王燁
摘 要:近年來,隨著國家教育投入力度的不斷加大,我國各高職院校在模擬電子技術(shù)領(lǐng)域的教學(xué)設(shè)備越來越豐富,其中,模電綜合實驗臺作為一種完善的教學(xué)設(shè)備,被廣泛應(yīng)用于各大院校的模擬電子技術(shù)實驗中。本文結(jié)合個人的實踐教學(xué)經(jīng)驗,對模電綜合實驗臺的建設(shè)特點以及使用方法進行簡要概述,并從模電綜合實驗臺建設(shè)的角度出發(fā),對其在教學(xué)實踐應(yīng)用中經(jīng)常出現(xiàn)的故障、形成原因及排除故障的方法等加以分析,以便為今后類似的實驗教學(xué)提供借鑒和參考。
關(guān)鍵詞:模電綜合實驗臺;故障成因;排除
中圖分類號:G717 文獻標(biāo)識碼:B 收稿日期:2016-02-07
1.系統(tǒng)簡介及特點
在模擬電子技術(shù)實驗教學(xué)過程中, 實驗臺的整個系統(tǒng)采用了XK-TAD8A型數(shù)、模電試驗臺,并將模擬電路實驗區(qū)、數(shù)字電路實驗區(qū)以及函數(shù)信號發(fā)生器等設(shè)置為該系統(tǒng)的重要信號來源,將PVC面板設(shè)置為系統(tǒng)的主電路。與此同時,為確保系統(tǒng)性能的安全可靠,模電試驗臺的正面還印刷了相關(guān)的原理圖以及符號對照表,使得學(xué)生對一些復(fù)雜難懂的實驗原理的記憶加深,有助于學(xué)生深刻了解和掌握相關(guān)知識。此外,在具體的實驗操作過程中,模電綜合實驗臺還具有以下幾個特點。
(1)在整個實驗過程中,模電綜合實驗臺的實驗板布局相對合理,這在一定程度上為每一位學(xué)生提供了參與實驗的機會,有助于培養(yǎng)學(xué)生的動手操作能力。另外,試驗臺的實驗導(dǎo)線連接方便,接觸性能較好,為學(xué)生在實際操作過程中提供了很大的便利。
(2)模電實驗區(qū)在所使用的電路上均附有相關(guān)的原理圖及對照符號,線路構(gòu)架相對簡單,這不僅能夠確保系統(tǒng)的安全可靠,還能夠使學(xué)生更直觀地理解實驗原理,從而深刻掌握所學(xué)知識。
(3)在模電實驗區(qū),實驗中需要連接的部分主要采用的是疊式自鎖鍍金大孔插座,連線方便,接觸性能好,安全性能較高,既方便維護,又便于學(xué)生在實驗過程中放心操作。
2.模電綜合實驗臺的使用方法
在具體的實驗操作過程中,掌握使用方法也是極為必要的。
首先,需在市電插座上插入220V的電源,打開面板上的電源開關(guān),電源指示燈變亮即可。其次,連接線路。由于實驗中采用的是疊式自鎖鍍金大孔插座,因而可進行疊加插線;但在使用過程中,應(yīng)注意把握插線的特點,即用力插入,逆時針轉(zhuǎn)動拔出,切忌直接導(dǎo)線,以確保線路的安全,為電力供應(yīng)提供保障。再次,使用模電綜合實驗臺之前,應(yīng)仔細閱讀實驗指導(dǎo)書,必須在斷電的狀態(tài)下進行實驗線路的連接,待線路檢查無誤才可接通電源,避免發(fā)生危險。然后,應(yīng)依據(jù)實驗步驟以及實驗線路的相關(guān)說明,將線路一一對應(yīng)連接,在此期間,應(yīng)牢記電源的極性。最后,在模擬電路實驗區(qū), 應(yīng)格外注意電壓的正負極接入,一般情況下,VCC接入的是正12V,而VEE接入的是負12V,這是最基本的細節(jié)問題。一旦接錯,不僅會影響整個實驗的效果,還會導(dǎo)致線路產(chǎn)生故障。
3.實驗操作過程中的故障及排除
(1)電路設(shè)計問題。在模電實驗教學(xué)過程中,設(shè)計實驗電路必須按照電路設(shè)計的要求來進行。例如,在“單級放大電路”一節(jié)的實驗中,選用的單級共射放大電路具有靜態(tài)工作點穩(wěn)定的優(yōu)點,我們測量靜態(tài)工作點(即電流 、電壓 )的目的就是了解靜態(tài)工作點選的是否合理。在準(zhǔn)備好實驗后接入交流電,并觀察電流和電壓的變化。在此過程中,一旦出現(xiàn)某些元件接錯位置的現(xiàn)象,必將對實驗效果產(chǎn)生直接影響,甚至導(dǎo)致故障的產(chǎn)生。由此可見,在模電實驗區(qū),按照電路設(shè)計的要求來設(shè)計電路是至關(guān)重要的。在進行實驗前,應(yīng)提前做好充分的準(zhǔn)備工作,結(jié)合理論知識,做好電路的設(shè)計和檢查工作,并適當(dāng)?shù)貙﹄娐愤M行調(diào)整,以便使實驗達到預(yù)期效果。
(2)電源問題。在具體的模電實驗過程中,為確保電路的正常運行,應(yīng)給予所用到的全部集成芯片附加額定的電源電壓,避免漏接電源現(xiàn)象,務(wù)必要保證電源電壓符合電路設(shè)計的要求。例如,在日常的實驗教學(xué)中,經(jīng)常會有學(xué)生由于一時大意將電源與地短路,致使穩(wěn)壓電源的負載電流過大,穩(wěn)壓電流自動斷開。此時,若學(xué)生發(fā)現(xiàn)不及時,勢必會引發(fā)電路故障,導(dǎo)致整個電路因缺乏相應(yīng)的電源而中斷工作。這就要求學(xué)生在進行實驗時,應(yīng)集中注意力,遇到此類問題時應(yīng)及時斷開電源,并對電路的連接進行全面仔細的檢查,確認無誤后將穩(wěn)壓電源復(fù)位,并重新連接電路,以使電路恢復(fù)正常的工作狀態(tài)。此外,在電路設(shè)計中,還應(yīng)注意電壓給電源內(nèi)部帶來的干擾。由于集成電路會形成電源尖峰電流,并極易在其內(nèi)部形成干擾電壓,一旦這種干擾信號使電壓增大,必定會導(dǎo)致電路出現(xiàn)故障。因此為有效避免這種信號的干擾,可適當(dāng)?shù)卦陔娫磁c地之間接入電解電容。
(3)布線問題。在模電實驗過程中,電路安全與否在很大程度上取決于實驗之前的布線工作:一旦出現(xiàn)布線不合理情況,勢必會導(dǎo)致電路出現(xiàn)故障。這就要求學(xué)生在進行實驗之前,必須認真做好布線工作。首先應(yīng)在設(shè)計電路及畫電路圖階段,將邏輯電路圖畫出來,并將每個管腳的管腳步號仔細標(biāo)出,對芯片的所有數(shù)據(jù)進行輸入清零和置位等;還要注意在電源或外部輸入信號、接地等連接處做好標(biāo)記,以便為布線工作打好基礎(chǔ)。其次,進行布線過程中,應(yīng)做好電路中數(shù)選器的使能端、計算器的計數(shù)保持端以及觸發(fā)器的清零等接線工作,并以信號的輸入或輸出關(guān)系為依據(jù),做好電路的連接工作,確認無誤后,再打開穩(wěn)壓電源進行測試。最后,在線路板上布線時,應(yīng)注意避開集成芯片,盡量使未使用的插孔不被引線走線所覆蓋,這樣既不妨礙更換集成芯片,又便于對布線的檢查。
4.模電綜合實驗臺中日常設(shè)備的維護
在模擬實驗區(qū),對實驗臺日常設(shè)備的維護也是非常必要的,做好日常設(shè)備的維護工作,不僅能夠延長實驗設(shè)備的使用期限,還能在一定程度上將實驗操作過程中故障的發(fā)生幾率降到最低。下面筆者從幾個方面對模電綜合實驗臺中日常設(shè)備的維護工作進行簡單分析和闡述。
首先,在日常使用實驗臺的過程中,對實驗所需設(shè)備應(yīng)注意輕拿輕放, 避免因撞擊跌落導(dǎo)致實驗設(shè)備的損壞。對實驗臺不經(jīng)常使用的設(shè)備應(yīng)做好日常維護和保養(yǎng)工作,以避免在日后使用過程中發(fā)生故障,給實驗的操作帶來不便。其次,實驗完成以后,應(yīng)及時拔下電源插頭,以防漏電現(xiàn)象的發(fā)生。還應(yīng)注意蓋好機箱,以免灰塵或雜物等趁機進入機箱,給機箱的正常運行帶來威脅。再次,在做完實驗后,應(yīng)注意將面板上的插件以及連線整理好,并放回原位,以免線路纏繞,以方便下次使用。最后,在調(diào)節(jié)各種儀器旋鈕的操作過程中,應(yīng)注意調(diào)節(jié)有度,避免因強調(diào)過位或不足而導(dǎo)致儀器受損。
5.結(jié)語
綜上所述,在職業(yè)技術(shù)教育領(lǐng)域, 將理論教學(xué)與實踐教學(xué)相結(jié)合是非常必要的。與純理論教學(xué)相比,實踐教學(xué)能夠?qū)⒊橄蟮臅局R以直觀、形象的方式展現(xiàn)出來,因而在現(xiàn)代課堂教學(xué)中發(fā)揮著不可估量的作用。在具體的實踐教學(xué)過程中,模電綜合實驗臺的建設(shè),不僅能夠使學(xué)生掌握實驗設(shè)備的使用要領(lǐng),激發(fā)學(xué)生對模擬電路技術(shù)學(xué)習(xí)的積極性和主動性,培養(yǎng)學(xué)生的動手操作能力,提高學(xué)生對電路的設(shè)計和分析能力,還能鍛煉學(xué)生思考問題和解決問題的能力,促進教師模擬電路教學(xué)質(zhì)量的提高。
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