一、简述：

1、 支持电路分析、模拟电路、数字电路、数字系统设计等课程实验与创新设计实验；

2、 课程实验操作面可翻转，APP 或云端可控。

3、 全流程数字化，即：实验起止时间、电路搭建过程（连线位置与时刻）、仪器操作与实验数据测试过程（虚拟仪器或实物仪器）、数字系统设计软件加载过程、电子报告生成与上传过程等均能实时保存于服务器。

单级放大电路搭建与实验数据测试跟踪界面（左下角为实物示波器测试波形）

4、 配套实验报告模板，借助数智化管理系统，平台能自动采集内置或外置仪器的实验数据，生成并上传实验报告。

5、 教师能在 PC 终端实时调阅并检查任一学生实验桌面（当前实验电路、当前实验结果），随时回放学生实验过程，在线辅导学生实验。

6、 数字化跟踪过程中同步生成实验电路原理图，配套的 AI 模型能实时解析实验电路功能与元件作用。

7、 配套电子技术基础仿真软件，仿真软件 BS 架构，学生能在浏览器上进行器件拖放和电子连线搭建实验电路，在线完成真实实验电路的原理仿真：工作点调整、电路参数配置、信号源选择、反馈量控制、选频电路响应信号测试、谐振电路调整等，同时学生能利用商用仪器面板一致的 4 通道虚拟示波器、虚拟函数信号源、虚拟双路稳压源、虚拟台式万用表等仪器，在线进行电路性能测试、电路原理验证、仪器仪表操作技能训练等。

二、实物平台

全流程数字化实验平台（高度不大于 40cm，能不影响学生观看黑板）

三、技术指标

实验平台模块化结构，标配 1 个嵌入式处理器与数据采集卡、1 个 14 寸人机交互液晶屏，3 个实验课程单元（电路分析实验单元、模拟电路实验单元、数字电路与数字系统设计实验单元）；

1、嵌入式处理器与数据采集卡

⑴ 数智化管理：板卡网口和服务器实时通信，交互各种数字化信息：实验过程跟踪信息、虚拟或实物测试仪器功能与量程控制信息、实验电路严重错误的告警信息等。

⑵ 实验过程跟踪：嵌入式处理器实时记录学生实验起止时间、电路搭建过程、实验数据测量过程，记录信息通过网口发至服务器。

⑶ 师生即时信息交互：嵌入式处理器接受教师监控命令，实时发送工位实验桌面（当前实验电路、当前实验结果）；发送学生求助申请，支持教师在线检查学生实验结果、在线辅导学生实验。

教师终端界面（动态观察学生实验结果检查申请）

教师终端显示申请学生的实验桌面（实验电路与实验结果）

⑷ 多种虚拟仪器：高低频信号源、三用表、毫伏表、双踪示波器、逻辑分析仪、双路电压源、电流源、晶体管特性测试仪、带宽积测试仪等；

⑸ 信息处理与数据传输：信息处理器参数不低于 4 核 CortexA55，主频不低于 2.0GHz，存贮器不低于 2G LPDDR4 + 32G EMMC；数据传输接口至少配置 5 个网口、4 个 USB 口、1 个 HDMI 口；4 个网口对接操控并读取 4 种实物测试仪器数 据，1 个千兆隔离网口用于和服务器通信，4 个 USB 口可接专用数据采集或键盘和鼠标等外设，1 个 HDMI 口可外接显示器或投影仪。

2、14 寸人机交互液晶屏

⑴ 用户登录，绑定学生与设备信息于服务器。

⑵ 实验交互：调阅实验指导书、实验框图，播放视频，师生在线交流。设置实验参数，包括信号与电路参数、测试仪器功能与量程等。

⑶ AI 信息交互：跟踪生成的原理图解析（电路是否正确、工作原理、支路器件作用等）、问题解答。

⑷ 电子报告生成与上传：调取实验报告模板；编辑实验目的、实验原理，采集实验数据与信号波形，分析实验结果，上传电子报告。

调取实验报告模板

自动获取测量数据：逻辑电平、三态逻辑笔、数码管数据、逻辑分析仪数据

教师可在管理系统中获取学生的实验报告数据

模拟电路实验波形获取

3、电路分析实验单元：配置 6 个实验模块，每个模块均具备实验过程跟踪功能。

⑴ 虚拟仪器测模块：内置实验所需的多种虚拟仪器，包括一路高频信号源、2 路低频信号源、双踪示波器、毫伏表、三用表、双路电压源、电流源，支持导线通断检测。

① 导线通断检测：将导线接入 2 个检测端口，按下按键，导线导通时指示灯亮；

② ▲双踪示波器：双通道 100MSPS 采样；通道输入阻抗 1MΩ；触发支持上升沿、下降沿触发，触发电平可调；支持测量通道交/直流耦合；垂直档位5V/2V/1V/500mV/200mV/100mV/50mV/20mV/10mV，水平时基1us/2us/5us/10us/20us/50us/100us/200us/500us/1ms/2ms/5ms/10ms；

③  毫伏表：信号频率不低于 1MHz，量程不低于 20V。

④ 三用表：支持直流电压、电流、电阻等参数测量，可调节Ω、V、mV、uA、 mA、A 和Auto 自动等多种测量档位。

⑤ 双路电压源，双路电源全隔离，输出电压 0-25V 可调，输出电流不小于 500 mA。

⑥  电流源：输出电流 0-200mA 连续可调，稳定度不大于 1%@10mA；

⑦ 高频信号源：集成常用正弦、脉冲、三角波、半波、全波、复杂信号直流等。常用信号，信号频率、幅度、偏置等参数可调；支持的输出信号频率不低于 10MHz，信号输出幅度不低于 5VPP；

⑧ ▲低频信号源两路：集成常用正弦、脉冲、三角波、锯齿波、半波、全波、复杂信号、单边指数。钟形函数、抽样函数、调幅波、调频波、双边带、扫频、音乐、直流等常用信号，信号频率、幅度、偏置等参数可调；支持的输出信号频率不低于 100KHz，交流信号输出幅度不低于 5VPP，直流信号输出-3V 至+3V；

⑵ ▲数字化实验过程跟踪模块：实时扫描电路分析所有实验模块锚孔，记录连线锚孔位置与动作时间信息，扫描周期不大于 500mS，直流电路并联的扫描接入阻抗大于 10MΩ；交流电路串联的扫描接入电阻小于 5Ω。

⑶ 外置实物测试仪器转接模块

▲转接三用表、稳压源、双踪示波器、函数信号源测试线接口至实验电路所用锚孔，能记录实物仪器接入实验电路的接线方式。

⑷ 线性电路特性研究模块，能完成：戴维南定理/诺顿定理、基尔霍夫定律/叠加定理、双口网络/互易定理；齐次性； 置换性；电路元件伏安特性测试 ；受控源特性的研究（VCVS、VCCS、CCCA、CCVS）。

⑸ 动态电路特性研究模块：动态元件特性研究；正弦稳态电路特性；RC 电路频率特性测试。

⑹ 谐振电路特性研究模块：串通谐振电路特性研究；并联谐振电路特性研究。

⑺ 负阻电路特性研究模块：负阻抗变换器及其应用；回转器研究及其应用。

4、模拟电路实验单元：

⑴ 集中测试模块：内置实验所需的多种虚拟仪器，包括一路高频信号源、2 路低频

信号源、双踪示波器、毫伏表、三用表、晶体管特性测试仪、带宽积测试仪，支持导线通断检测。

① 导线通断检测：将导线接入 2 个检测端口，按下按键，导线导通时指示灯亮；

② 双踪示波器：双通道 100MSPS 采样；通道输入阻抗 1MΩ；触发支持上升沿、下降沿触发，触发电平可调；支持测量通道交/直流耦合；垂直档位

5V/2V/1V/500mV/200mV/100mV/50mV/20mV/10mV，水平时基

1us/2us/5us/10us/20us/50us/100us/200us/500us/1ms/2ms/5ms/10ms；

③  毫伏表：信号频率不低于 1MHz，量程不低于 20V。

④ ▲晶体管特性测试：三极管特性曲线观测主要对基于三极管的放大电路静态分析和动态分析，采用图解法帮助学生理解和观测三极管的输入和输出的特性曲线。

⑤ ▲运放增益带宽积测试：运放增益带宽积观测是针对运管放大器的增益带宽积参数的实验和观测仪器，提供了学习理解运放器件的GBW 等重要参数的直观化实验效果，支持扫频信号的频率范围和频率步进、扫频幅度等参数调节，自动生成运放的增益带宽积曲线；

⑥ 三用表：支持直流电压、电流、电阻等参数测量，可调节Ω、V、mV、uA、 mA、A 和Auto 自动等多种测量档位。

⑦  电源接口，可输出+12V、-12V、5V、GND；

⑨ 高频信号源：集成常用正弦、脉冲、三角波、半波、全波、复杂信号直流等常用信号，信号频率、幅度、偏置等参数可调；支持的输出信号频率不低于

10MHz，信号输出幅度不低于 5VPP；

⑩ 低频信号源两路：集成常用正弦、脉冲、三角波、锯齿波、半波、全波、复杂信号、单边指数。钟形函数、抽样函数、调幅波、调频波、双边带、扫频、音乐、直流等常用信号，信号频率、幅度、偏置等参数可调；支持的输出信号频率不低于 100KHz，交流信号输出幅度不低于 5VPP，直流信号输出-3V 至+3V；

⑵ ▲数字化实验过程跟踪模块：实时扫描模拟电路所有实验模块锚孔，记录连线锚孔位置与动作时间信息，扫描周期不大于 500mS，扫描串接电路电阻小于 5Ω。

⑶ 晶体管放大电路模块：完成单级放大电路（场效应管）、两级放大电路、两级负反馈放大电路、射极跟随器实验，LC 振荡器及选频放大器实验；偏置、反馈、负载可调；

⑷ 差分放大器模块：完成双端差模放大、单端差模放大、双端共模抑止实验；可调零；

⑸ 运算放大器模块：完成比例求和、微积分电路、电压比较、有源低通高通带阻滤波器实验；方波、占空比可调矩形波、三角波、锯齿波产生实验；集成电路RC 正弦波振荡器、RC 正弦波振荡器、方波三角波变换电路、电压电流变换电路、电压频率变换电路实验；

⑹ 功放模块：集成功率放大器实验，互补对称功率放大器；

⑺ 稳压源模块：整流滤波、集成稳压、串并联稳压；

5、数字电路与数字系统设计单元

⑴ 综合仪器模块：三态逻辑笔、8 路逻辑分析仪、示波器、信号源、蜂鸣器、喇叭等。

①逻辑分析仪：分辩率 40ns，存贮深度：1Mb；触发方式可选：单次、普通，采样率：4K/s-32M/s 可选，触发设置：上升沿、下降沿、高电平、低电平，波形支持暂停读取，配有两条游标线方便学生读取实验数据。

②信号源：集成常用正弦、脉冲、三角波等常用信号，信号频率、幅度可调，可设置信号频率低于 100KHz，信号输出幅度不低于 5VPP；

③示波器：单通道，采样率不低于 1MSPS，配套 PC 端显示软件；

⑵ ▲数字化实验过程跟踪模块：实时扫描数字电路所有实验模块和主板锚孔，记录连线锚孔位置与动作时间信息，扫描周期不大于 200mS，采用逻辑扫描方式。

⑶ 公共显示模块：16 位逻辑电平显示LED；8 位LED 数码管（6 个 BCD 译码，2 个不译码）。

⑷ 逻辑信号模块：4 路脉冲信号输出，配有 LED 状态指示；16 路逻辑电平输出，配有 LED 状态指示；8 路时间输出，分别输出：1Hz、2Hz、4Hz、8Hz、1KHz、 10KHz、1MHz、连续脉冲输出（0-1MHz）。

⑸ ▲数电开发模块（2 块）：具有 74 系列芯片映射功能，可选 74 系列芯片不少于 35 种，学生实验可不插实体芯片（用映射芯片）做实验。每个模块标配 20 芯 DIP 插座 1 个、16 芯DIP 插座 2 个、14 芯 DIP 插座 2 个，每个 DIP 插座上芯片的 IO 状态能在液晶屏上实时显示；每个模块可开放 80 个 FPGA 的 IO 口，支持 EDA（数字系统设计） 实验，支持USB 加载数字系统原理图设计文件做实验。

两个具备芯片映射与数字系统设计功能的开发模块（USB 加载 FPGA 设计软件）

部分映射芯片

基于 FPGA 的数字系统设计

⑹ 阻容与 AD/DA 模块：内置多种电阻电容和电位器，满足模拟电路搭试要求；内置两个运算放大器，AD0809、DA0832、555 定时等芯片，完成模数、数模转换，定时振荡器等实验；

⑺ 自主设计模块：模块配置面包板及连接器，学生可用杜帮线自主搭建数字电路做实验；

三、实验内容

1、电路分析实验

⑴ 戴维南定理/诺顿定理、基尔霍夫定律/叠加定理、双口网络/互易定理；齐次性。置换性；电路元件伏安特性测试 ；受控源特性的研究（VCVS、VCCS、CCCA、 CCVS）。

⑵ 动态元件特性研究；正弦稳态电路特性；RC 电路频率特性测试。

⑶ 串通谐振电路特性研究；并联谐振电路特性研究。

⑷ 负阻抗变换器及其应用；回转器研究及其应用。

2、模拟电路实验

单级放大电路、两级放大电路、负反馈放大电路、射极跟随器、差动放大电路、比例求和运算电路、积分与微分电路、波形发生电路、有源滤波器、电压比较器、集成电路 RC 正弦波振荡器、集成功率放大器、RC 正弦波振荡器、LC 振荡器及选频放大器、电流/电压转换电路、电压/频率转换电路、波形变换电路、互补对称功率放大器、整流滤波与并联稳压电路、串联稳压电路。

3、数字电路与数字系统实验

⑴ 基础实验：实验箱的使用；门电路逻辑功能及测试；三态门和 OC 门的研究；组合逻辑电路（半加器、全加器）； 编码器与译码器；数据选择器；触发器及其功能转换；移位寄存器；组合电路中的竞争与冒险；

⑵ 应用设计实验：逻辑门的应用；计数、译码与显示； MSI 计数器的应用；双向移位寄存器应用；累加器的设计；格雷码与自然二进制码转换器；十翻二运算电路设计； 555 定时器； SRAM 存储器； AD 模数转换； DA 数模转换；信号采集与 LED 显示数字系统设计；

⑶ 课程设计：莫尔斯电码数发报器；动量程转换的数字频率计；8 路彩灯控制器；十字路口的交通灯控制器；数字电子钟逻辑设计；家用电风扇控制逻辑电路设计；鉴向倍频逻辑电路设计；四位二进制乘法器；

⑷ EDA（数字系统）实验：基于Quartus II 基本库元件的原理图设计；基于 QuartusII 宏功能模块的原理图设计；基于原理图的计数器设计；用 VHDL 设计实现模 8计数器；用 VHDL 设计实现常用组合逻辑电路；用 VHDL 设计常用时序电路。

注：需要完整解决方案或申请<试用账号>，请致电我公司（025-84585075）或发邮件到njrzkj@126.com获取。