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ZN-189B型 电子学综合实验装置
一、概述
ZN-189B型 电子学综合实验装置"是依据我国高校的"模拟电子技术"、"数字电子技术"、"EDA技术及其应用"实验教学大纲的要求，并考虑了各高等院校对该实验教学设备的需求和建议而研发的新一代实验装置。
ZN-189B型 电子学综合实验装置能满足上述课程的全部实验项目和课程设计的需要，完全符合实验教学大纲的要求，同时能为开发高层次的数字系统实验及教师、研究生和进行科学研究提供良好的实验条件。
ZN-189B型 电子学综合实验装置特别适用于现有院校"模电"、"数电"实验室的更新改造；为职业技术学院、中专、职校等新建或扩建实验室，迅速开设实验课提供了理想的实验设备。
二、特 点
1.通用性强本装置综合了目前国内各类学校电子类课程的实验内容，能满足各类学校相应课程的实验教学，实验的深度与广度可根据需要作灵活调整。
2.配套性强从仪器仪表、专用电源到实验连接专用导线等配套齐全，其性能、精度及规格均密切结合实验的需要进行配套。此外，还设有"晶体管测试仪"及"数字集成电路测试仪"等必要的实验设备。
3.可靠性强设有大量可靠的镀银长紫铜管，供插电阻、电容、电位器、三极管和稳压块等，实验时接触可靠；可靠的圆脚集成块插座和紫铜管插座等均与防转插座内部连好，实验导线采用高档弹性直插导线，接触性能良好。
4.直观性强面板示意、图线分明；布置合理，查线方便，有利于学生独立操作实验，提高实际动手能力。
三、技术性能
1.输入电源：单相三线220V±10% 50Hz
2.工作环境：温度-10℃～+40℃ 相对湿度＜85%(25℃) 海拔＜4000m
3.装置容量：＜200VA
4.外形尺寸：1770mm×805mm×1515mm
四、功 能
本装置能提供实验所需的直流电源、交流电源、信号源和各种测试设备等。实验中，唯一需要配置的是示波器。
本装置能对"模拟电子技术"、"数字电子技术"、"EDA技术及其应用"的实验教学和课程设计进行实验操作，同时能也能开展相关的科研工作。
五、基本实验内容
本装置提供模电、数电实验指导书，具有相当的深度和广度，各级各类学校可根据自己教学的需要进行选择，也可以结合自己的需要进行改写、扩充及开发其它新的实验项目。
(一)模拟电路实验
1.常用电子仪器的使用(示波器原理及使用见实验附录)
2.晶体管共射极单管放大器
3.场效应管放大器
4.负反馈放大器
5.射极跟随器
6.差动放大器
7.集成运算放大器指标测试
8.集成运算放大器的基本应用Ⅰ-模拟运算电路
9.集成运算放大器的基本应用Ⅱ-信号处理(有源滤波器)
10.集成运算放大器的基本应用Ⅲ-信号处理(电压比较器)
11.集成运算放大器的基本应用Ⅳ-信号处理(波形发生器)
12.RC正弦波振荡器
13.LC正弦波振荡器
14.函数信号发生器的组装与调试
15.压控振荡器
16.低频功率放大器I-OTL功率放大器
17.低频功率放大器II-集成功率放大器
18.直流稳压电源I-串联型晶体管稳压电源
19.直流稳压电源II-集成稳压器
20.晶闸管可控整流电路
21.应用实验-温度监测及控制电路
22.综合实验-万用电表的设计与调试
23.在系统可编程模拟器件设计实验（选配Lattice模拟可编程器件ispPAC20下载板）
(二)数字电路实验
1.晶体管开关特性、限幅器与钳位器
2.TTL集成逻辑门的逻辑功能与参数测试
3.CMOS集成逻辑门的逻辑功能与参数测试
4.集成逻辑电路的连接和驱动
5.组合逻辑电路的设计与测试
6.译码器及其应用
7.数据选择器及其应用
8.触发器及其应用
9.计数器及其应用
10.移位寄存器及其应用
11.脉冲分配器及其应用
12.使用门电路产生脉冲信号--自激多谐振荡器
13.单稳态触发器与施密特触发器--脉冲延时与波形整形电路
14.555时基电路及其应用
15.D/A、A/D转换器
16.智力竞赛抢答装置--综合性实验
17.电子秒表--综合性实验
18.三位半直流数字电压表--综合性实验
19.数字频率计--综合性实验
20.拔河游戏机--趣味性、综合性实验
21.随机存取存储器2114A及其应用--综合性实验
22.在系统可编程数字器件设计实验（选配Lattice数字可编程器件ispMACH4128下载板）
六、装置的配备
本装置主要由实验控制屏和实验桌两部分组成。
(一)实验控制屏
1.电源系统
(1)供电及安全体系
单相三线220V电源输入，经漏电保护器的电源总开关后，由接触器通过启、停按钮进行操作；
设有红色的电源指示灯和数字式交流电压表一只，可指示电源输入电压；
漏电保护体系
电流型漏电保护器，控制屏若有漏电现象，当漏电流超过一定值时，即切断电源。
(2)直流稳压电源
① ±5V/1A和±12V/1A各两路，均具有短路软截止自动恢复保护功能；
② 0.0～30V/1A连续可调电源两路，具有短路软截止自动恢复保护功能，带数显电压表切换指示；
③ 将两路0～30V电源通过适当的连接，可得到输出为0～±30V连续可调或0～60V连续可调的电源。
(3)工频电源
① 交流0～250V(UB)和0～25V/1A(UA)连续可调电源一路(市电经单相自耦调压器输出后，再经隔离降压变压器输出)，操作"电压指示切换"开关，数显电压表分别指示UA和UB电压值。
② 控制屏左右侧电源插座输出220V市电。
2、功率函数信号发生器：输出正弦波、矩形波、三角波
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。采用液晶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%@1KHz。 3）频率范围: 0.1HZ~3MHz, 采用数字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*高测量范围100MHz，自动换档。
3．脉冲信号发生器
① 单次脉冲源，正负各两路脉冲输出、四路正脉冲输出；
② 计数脉冲，频率0.5Hz～300kHz连续可调；
③ 标准频率脉冲点（Qn=4194304Hz/2n）22个。
4．测试仪器仪表
(1)晶体管测试仪：外接示波器，可测PNP型和NPN型中、小功率晶体管共发射极输出特性曲线及放大倍数等参数。
(2)数字集成电路测试仪：能判断常用的TTL、CMOS系列集成块的好坏，破译集成块型号以及同类型号代换查询。
(3)双路数字式真有效值交流毫伏表（两只表）：本仪器能对正弦波、三角波、方波等信号的有效值进行精确测量，量程0.2mV～600V(有效值)，分六档量程，分辨率：0.1mV，测量频率范围为10Hz～2MHz，输入阻抗约100kΩ±10%，测量误差(以1kHz为基准)±0.5%读数值±2个字。
(4)两组直流数字电压/电流表（共有四只表）：直流数字电压表/电流表由三位半A/D转换器ICL7107和四个LED共阳极红色数码管等组成，电压表量程分200mV、2V、20V、200V四档，输入阻抗为10MΩ，精度0.5级；电流表量程为2mA、20mA、200mA、2000mA四档，精度0.5级，琴键开关切换选择，设有保险丝保护功能，使用安全可靠。
5．多功能逻辑测试笔：具有测定高电平、低电平、中间电平、高阻态及脉冲五个功能。
6．石英数字钟：具有显示时间、设定及报警等功能。
(5)译码显示：设有六位十六进制七段译码显示器及两位无译码数码管(共阳、共阴各一只)。
(6)电平显示：16位LED电平显示器。
(7)逻辑电平开关：16位开关电平输出。
(8)拨码开关：六位可逆十进制拨码开关组。
(9)扬声器：8Ω/0.5W喇叭一只。
(10)指针式精密直流毫安表(带镜面)：1mA一只。
(11)实验功能板
(1)实验功能板有两块：一块作数电实验用，另一块作模电实验用，正面印有元器件图形符号、字符及连线，反面有相应连线并焊好相应器件。
(2)器件插座：集成电路插座，采用高可靠圆脚双列直插式，设有8P 2只、14P 8只、16P 6只、20P 2只、24P 1只、28P 1只及40P 3只插座；分立器件插座，用作插电阻、电容、电位器、三极管和稳压块等，采用镀银长紫铜管，器件接触可靠。
(3)数、模电实验功能板均设有可装、卸固定线路实验小板的插座四只。配有共射极单管放大器/负反馈放大器实验板、射极跟随器实验板、RC正弦波振荡器实验板、差动放大器实验板、OTL功率放大器实验板及数字EDA、模拟EDA下载板各一块，可采用固定的线路及灵活组合相关的实验。
(4)实验连接点、测量点：采用高可靠防转叠插座及测试弯针。
(5)提供振荡线圈、继电器、拨码盘开关、按钮开关、晶振、桥堆、二极管、音乐电路、蜂鸣器、电容、数只多圈精密电位器及碳膜电位器等实验元器件。
(二)实验桌
实验桌为铁质双层亚光密纹喷塑结构，桌面为防火耐磨高密度板，用于安装实验控制屏和实验工作，设有两个抽屉。桌子右侧设置了放置示波器用的可拆卸搁板一块。
1.通用性强本装置综合了目前国内各类学校电子类课程的实验内容，能满足各类学校相应课程的实验教学，实验的深度与广度可根据需要作灵活调整。
2.配套性强从仪器仪表、专用电源到实验连接专用导线等配套齐全，其性能、精度及规格均密切结合实验的需要进行配套。此外，还设有"晶体管测试仪"及"数字集成电路测试仪"等必要的实验设备。
3.可靠性强设有大量可靠的镀银长紫铜管，供插电阻、电容、电位器、三极管和稳压块等，实验时接触可靠；可靠的圆脚集成块插座和紫铜管插座等均与防转插座内部连好，实验导线采用高档弹性直插导线，接触性能良好。
4.直观性强面板示意、图线分明；布置合理，查线方便，有利于学生独立操作实验，提高实际动手能力。
三、技术性能
1.输入电源：单相三线220V±10% 50Hz
2.工作环境：温度-10℃～+40℃ 相对湿度＜85%(25℃) 海拔＜4000m
3.装置容量：＜200VA
4.外形尺寸：1770mm×805mm×1515mm
四、功 能
本装置能提供实验所需的直流电源、交流电源、信号源和各种测试设备等。实验中，唯一需要配置的是示波器。
本装置能对"模拟电子技术"、"数字电子技术"、"EDA技术及其应用"的实验教学和课程设计进行实验操作，同时能也能开展相关的科研工作。
五、基本实验内容
本装置提供模电、数电实验指导书，具有相当的深度和广度，各级各类学校可根据自己教学的需要进行选择，也可以结合自己的需要进行改写、扩充及开发其它新的实验项目。
(一)模拟电路实验
1.常用电子仪器的使用(示波器原理及使用见实验附录)
2.晶体管共射极单管放大器
3.场效应管放大器
4.负反馈放大器
5.射极跟随器
6.差动放大器
7.集成运算放大器指标测试
8.集成运算放大器的基本应用Ⅰ-模拟运算电路
9.集成运算放大器的基本应用Ⅱ-信号处理(有源滤波器)
10.集成运算放大器的基本应用Ⅲ-信号处理(电压比较器)
11.集成运算放大器的基本应用Ⅳ-信号处理(波形发生器)
12.RC正弦波振荡器
13.LC正弦波振荡器
14.函数信号发生器的组装与调试
15.压控振荡器
16.低频功率放大器I-OTL功率放大器
17.低频功率放大器II-集成功率放大器
18.直流稳压电源I-串联型晶体管稳压电源
19.直流稳压电源II-集成稳压器
20.晶闸管可控整流电路
21.应用实验-温度监测及控制电路
22.综合实验-万用电表的设计与调试
23.在系统可编程模拟器件设计实验（选配Lattice模拟可编程器件ispPAC20下载板）
(二)数字电路实验
1.晶体管开关特性、限幅器与钳位器
2.TTL集成逻辑门的逻辑功能与参数测试
3.CMOS集成逻辑门的逻辑功能与参数测试
4.集成逻辑电路的连接和驱动
5.组合逻辑电路的设计与测试
6.译码器及其应用
7.数据选择器及其应用
8.触发器及其应用
9.计数器及其应用
10.移位寄存器及其应用
11.脉冲分配器及其应用
12.使用门电路产生脉冲信号--自激多谐振荡器
13.单稳态触发器与施密特触发器--脉冲延时与波形整形电路
14.555时基电路及其应用
15.D/A、A/D转换器
16.智力竞赛抢答装置--综合性实验
17.电子秒表--综合性实验
18.三位半直流数字电压表--综合性实验
19.数字频率计--综合性实验
20.拔河游戏机--趣味性、综合性实验
21.随机存取存储器2114A及其应用--综合性实验
22.在系统可编程数字器件设计实验（选配Lattice数字可编程器件ispMACH4128下载板）
六、装置的配备
本装置主要由实验控制屏和实验桌两部分组成。
(一)实验控制屏
1.电源系统
(1)供电及安全体系
单相三线220V电源输入，经漏电保护器的电源总开关后，由接触器通过启、停按钮进行操作；
设有红色的电源指示灯和数字式交流电压表一只，可指示电源输入电压；
漏电保护体系
电流型漏电保护器，控制屏若有漏电现象，当漏电流超过一定值时，即切断电源。
(2)直流稳压电源
① ±5V/1A和±12V/1A各两路，均具有短路软截止自动恢复保护功能；
② 0.0～30V/1A连续可调电源两路，具有短路软截止自动恢复保护功能，带数显电压表切换指示；
③ 将两路0～30V电源通过适当的连接，可得到输出为0～±30V连续可调或0～60V连续可调的电源。
(3)工频电源
① 交流0～250V(UB)和0～25V/1A(UA)连续可调电源一路(市电经单相自耦调压器输出后，再经隔离降压变压器输出)，操作"电压指示切换"开关，数显电压表分别指示UA和UB电压值。
② 控制屏左右侧电源插座输出220V市电。
2、功率函数信号发生器：输出正弦波、矩形波、三角波
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。采用液晶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%@1KHz。 3）频率范围: 0.1HZ~3MHz, 采用数字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*高测量范围100MHz，自动换档。
3．脉冲信号发生器
① 单次脉冲源，正负各两路脉冲输出、四路正脉冲输出；
② 计数脉冲，频率0.5Hz～300kHz连续可调；
③ 标准频率脉冲点（Qn=4194304Hz/2n）22个。
4．测试仪器仪表
(1)晶体管测试仪：外接示波器，可测PNP型和NPN型中、小功率晶体管共发射极输出特性曲线及放大倍数等参数。
(2)数字集成电路测试仪：能判断常用的TTL、CMOS系列集成块的好坏，破译集成块型号以及同类型号代换查询。
(3)双路数字式真有效值交流毫伏表（两只表）：本仪器能对正弦波、三角波、方波等信号的有效值进行精确测量，量程0.2mV～600V(有效值)，分六档量程，分辨率：0.1mV，测量频率范围为10Hz～2MHz，输入阻抗约100kΩ±10%，测量误差(以1kHz为基准)±0.5%读数值±2个字。
(4)两组直流数字电压/电流表（共有四只表）：直流数字电压表/电流表由三位半A/D转换器ICL7107和四个LED共阳极红色数码管等组成，电压表量程分200mV、2V、20V、200V四档，输入阻抗为10MΩ，精度0.5级；电流表量程为2mA、20mA、200mA、2000mA四档，精度0.5级，琴键开关切换选择，设有保险丝保护功能，使用安全可靠。
5．多功能逻辑测试笔：具有测定高电平、低电平、中间电平、高阻态及脉冲五个功能。
6．石英数字钟：具有显示时间、设定及报警等功能。
(5)译码显示：设有六位十六进制七段译码显示器及两位无译码数码管(共阳、共阴各一只)。
(6)电平显示：16位LED电平显示器。
(7)逻辑电平开关：16位开关电平输出。
(8)拨码开关：六位可逆十进制拨码开关组。
(9)扬声器：8Ω/0.5W喇叭一只。
(10)指针式精密直流毫安表(带镜面)：1mA一只。
(11)实验功能板
(1)实验功能板有两块：一块作数电实验用，另一块作模电实验用，正面印有元器件图形符号、字符及连线，反面有相应连线并焊好相应器件。
(2)器件插座：集成电路插座，采用高可靠圆脚双列直插式，设有8P 2只、14P 8只、16P 6只、20P 2只、24P 1只、28P 1只及40P 3只插座；分立器件插座，用作插电阻、电容、电位器、三极管和稳压块等，采用镀银长紫铜管，器件接触可靠。
(3)数、模电实验功能板均设有可装、卸固定线路实验小板的插座四只。配有共射极单管放大器/负反馈放大器实验板、射极跟随器实验板、RC正弦波振荡器实验板、差动放大器实验板、OTL功率放大器实验板及数字EDA、模拟EDA下载板各一块，可采用固定的线路及灵活组合相关的实验。
(4)实验连接点、测量点：采用高可靠防转叠插座及测试弯针。
(5)提供振荡线圈、继电器、拨码盘开关、按钮开关、晶振、桥堆、二极管、音乐电路、蜂鸣器、电容、数只多圈精密电位器及碳膜电位器等实验元器件。
(二)实验桌
实验桌为铁质双层亚光密纹喷塑结构，桌面为防火耐磨高密度板，用于安装实验控制屏和实验工作，设有两个抽屉。桌子右侧设置了放置示波器用的可拆卸搁板一块。
