[发明专利]基于云服务的模拟电子实验系统

说明书

技术领域

本发明涉及教学用实验设备，具体是基于云服务的模拟电子实验系统。

背景技术

在模拟电子的教学过程中常常通过模拟电子实验来提高学生的学习兴趣，模拟电子实验将抽象的事物具体化，为学生提供了丰富多彩的感官材料。目前在进行模拟电子实验时，要完成一次实验必须进行单元电路的线路连接、外部电源的连接、以及外部信号源的连接，这使得学生将大部分的精力放在接线上，而对于电路的原理、电路的工作过程无法深入理解和学习。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种基于云服务的模拟电子实验系统，其在完成一次实验时不需要大量接线，使得学生能将注意力放在实验本身上面，有利于学生对电路的原理、电路的工作过程进行深入理解和学习。

本发明解决上述问题主要通过以下技术方案实现：基于云服务的模拟电子实验系统，包括主板和多块单元实验板，所述主板和每块单元实验板均为独立的PCB板，所述主板上设有为单元实验板提供直流电的直流稳压电源、为单元实验板提供波形信号的信号发生器、以及与单元实验板通信的通信接口，每块单元实验板上设有与主板上通信接口匹配的接口；多块所述的单元实验板分别为二极管半波整流滤波稳压电路板、二极管全波整流滤波稳压电路板、单管放大电路板、分压式放大电路板、射极输出电路板、负反馈放大电路板、正反馈放大电路板及电子保健小夜灯。本发明应用时，主板为单元实验板提供实验所需的电源和信号发生器，每块单元实验板可以完成其相关电路的实验和验证。本发明的单元实验板指完成单一实验所做的PCB电路板，采用专业PCB板使得线路连接简单，接口统一，排查故障方便。

进一步的，所述直流稳压电源包括将220V交流电转换为24V直流电的开关电源模块、将24V直流电转换为正负12V直流电的DC-DC转换器、以及将12V直流电转换为正负5V直流电输出的三端稳压器；所述信号发生器包括波形产生器及波形产生器连接的程控放大器，所述波形产生器和程控放大器均连接有两个选择开关，波形产生器连接的两个选择开关接正5V直流电或地，通过不同电平的切换来控制波形产生器的波形，程控放大器连接的两个选择开关接正5V直流电或地，通过不同电平的切换实现增益的控制。如此，本发明的电源部分能提供+12V、-12V、+5V及-5V的直流电压，电源部分采用开关电源和DC-DC双隔离的方案，既利用开关电源的高效率又利用了DC-DC隔离的安全性。

进一步的，所述二极管半波整流滤波稳压电路板包括整流二极管D101、电阻R101、电阻R102、模拟负载电阻Rp1、电容C101、通断开关TP101及稳压二极管Z101，所述二极管半波整流滤波稳压电路板交流信号的输入由信号发生器提供，所述整流二极管D101、通断开关TP101、电阻R102及模拟负载电阻Rp1依次串接，整流二极管D101通过其负极连接通断开关TP101，整流二极管D101正极连接信号发生器的一个交流信号输出端，模拟负载电阻Rp1相对连接电阻R102端的另一端连接信号发生器的另一个交流信号输出端，电阻R101一端连接于整流二极管D101负极与通断开关TP101之间的线路上，电容C101一端连接于通断开关TP101与电阻R102之间的线路上，稳压二极管Z101负极连接于电阻R102与模拟负载电阻Rp1之间的线路上，电阻R101另一端、电容C101另一端、以及稳压二极管Z101正极均连接于模拟负载电阻Rp1与信号发生器的交流信号输出端之间的线路上。如此，本发明的二极管半波整流滤波稳压电路板采用二极管半波整流，稳压二极管稳压。二极管半波整流滤波稳压电路板的交流信号由信号发生器提供，能避免直接与交流220V连接，可提高整体安全性。