[发明专利]模电数电教学实验电路及方法

权利要求书

1.一种模电数电教学实验电路包括：运放波形变换电路、模拟转数字电路、数字逻辑变换电路，运放波形变换电路用于变换模拟波形，模拟转数字电路用于将模拟波形转换为数字信号，数字逻辑变换电路用于变换数字信号；其特征是，波形变换电路的模拟输出波形作为模拟转数字电路的输入，模拟转数字电路的输出数字信号作为数字逻辑变换电路的输入。

2.根据权利要求1所述的模电数电教学实验电路，其特征是，所述的运放波形变换电路将输入的原始正弦波进行相位前移变换，输出为：原始正弦波和相位前移正弦波；运放波形变换电路包括：运算放大器、调节电阻、移相电阻、移相电容，运算放大器三个端子为：运放正输入端、运放负输入端、运放输出端；调节电阻两端连接运放负输入端、运放输出端；移相电阻与移相电容串联，电阻端与运放负输入端相连，电容端接地；运放正输入端与输入的原始正弦波相连，运放输出端为相位前移正弦波。

3.根据权利要求2所述的模电数电教学实验电路，其特征是，原始正弦波相位前移角度为：调节电阻移相电阻之和、原始正弦波频率、移相电容三者乘积的反正切函数值，减去移相电阻、原始正弦波频率、移相电容三者乘积的反正切函数值；相位前移时间为：相位前移角度乘以原始正弦波周期，再除以2π。

4.根据权利要求1所述的模电数电教学实验电路，其特征是，所述的模拟转数字电路，将输入的原始正弦波和相位前移正弦波都变换为方波，输出为：原始正弦波变换的原始方波、相位前移的正弦波变换的相位前移方波；模拟转数字电路通过比较器电路将正弦波转换为方波；模拟转数字电路包括：比较器1和比较器2，比较器1三个端子为：正输入端1、负输入端1、输出端1，比较器2三个端子为：正输入端2、负输入端2、输出端2；负输入端1和负输入端2接地，正输入端1接原始正弦波，输出端1为原始方波，正输出端2接相位前移正弦波，输出端2为相位前移方波。

5.根据权利要求4所述的模电数电教学实验电路，其特征是，比较器选择漏极开路输出比较器和/或集电极开路输出比较器，都需要上拉电压经过上拉电阻与比较器输出端连接，上拉电阻的选择要根据上拉电压和比较器数据手册中的输出端限流值，上拉电压除以上拉电阻小于输出端限流值。

6.根据权利要求1所述的模电数电教学实验电路，其特征是，所述的数字逻辑变换电路，将输入的原始方波和相位前移方波进行逻辑变换；数字逻辑变换电路还能够增加数字输入信号，跟原始方波和相位前移方波一起作为输入信号进行逻辑变换。

7.根据权利要求6所述的模电数电教学实验电路，其特征是，第一种逻辑变换为原始方波和相位前移方波进行异或逻辑变换得到死区波形；第二种逻辑变换为原始方波和相位前移方波进行与逻辑变换；第三种逻辑变换为非逻辑的原始方波、非逻辑的相位前移方波进行与逻辑变换；第四种逻辑变换为原始方波或逻辑相位前移方波后的非逻辑变换；第五种逻辑变换为原始方波、非逻辑的死区波形进行与逻辑变换；第六种逻辑变换为相位前移方波、非逻辑的死区波形进行与逻辑变换；第七种逻辑变换为非逻辑的原始方波、非逻辑的死区波形进行与逻辑变换；第八种逻辑变换为原始方波或逻辑死区波形后的非逻辑变换；第九种逻辑变换为非逻辑的相位前移方波、非逻辑的死区波形进行与逻辑变换；第十种逻辑变换为相位前移方波或逻辑死区波形后的非逻辑变换。

8.一种用于权利要求1至7任一项所述的模电数电教学实验电路的培训方法，其特征是，从应用例程出发，将应用例程分解为模电数电教学实验电路，模电数电教学实验电路包括：运放波形变换电路、模拟转数字电路、数字逻辑变换电路；运放波形变换电路，选择移相电容、移相电阻和原始正弦波频率，通过改变调节电阻能够改变相位前移角度，运放波形变换电路预习后搭建电路，观测原始正弦波和相位前移正弦波；模拟转数字电路预习后搭建电路，观测原始正弦波和相位前移正弦波变换后的原始方波和相位前移方波；根据应用例程，数字逻辑变换电路预习后搭建电路，观测逻辑波形图。