LTE-GP-03A高频电子线路实验箱

高频电子线路实验箱是我公司结合现代电子技术发展,以及高频电子线路课程教材研发设计的一款实验平台。本平台采用的是主板加模块化的设计,各功能模块可独立拆卸,为便于观察实验,使用了全封闭透明外壳式模块结构,模块表面丝印了电路框图;实验箱内集成了信号源、频率计等测试仪表,无需外接专用信号源、频率计等即可开展实验;为避免运输途中的元器件损坏及减少使用过程中的人为损坏,每个模块均采用了上下两层防护罩进行全方位的保护,拆卸后仍为独立的盒式结构;为让学生可以根据实际情况对各模块进行独立的电源开启和关断,延长产品寿命的同时也能提升产品的可靠性,各模块均配备了独立的多路电源拨动开关;为防止电源反接对模块造成不可逆的损坏,各模块具备防电源反接的功能。

服务热线:

027-87800788

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系统特点

1、一体化开模工艺,整体协调美观

1)为方便扩展和维护升级,实验箱采用母板(即主控系统,用于实验箱的电源分配)+子板(即实验模块,用于开展实验的操作平台)的设计形式,并且为呈现出结构设计的合理性和整体的协调美观,实验平台的主控系统采用了一体化开模工艺。

(2)每个模块均采用了上下两层防护罩进行全方位的保护,上盖为透明有机玻璃外壳,便于学生观察和实验,且模块支持防电源反接。备用模块等备件可放置在实验箱左侧储物盒内,并且储物箱有盖子锁定,物件管理方便。

2、全新的用户交互体验模式,支撑实验参数配置以及系统远程升级。

(1)实验系统采用了智能系统设计理念,配套了基于操作系统Linux+QT的7寸TFT彩色液晶人机对话窗口平台,支持现场鼠标和触摸操控;智能系统支持自动检测模块所在位置、配置实验参数、控制模块电源、转发远程操控命令、保存数据等功能。

(2)智能系统中的模块采用了ARM Cortex-M4+电控元件式的结构。模块的工作点调整、增益、负载均有数字电位器调节;谐振回路参数、振荡器频率、滤波器带宽均有可调电压控制;负载接入及元件切换均有电子开关操作;具有较高的系统稳定性、可靠性、可扩展性和可恢复性。

(3)基于操作系统的人机交互界面友好,支持学生实时调阅实验原理、实验任务、实验注意事项、实验框图及对应信号节点的原理波形;支持在人机交互界面框图上通过鼠标或触摸调整实验参数,可调的参数如:输入模拟信号幅度、频率和波形等。因实验模块正面丝印了原理框图、信号输入输出端口、中文标识,信号的处理流程与原理展示得非常清晰。

(4)智能系统中实验电路参数改变、信号切换均使用了数字器件(如数字电位器、高速电子开关、编码开关、可编程放大器等),一方面可让学生了解新技术新器件应用,另一方面能通过人机对话恢复缺省状态或教师远程帮助学生调整电路参数,能有效减轻老师的维护工作量和辅导实验的工作量。

(5)智能系统标配网络接口,可本地或远程升级故障类型。

3、系统配备通信电子电路在线考核系统

(1)配备了通信电子电路在线考核系统,教师通过网络配置或修改实验系统工作参数,可以考核学生对通信电子电路中的工作点、谐振回路、负载、增益、振荡条件、信号失真和反馈知识点的理解。

(2)支持设置故障,包含以下类型:工作点设置、谐振回路参数、滤波器带宽、放大器增益、负载、反馈、耦合、信号频率、幅度、振荡器频率控制、工作条件。

4、以功能电路为主体,以系统架构为主线,分立电路模块可搭建多种综合系统

本平台提供有信号源、小信号放大、幅度调制、幅度解调、振荡、调频、鉴频、混频、功率放大、模拟锁相环等多种模拟分立电路,与高频电子线路课程的知识点进行对应,以便与学生针对每个单元知识点进行理论验证和性能分析。

同时,各分立电路模块具有良好的系统性,可有机组合搭建出多种经典通信系统,包括有:

(1)中波调幅发射机

(2)中波调幅接收机

(3)半双工调频无线对讲机

通信系统

5、让传统模拟电路实现与现代数字化实现进行碰撞,展现技术发展

随着技术发展,高频电路已经开始从传统的电路级逐步向集成化数字化转变。对于一些传统常见的应用电路来说,考虑到工程实践中实现难度、硬件成本等约束影响,在现今数字化技术以及器件材料处理能力不断增强的条件下,其设计实现方法也随之改变。

6、倡导对比学习,有助于学生深入理解不同电路的优缺点

本平台对部分电路提供了不同的设计和实现方法,突破了传统的单个实验电路测试的固定思维,让学生能够通过比较学习来掌握知识点和设计方法。比如,我们常见的AM调幅信号的解调电路,提供有包络检波解调、同步检波解调等,学生很直观的对比感受到,当AM调制度大于1的情况下,不同解调电路的失真与否。比如,功率放大电路有采用离散器件搭建实现,和采用集成电路实现,对比测试不同性能特性。

7、产品稳定可靠、维护方便、配套丰富

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模块均采用上下两层有机玻璃盖板的保护设计,提供全方位物理性防护,上盖为透明外壳,可以方便学生观察和实验,同时减少了由于高频电路器件较多且裸露在外而造成的使用性损伤。同时模块的上下两层保护外壳之间采用方便拆卸的卡口进行连接(免螺钉安装),方便实验教学及模块检修。

平台配套有实验指导书、电路图集、实验操作视频或PPT等,以便于老师或学生使用。

部分性能指标

频率计

内置频率计(频率计可三档切换测量高频/低频信号):频率测量范围:0-40MHz;输入电平:50mVrms-2V;;测量误差:±20ppm(频率低端≤±1Hz);输入阻抗:1MΩ/10pF。

高频信号源

输出频率范围:100KHz~45MHz(连续可调)(最小步进1KHZ);频率稳定度:10E-4;输出波形:正弦波,谐波≤-30dBc;输出幅度:50mVp-p~2Vp-p(连续可调);输出阻抗:50Ω。

低频信号源

DDS低频信号源包含:正弦波等函数信号、音乐信号、麦克信号、AM、DSB、FM波形;输出频率范围:100Hz~250KHz(连续可调);频率稳定度:10E-4;输出波形:正弦波、方波、三角波;输出幅度:0~5Vp-p(连续可调);输出阻抗:100Ω。

扫频仪

智能系统内置扫频信号源和幅相检测电路,能在彩色液晶屏上直接显示谐振回路的幅频特性。扫频范围:1MHz-20MHz可调整;支持频标指示,起止频率可设置。

模块配置和功能说明

设备名称 模块名称 功能说明 备注
高频电子线路实验箱 信号源及仪表模块 内嵌7寸显示屏的人机交互界面,可进行系统和模块功能及参数配置,提供实验所需的高频和低频信号源,内置频率计等仪表功能。 推荐标配
正弦波振荡器与晶体管混频模块 包含LC振荡、晶体振荡与射随放大电路:LC频率为4 MHZ -12MHz,可研究西勒振荡电路和克拉泼振荡电路的幅频特性,晶振: 8.8MHz。包含三极管混频电路:本振输入频率范围8MHZ-9MHZ,载波输入频率可调,混频输出范围2.2MHZ-2.7MHZ,可以完成模块对应的功能实验及工作点设置、电压对振荡频率影响、振荡频率、高频信号幅度、滤波器中心频率控制等功能,支持考核。
中放AGC与检波模块 包含中频放大谐振电路:频率调节范围2MHZ-3MHZ;谐振回路参数可调,AGC自动增益控制可调;包络检波电路:可观察对角切割失真和底部切割失真,支持低频放大,可以完成模块对应功能实验及中放选频回路、中放增益、检波失真、信号输出幅度参数控制等功能,支持考核。
谐振电路模块 无线接收:接收频率范围5.5MHZ-7MHZ,可配合搭建无线接收机;单调谐、双调谐:通过变容管改变调谐回路参数,性能可靠稳定;可以完成模块对应功能实验及单调谐双调谐回路参数、调谐回路选频特性控制等功能,支持考核。
高频功放模块 无线发射:发射频率范围5.5MHZ-7MHZ,可配合搭建无线发射机,可进行基极调幅。可观察高频功率放大器丙类工作状态的现象;测试丙类功放的调谐特性、负载特性;测试激励信号变化、负载变化、电源电压变化对工作状态的影响,可以清晰地观察欠压、临界和过压三种状态的余弦脉冲波形;幅度调制:可以完成模块对应功能实验及功放工作状态控制等功能,支持考核。
调频与电容耦合鉴频模块 包含电容耦合回路相位鉴频器、斜率鉴频器电路,中心频率范围5.5MHZ-7MHZ可调;包含同步解调、集成混频电路,本振输入频率范围8MHZ-9MHZ,载波输入频率可调,混频输出范围2.2MHZ-2.7 MHZ;可以完成模块对应功能实验及调频信号中心频率、信号幅度、鉴频回路特性、工作点参数控制等功能,支持考核。

部分实验项目

1)小信号单、双调谐放大器实验 2)正弦波振荡器(LC、晶体)实验 3)混频器(晶体三极管、乘法器)实验
4)中频放大器实验 5)模拟乘法器调幅实验 6)包络检波及同步检波实验
7)变容二极管调频实验 8)斜率鉴频及相位鉴频实验 9)自动增益控制实验
10)调幅发射与接收完整系统的联调实验 11)调频发射与接收完整系统的联调实验 12)高频功率放大器实验