[發明專利]一種基于數模電路實驗的綜合虛擬儀器及其運行方法

在審

• 申請號: 201910065563.1
• 申請日: 2019-01-22
• 公開（公告）號: CN109615991A
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發明（設計）人: 劉少楠;胡宗敏;李梅梅
• 申請（專利權）人: 東北大學秦皇島分校;上海澄科電子科技有限公司
• 主分類號: G09B23/18
• 分類號: G09B23/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于數模電路實驗的綜合虛擬儀器，其特征在于，包括實驗底座和實驗面板，所述實驗底座包括呈箱型結構的實驗底座外殼和設置在實驗底座外殼內的電路板，所述實驗底座設置電路板的一面設有插槽，所述實驗底座中設有電源模塊、輸入輸出模塊和控制模塊，所述實驗面板設置在實驗底座的插槽中，通過與電路板上設置的排針接觸而實現與實驗底座的電路連接，實驗底座通過其外殼上設置的USB接口與電腦端連接；

其中，

--所述電源模塊用于給輸入輸出模塊、控制模塊和實驗面板的運行提供電源；

--所述輸入輸出模塊包括多個接口，所述接口設置在實驗底座外殼和電路板上，其分別為萬用表接口、信號源接口、示波器接口、可調電源接口、可編程數字IO接口和數字輸入/輸出接口，所述接口插入表筆或連接測試儀器配合實驗面板進行電路實驗操作采集實驗數據；

--所述實驗面板為高頻電路板，包括振蕩器模塊電路板、高頻小信號放大器模塊電路板、混頻和中頻放大器模塊電路板、調幅與檢波模塊電路板和調頻與鑒頻模塊電路板；

--所述控制模塊采用MCU控制器，用于識別以及分析處理所述輸入輸出模塊采集到的實驗數據，并將分析的測試結果傳輸給電腦端；

--所述電腦端用于選擇和發布實驗任務，以及顯示波形和測試數據。

2.根據權利要求1所述的基于數模電路實驗的綜合虛擬儀器，其特征在于，所述高頻電路板上均設有數個電路實驗模塊，且所述電路實驗模塊均設有控制電路電源啟停的開關按鈕。

3.根據權利要求2所述的基于數模電路實驗的綜合虛擬儀器，其特征在于，所述高頻電路板上均設置有與各電路實驗模塊連接的+12V電源模塊，通過其背部設有的電源供電觸點與電路板上設置的排針接觸而實現供電。

4.根據權利要求3所述的基于數模電路實驗的綜合虛擬儀器，其特征在于，所述振蕩器模塊電路板中的電路實驗模塊包括：變容二極管調頻電路模塊、晶體振蕩器電路模塊、LC振蕩電路模塊、丙類高頻功率放大及基極電路和集電極調幅電路模塊，其還包括3-10V可調電源模塊。

5.根據權利要求3所述的基于數模電路實驗的綜合虛擬儀器，其特征在于，所述高頻小信號放大器模塊電路板中的電路實驗模塊包括：單調諧放大器電路模塊、掃頻檢波電路模塊、雙調諧放大器電路模塊、話音輸入電路模塊和音頻功率放大器電路模塊。

6.根據權利要求3所述的基于數模電路實驗的綜合虛擬儀器，其特征在于，所述混頻和中頻放大器模塊電路板中的電路實驗模塊包括：455Hz中頻放大器電路模塊、乘法器混頻電路模塊、三級管混頻電路模塊和4.5MHz中頻放大器電路模塊，其還包括-12V電源模塊。

7.根據權利要求3所述的基于數模電路實驗的綜合虛擬儀器，其特征在于，所述調幅與檢波模塊電路板中的電路實驗模塊包括：同步檢波電路模塊、信號轉換電路模塊、乘法器調幅電路模塊、AGC控制電路模塊和二極管檢波電路模塊，其還包括-12V電源模塊。

8.根據權利要求3所述的基于數模電路實驗的綜合虛擬儀器，其特征在于，所述調頻與鑒頻模塊電路板中的電路實驗模塊包括：乘積型相位鑒頻器電路模塊、鎖相調頻器電路模塊、電容耦合相位鑒頻器電路模塊和鎖相鑒頻器電路模塊，其還包括-12V電源模塊。

9.根據權利要求1所述的基于數模電路實驗的綜合虛擬儀器，其特征在于，所述實驗底座中還設有存儲模塊，用于存儲實驗數據和測試結果。

10.一種基于數模電路實驗的綜合虛擬儀器的運行方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一，在實驗底座上安裝實驗面板，接通電源，電源模塊供電，在電腦端選擇實驗類型，并選擇所述萬用表接口、信號源接口、示波器接口、可調電源接口、可編程數字IO接口或數字輸入/輸出接口插入表筆或連接測試設備；

步驟二，表筆或測試設備在實驗面板上進行電路實驗操作采集實驗數據，所述輸入輸出模塊將采集到的實驗數據傳輸給控制模塊，所述控制模塊進行識別分析，將分析的測試結果通過USB接口傳輸給電腦端；

步驟三，所述電腦端顯示測試結果信息。