趋势。
实验桌一桌两座,实验桌中央配有通用九孔万能插件板(尺寸：35×90cm),九孔万能插件板主体由ABS注塑而成,表面布有九孔成一组相互联通的插孔,九孔万能插件板内部内嵌126组铜质九孔一体成型嵌件（共有1134孔）。实验中的弱电模块必须以独立封装的透明元件盒为单一模块,元件盒统一都能配合九孔万能插件板像搭积木一样的形式自由搭建组合电路；元件盒盒体透明,内装元件直观性好,盒盖印刷电路图防刮耐磨,符号美观清晰。元件盒盒体与盒盖采用较科学的压卡式结构,维修拆装方便。每张台桌配有一粒胶皮板,保护通用底板与桌面（如需在桌上放置电动机、焊接等）。
实验桌后面二支截面尺寸70×70mm桌脚向上延伸,与一次成型铝压铸框架连接构件构成（非焊接工艺）牢固的支架,与实训屏、仪器架、电源控制箱组成一个完整的实训屏。
（四）透明元件模块：元件盒盒体透明,内装元件直观性好,盒盖印刷电路图防刮耐磨,符号美观清晰。元件盒盒体与盒盖采用较科学的压卡式结构,维修拆装方便。
（五）EDA实验开发平台：
1、系统概述：
FPGA教学开发创新平台是适合新工科专业进行EDA课程教学实验以及课程设计的必备工具。系统由CPU核心子板、平台模块母板、扩展接口子板等几部分组成。实验内容丰富生动形象,能够大大的激发学生的兴趣,使学生老师在教学的过程中能够寓教于乐,同时在学习EDA的同时可以加强对控制、通信、单片机等课程进行加深,让学生学有所得。
2、结构特点：
（1）CPU核心子板主芯片采用用ALTERACycloneIV系列中的EP4CE6用户可更换其它核心子板；
（2）模块化设计,每个模块相对独立,做实验时将模块与核心板连接起来即可；
（3）CPU核心子板板载USB-BLASTER下载调试器,只需一根USB连接线即可完成程序的加载、调试与固化,同时方便实验室管理；
（4）CPU核心子板自带SDRAM与FLASH,可用于NIOSII、IPCORE设计验计；
（5）丰富的实验模块,在数字电路的基础上增加了控制类、接口类、通信类的实验模块；
（6）二个时钟源,四路输出,每路相对独立,24MHZ-1HZ的频率能满足用户要求；
（7）核心板FPGA芯片I/O管脚完全开放,用户可以任意定义；
（8）丰富的样板实验程序,在常规的EDA实验基础上增加了交通灯、电梯、步进电机、直流电机、PS2、VGA、音乐、键盘等实验,实验内容形象生动；
（9）QUARTUS11.0开发软件,支持多种语言输入,自带LICENSE；
（10）详细的操作手册,含软、硬件的使用说明,各模块的功能说明。
3、核心板规格说明：
（1）FPGA核心板主芯片采用ALTERACycloneIV系列中的EP4CE6E22C8N
（2）FPGA内门电路高达12万门,内部使用RAM作电路结构,速度高达几百MHZ,且可任意规划更改电路,是一个可随心所欲的设计芯片。
（3）板载USB-Blaster下载调试器,用户只需一根USB连接线即可完成程序的加载、固化、调试。
（4）8M-ByteSDRAM
（5）4M-BitsEPCS4
（6）50M系统时钟
（7）JTAG编程调试接口
（8）7个HR-EXT标准扩展接口
（9）四路时钟输入接口
（10）1个复位按键
（11）5V/DC电源输入接口
4、平台母板规格说明：
（1）8位拨动开关输入模块
（2）8位按键开关输入模块
（3）4*4矩阵键盘输入模块
（4）8位LED显示模块
（5）8位动态扫描的数码管显示模块
（6）16*16点阵显示模块
（7）1602字符液晶显示模块
（8）12864图形点阵LCD显示模块
（9）高速8位并行AD转换模块
（10）2路高速8位并行DA转换模块
（11）频率、幅度均可调的正弦波、三角波、方波模拟量输出模块
（12）蜂鸣器、喇叭输入接口模块
（13）1个四向模拟交通灯控制模块
（14）1个四相步进电机控制模块
（15）1个速度可控、可测直流电机模块
（16）1个VGA接口
（17）2个UART串行通信接口
（18）2个PS2鼠标、键接接口模块
（六）储存柜：配备储存柜,存放实训模块及工具,储存柜底部4只高强度万向可制动PU脚轮,方便移动。
（七）学生凳
1．凳腿采用30×30×1.2mm的方管；
2．拉管采用30×30×1.2mm的方管；
3．凳面采用240×340×25mm刨花板贴木纹纸,凳高40cm,凳面与金属凳架使用大扁头防刮螺杆和防退螺帽穿越固定；
4．防锈处理：金属部件均需经酸洗、磷化、表面除锈处理,采用高压静电喷塑、高温烘烤处理,要求附着力强,抗氧化,不脱剥,光滑美观,金属桌体颜色为灰色。
五、实验项目：
(一)模拟部分
1．二极管的正、反相特性
2．晶体三极管的输入、输出特性
3．晶体管共射极单管放大器
4．两级阻容耦合放大电路
5．负反馈对放大器性能的影响
6．场效应管放大器
7．差动放大电路
8．运算放大器指标测试
9．集成运算放大器的基本应用(多种模拟运算电路)
10．集成运算放大器非线性应用（多种波形发生器）
11．变压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．单相桥式整流电路
15．串联型晶体管直流稳压电源(设计性实验)
16．集成直流稳压电源
17．单结晶体管特性
18．单结晶体管触发电路
19．晶闸管简单测试
20．晶闸管可控整流电
利用上述20项实验元器件还可完成下面实验项目
l．电压负反馈偏置电路
2．分压式电流负反馈偏置电路
3．用二极管稳定工作点
4．共基极放大电路
5．共集电极放大电路
6．共源极基本放大电路
7．场效应管共漏极电路
8．场效应管共栅极电路
9．单管阻容放大电路
10．变压器耦合放大电路
11．甲类功率放大电路
12．串联电流负反馈电路
13．串联电压负反馈电路
14．并联电压负反馈电路
15．并联电流负反馈电路
16．共基共射极放大电路
17．自举射极输出电路
18．NPN一PNP直接耦合放大电路
19．用负反馈消除自激振荡
20．晶体管开关作用
21．变压器反馈式振荡电路
22．电容三点式振荡电路
23．电感三点式振荡电路
24．差动放大电路的基本形式
25．长尾式差动放大电路
26．双电源长尾式差动放大电路
27．运放用作交流比例放大
28．反相输入保护措施
29．同相输入保护措施
30．电源极性错接的保护
31．RC高通电路
32．利用三极管来保护器件
33．差动输入运算电路
34．快速积分电路
35．模拟一阶微分方程电路
36．模拟二阶微分方程电路
37．基本对数运算电路
38．实用微分电路
39．反对数放大基本电路
40．简单的过零比较电路
41．利用二级管作为上限检测幅度选择电路
42．下限幅度选择电路
43．RC无源网络的低通滤波电路
44．同相输入一阶低通滤波电路
45．反相输入一阶低通滤波电路
46．简单的二阶RC滤波电路
47．典型二阶RC有源低通滤波电路
48．典型二阶高通有源滤波电路
49．基本带通滤波电路
50．典型带通滤波电路
51．矩型波振荡电路
52．宽度可调的矩形波发生器
53．幅频可调的锯齿波发生器
54．单相半波整流电路
55．单相全波整流电路
56．电容滤波电路
57．电容滤波带电阻负载
58．RC滤波电路
59．基本LC滤波电路
60．二倍压整流电路
61．三倍压整流电路
62．基本稳压电路
63．基本调整管稳压电路6
64．具有放大环节的稳压电路
65．单相半波可控硅整流
66．电子调压电路
67．电子催眠器一一趣味性实验一
68．电子门铃电路一一趣味性实验二
69．电子报警电路一一趣味性实验三
(二)数字部分
l．TTL集成逻辑门的参数测试
2．CM0S逻辑门的参数测试
3．TTL集成电极开路门与三态输出门的应用
4．与、非、或、与非门电路实验
5．半加器电路实验
6．全加器电路实验
7．RS触发器实验
8．D触发器实验
9．JK触发器实验
10．T触发器实验
11．JK型触发器转换成D触发器
12．D型触发器转换成JK触发器
13．计数器实验
14．MSI移位寄存器及其应用
15．译码器及其变换方式
16．MSI数据选择器及逻辑设计
17．微分型单稳态电路
18．环形多谐振荡器
19．利用门电路构成编码器分配器、选择器
20．组合电路的设计之一一一编码转换
21．组合电路的设计之二一一显示电路
22．同步时序电路的设计
23．计算机时序电路的设计
24．集成定时器测试及应用
25．CM0S集成A/D、D/A转换电路实验
26．二极管非门、或非门电路
27．三极管非门、与非门、或非门电路
28．异步十进制减法计数器
29．异步十进制加法计数器
30．综合能力培训实验一一电子秒表
（三）EDA设计示例
1．基于QUARTUSII图形输入电路的设计
2.含异步清零和同步使能的加法计数器
3.八位七段数码管动态显示电路的设计
4.数控分频器的设计
5.图形和VHDL混合输入的电路设计
6.基本触发器的设计
7.可控脉冲发生器的设计
8.基于VHDL的抢答器的设计
9.基于VHDL的表决器的设计
10.数字频率计的设计
11.多功能数字钟的设计
12.AD/DA转换实验
13.基于VHDL格雷码编码器的设计
14.正负脉宽调制信号发生器设计
15.矩阵键盘接口电路的设计
16.AUDIO电子音乐实验
17.直流电机的测速实验
18.步进电机驱动控制
19.交通灯控制电路实验
20.PS2接口键盘显示实验
21.VGA彩条信号发生器的设计
22.电梯控制的设计
（四）NIOSIIIPCORE设计示例
1.最小NUISII系统设计
2.设计一个带SDRAM和FLASH的NIOSII系统
3.FLASH读写操作-流水灯的设计
……
六、模电、数电、EDA实验装置配置清单（每台）
（一）实验元件 |
|||
元件盒名称 |
型号 |
数量 |
备注 |
电阻创新透明元件盒 |
4Ω |
1 |
2W |
电阻创新透明元件盒 |
5.1Ω |
2 |
2W |
电阻创新透明元件盒 |
8Ω |
1 |
2W |
电阻创新透明元件盒 |
10Ω |
1 |
2W |
电阻创新透明元件盒 |
16Ω |
1 |
2W |
电阻创新透明元件盒 |
20Ω |
1 |
1W |
电阻创新透明元件盒 |
30Ω |
1 |
1W |
电阻创新透明元件盒 |
51Ω |
2 |
1W |
电阻创新透明元件盒 |
75Ω |
1 |
1W |
电阻创新透明元件盒 |
100Ω |
2 |
1/8W |
电阻创新透明元件盒 |
120Ω |
1 |
1/8W |
电阻创新透明元件盒 |
150Ω |
1 |
1/8W |
电阻创新透明元件盒 |
200Ω |
1 |
1/8W |
电阻创新透明元件盒 |
240Ω |
1 |
1/8W |
电阻创新透明元件盒 |
300Ω |
2 |
1/8W |
电阻创新透明元件盒 |
330Ω |
1 |
1/8W |
电阻创新透明元件盒 |
470Ω |
1 |
1/8W |
电阻创新透明元件盒 |
510Ω |
2 |
1/8W |
电阻创新透明元件盒 |
620Ω |
1 |
1/8W |
电阻创新透明元件盒 |
650Ω |
1 |
1/8W |
电阻创新透明元件盒 |
1K |
2 |
1/8W |
电阻创新透明元件盒 |
1.5K |
1 |
1/8W |
电阻创新透明元件盒 |
2K |
2 |
1/8W |
电阻创新透明元件盒 |
2.4K |
2 |
1/8W |
电阻创新透明元件盒 |
2.7K |
1 |
1/8W |
电阻创新透明元件盒 |
3K |
2 |
1/8W |
电阻创新透明元件盒 |
3.3K |
1 |
1/8W |
电阻创新透明元件盒 |
3.9K |
1 |
1/8W |
电阻创新透明元件盒 |
4.3K |
1 |
1/8W |
电阻创新透明元件盒 |
4.7K |
2 |
1/8W |
电阻创新透明元件盒 |
5.1K |
3 |
1/8W |
电阻创新透明元件盒 |
6.8K |
2 |
1/8W |
电阻创新透明元件盒 |
7.5K |
1 |
1/8W |
电阻创新透明元件盒 |
9.1K |
1 |
1/8W |
电阻创新透明元件盒 |
10K |
5 |
1/8W |
电阻创新透明元件盒 |
13K |
2 |
1/8W |
电阻创新透明元件盒 |
15K |
1 |
1/8W |
电阻创新透明元件盒 |
20K |
2 |
1/8W |
电阻创新透明元件盒 |
30K |
1 |
1/8W |
电阻创新透明元件盒 |
36K |
1 |
/8W |
电阻创新透明元件盒 |
39K |
1 |
1/8W |
电阻创新透明元件盒 |
47K |
1 |
1/8W |
电阻创新透明元件盒 |
51K |
1 |
1/8W |
电阻创新透明元件盒 |
68K |
1 |
1/8W |
电阻创新透明元件盒 |
100K |
2 |
1/8W |
电阻创新透明元件盒 |
150K |
1 |
1/8W |
电阻创新透明元件盒 |
200K |
2 |
1/8W |
电阻创新透明元件盒 |
300K |
1 |
1/8W |
电阻创新透明元件盒 |
470K |
1 |
1/8W |
电阻创新透明元件盒 |
510K |
1 |
1/8W |
电阻创新透明元件盒 |
1M |
1 |
1/8W |
电位器透明元件盒 |
470Ω |
1 |
1/2W |
电位器透明元件盒 |
1K |
2 |
1/2W |
电位器透明元件盒 |
4.7K |
1 |
1/2W |
电位器透明元件盒 |
10K |
1 |
1/2W |
电位器透明元件盒 |
47K |
1 |
1/2W |
电位器透明元件盒 |
100K |
1 |
1/2W |
电位器透明元件盒 |
470K |
2 |
1/2W |
电位器透明元件盒 |
1M |
1 |
1/2W |
电解电容透明元件盒 |
0.1uF |
1 |
16V |
电解电容透明元件盒 |
4.7uF |
1 |
16V |
电解电容透明元件盒 |
10uF |
3 |
16V |
电解电容透明元件盒 |
33uF |
1 |
16V |
电解电容透明元件盒 |
47uF |
2 |
25V |
电解电容透明元件盒 |
100uF |
3 |
35V |
电解电容透明元件盒 |
220uF |
1 |
35V |
电解电容透明元件盒 |
470uF |
1 |
35V |
瓷片电容透明元件盒 |
300P |
1 |
63V |
瓷片电容透明元件盒 |
1000P |
2 |
63V |
瓷片电容透明元件盒 |
4700P |
1 |
63V |
瓷片电容透明元件盒 |
0.01uF |
3 |
63V |
瓷片电容透明元件盒 |
0.1uF |
2 |
63V |
瓷片电容透明元件盒 |
0.47uF |
1 |
63V |
瓷片电容透明元件盒 |
1uF |
1 |
250V |
瓷片电容透明元件盒 |
2uF |
1 |
250V |
音频输入变压器透明元件盒 |
1 |
||
音频输出变压器透明元件盒 |
1 |
||
变压器元件盒 |
220/6V.6V.24V |
1 |
8W |
电感透明元件盒 |
8Ω |
1 |
|
电感透明元件盒 |
390uH |
1 |
|
二极管透明元件盒 |
4007 |
4 |
|
二极管透明元件盒 |
2AP9 |
1 |
|
发光二极管透明元件盒 |
2 |
||
稳压二极管透明元件盒 |
2CW54 |
2 |
|
稳压二极管透明元件盒 |
2CW76 |
1 |
|
光敏二极管透明元件盒 |
1 |
||
晶振透明元件盒 |
10M |
1 |
|
场效应管透明元件盒 |
3DJ6 |
1 |
|
单结管透明元件盒 |
BT33 |
1 |
|
晶闸管透明元件盒 |
KP1 |
1 |
|
三极管透明元件盒 |
3DG6 |
2 |
|
三极管透明元件盒 |
3DG12 |
2 |
|
三极管透明元件盒 |
3AX31 |
1 |
|
三极管透明元件盒 |
3DA1 |
1 |
|
三端稳压透明元件盒 |
7805 |
1 |
|
指示灯(信号灯)透明元件盒 |
1 |
12V |
|
开关透明元件盒 |
2 |
||
喇叭透明元件盒 |
8Ω/0.2W |
1 |
|
继电器透明元件盒 |
6V |
1 |
|
直流电表元件盒 |
±100uA |
1 |
|
直流表元件盒 |
1000uA |
1 |
|
直流电表透明元件盒 |
5mA |
1 |
|
电平开关和逻辑电平指示元件盒 |
2 |
16位 |
|
七段译码器 |
3组七段译码器及对应译码显示数码管 |
1 |
|
集成座元件盒 |
14脚 |
4 |
|
集成座元件盒 |
16脚 |
2 |
|
集成座元件盒 |
20脚 |
1 |
|
集成座元件盒 |
28脚 |
1 |
|
集成运放 |
UA741 |
2 |
|
定时器 |
NE555 |
1 |
|
功率放大器 |
LA4101 |
1 |
|
数模转换器 |
DAC0832 |
1 |
|
模数转换器 |
ADC0809 |
1 |
|
TTL与非门 |
74LS00 |
1 |
|
TTL集电极开路与非门 |
74LS03 |
1 |
|
TTL非门 |
74LS04 |
1 |
|
TTL与门 |
74LS08 |
1 |
|
TTL三输入与门 |
74LS11 |
2 |
|
TTL四输入与非门 |
74LS20 |
1 |
|
TTL或门 |
74LS32 |
1 |
|
TTL触发器 |
74LS74 |
2 |
|
TTL异或门 |
74LS86 |
1 |
|
JK触发器 |
74LS112 |
1 |
|
缓冲器 |
74LS125 |
1 |
|
译码器 |
74LS138 |
2 |
|
数据选择器 |
74LS153 |
1 |
|
计数器 |
74LS160 |
2 |
|
计数器 |
74LS161 |
1 |
|
D触发器 |
74LS175 |
1 |
|
加减计数器 |
74LS192 |
2 |
|
移位寄存器 |
74LS194 |
1 |
|
计数器 |
74LS196 |
3 |
|
CMOS与非门 |
CD4011 |
1 |
|
（二）工具 |
|||
尖嘴钳 |
1 |
||
螺丝刀 |
-+各一 |
2 |
|
剥线钳 |
1 |
||
连接线 |
电子香蕉插头线 |
30 |
|
（三）其他 |
|||
主机箱 |
1套 |
||
实验桌 |
含仪器架 |
1张 |
|
EDA教学开发创新平台 |
1套 |
||
储存柜 |
1个 |
||
学生凳 |
2张 |
||
防腐皮 |
1块 |
||
