Помимо всех возможностей стенда "Электроника", в стенде "Электроника с МПСО" добавлены дополнительный модуль микроконтроллера и программируемой логической микросхемы (ПЛИС), цифровой многоканальный осциллограф и расширен перечень лабораторных работ на базе операционного усилителя (ОУ) (схемы исследования полосовых фильтров).
Конструктивный состав оборудования:
Конструктивно стенд состоит из корпуса, в который установлено электрооборудование, электронные платы, лицевая панель и столешница интегрированного рабочего стола.
В корпусе стенда размещены:
блок питания +12 В 0,5 А, -12 В 0,5 А, +5 В 0,5 А;
плата операционных усилителей;
плата транзисторных усилителей;
плата управляемого тиристорного выпрямителя;
плата генераторов;
плата логических элементов;
плата программируемой логики и микроконтроллера;
измерительный комплекс (цифровой осциллограф).
На лицевой панели изображены электрические схемы объектов исследования. Все схемы, изображенные на панели, разбиты на группы в соответствии с тематикой проводимых работ. На панели установлены коммутационные гнёзда, цифровые индикаторы, коммутацинная аппаратура, а также органы управления, позволяющие изменять параметры элементов при проведении лабораторной работы.
Функционально лицевая панель разбита на шесть блоков:
Блок питания. В пределах этого блока можно выполнить первых три работы.
Блок позволяет исследовать потенциометрический стабилизатор, влияние различных пассивных RC- и LC- фильтров и активного на биполярном транзисторе на выходное напряжение источника питания, тиристорный выпрямитель.
Блок для исследования схем на биполярных транзисторах.
Блок позволяет исследовать классические типы усилителей: однокаскадный (с общим эмиттером), дифференциальный, усилитель мощности и эмиттерный повторитель (с общим коллектором). Все схемы являются частями схемы усилителя мощности.
Входным сигналом служит выходной сигнал RC-автогенератора на ОУ с мостом Вина.
Напряжение питания может быть как стабилизированным 12В, так и регулируемым в пределах 0 ÷ 16 В
Блок для исследования схем на основе операционного усилителя.
Блок позволяет исследовать на ОУ стандратные схемы усиления (ивнертирующего и неинвертирующего усилителя), повторителя, суммирования, дифференцирования, интегрирования, сравнения (компаратор), триггер шмидта.
Входными сигналами могут быть: постоянный сигнал с регулируемого источника напряжения или сигнал с RC-автогенератора на ОУ.
Блок для исследования генераторов сигналов.
Блок позволяет исследовать: RC-генератор на биполярном транзисторе, RC-автогенератор на ОУ с мостом Вина с АРУ и без АРУ, мультивибратор на ОУ, ждущий мультивибратор на ОУ, RC-генератор на логических элементах.
Блок для исследования схем цифровой техники.
Блок позволяет исследовать: логические элементы НЕ, И-НЕ, И, синхронный RS-триггер, D-триггер, JK-триггер, T-триггер на логических элементах, схемы регистров, счетчиков и дешифраторов в интегральном исполнении, ЦАП с матрицей резисторов, АЦП последовательного приближения.
Блок для исследования микропроцессора и программируемой логической интегральной микросхемы (ПЛИС);
Блок позволяет исследовать микропроцессор (Изучение архитектуры, программирование с ПК, работа со светодиодной четырёхразрядной индикацией, работа в качестве таймера, совместная работа с ПЛИС и т.д.); программируемую логическую интегральную микросхему (ПЛИС) (Изучение архитектуры, программирование с ПК, реализация любых устройств бинарной логики, в том числе всех устройств, используемых в стенде на дискретных элементах, работа с микропроцессором).
Для проведения работы необходимо собрать схему объекта исследования с помощью унифицированных перемычек, позволяющих собирать схемы без потери их наглядности.
Измерения производятся с помощью цифрового измерительного комплекса встроенного в стенд и подключаемого к персональному компьютеру через шину USB.
Проведение лабораторных работ возможно как в ручном режиме, так и в режиме диалога с персональным компьютером.
К лабораторному стенду прилагается программное и методическое обеспечение:
программа тестирования студента для допуска к лабораторным работам. В процессе тестирования проверяются как теоретические знания, так и знание содержания выполняемой лабораторной работы. В результате тестирования студент получает оценку знаний;
программное обеспечение измерительного комплекса;
программное обеспечение для работы с ПЛИС и микроконтроллером;
комплект методической и технической документации, предназначенный для преподавательского состава.
Программное обеспечение МПСО позволяет:
выводить в одних координатных осях до 21 измерительного канала, с индивидуальной настройкой параметров масштаба по вертикали для каждого из каналов и общей для всех каналов настройкой параметров масштаба по горизонтали;
строить фигуры Лиссажу для двух любых измерительных каналов;
производить анализ спектра любого из используемых измерительных каналов;
производить измерение частоты сигнала на любом из используемых каналов;
вычислять активную, реактивную составляющие мощности, полную мощность, коэффициент мощности;
сохранять массив данных из буфера для последующего анализа;
производить экспорт осциллограмм в графические форматы
задавать параметры ЦАП. ЦАП позволяет формировать сигналы синусоидальной, треугольной и прямоугольной формы.
Стенд позволяет проводить следующие лабораторные работы:
Исследование выпрямителей:
Исследование схем однофазных неуправляемых выпрямителей.
Исследование схемы управляемого тиристорного выпрямителя.
Исследование схем компенсационного стабилизатора напряжения с использованием ОУ.
Исследование схем пассивных и активных сглаживающих фильтров.
Исследование однокаскадных усилителей:
Исследование усилителя по схеме с ОЭ.
Исследование усилителя по схеме с ОК.
Исследование дифференциального усилителя.
Исследование усилителей мощности:
Исследование усилителя на составном транзисторе.
Исследование бестрансформаторного усилителя мощности.
Исследование ОУ:
Исследование характеристик ОУ.
Исследование схемы инвертирующего усилителя на базе ОУ.
Исследование схемы неинвертирующего усилителя на базе ОУ.
Исследование схемы повторителя на базе ОУ.
Исследование схем на ОУ:
Исследование схемы сумматора на ОУ.
Исследование схемы интегратора на ОУ.
Исследование схемы дифференциатора на ОУ.
Исследование генератора линейно изменяющегося напряжения.
Исследование компаратора:
Исследование схемы компаратора на ОУ. Исследование триггера Шмидта на ОУ.
Исследование генераторов:
Исследование схемы RC-генератора на биполярном транзисторе.
Исследование схемы RC-автогенератора на ОУ с мостом Вина с АРУ и без АРУ.
Исследование мультивибратора на ОУ:
Исследование мультивибратора на ОУ.
Исследование ждущего мультивибратора на ОУ.
Исследование логических элементов НЕ, И-НЕ, И.
Исследование триггеров:
Исследование схемы RS-триггера на логических элементах.
Исследование схемы Т-триггера на логических элементах.
Исследование схемы синхронного RS-триггера на логических элементах.
Исследование схемы D-триггера на логических элементах.
Исследование схемы JK-триггера на логических элементах.
Исследование схем регистров в интегральном исполнении.
Исследование счетчиков и дешифраторов:
Исследование схем счетчиков в интегральном исполнении.
Исследование схем дешифраторов в интегральном исполнении.
Исследование схемы ЦАП с матрицей резисторов.
Исследование схемы АЦП последовательного приближения.
Исследование микропроцессора (Изучение архитектуры, программирование с ПК, работа со светодиодной четырёхразрядной индикацией, работа в качестве таймера, совместная работа с ПЛИС и т.д.).
Исследование программируемой логической интегральной микросхемы (ПЛИС) (Изучение архитектуры, программирование с ПК, реализация любых устройств бинарной логики, в том числе всех устройств, используемых в стенде на дискретных элементах, работа с микропроцессором).
Исследование схемы активного фильтра низких частот на ОУ.
Исследование схемы активного фильтра высоких частот на ОУ.
Исследование схемы логарифмического усилителя на основе ОУ.
Технические характеристики оборудования:
Технические характеристики стенда:
Питание
~220 В, 50Гц
Потребляемая мощность, кВт не более
0.15
Габаритные размеры стенда:
Ширина, мм
1310
Высота, мм
1460
Глубина, мм
600
Вес оборудования, кг., не более
80
Технические характеристики МПСО:
Количество гальванически развязанных АЦП
3 шт.
Количество каналов в одном АЦП
7 шт.
Частота дискретизации АЦП
1 МГц
Количество каналов ЦАП
1 шт.
Амплитуда сигнала ЦАП, до
±5 В
Частота дискретизации ЦАП
1 МГц
Диапазон измеряемых напряжений
От
±0,1 В
До
±750 В
Диапазон измеряемых токов
От
±500 мкА
До
±10А
Точность измерений, до
0,5%
Комплектность оборудования "Электроника с МПСО" модификации НТЦ-02.05.1:
лабораторный стенд НТЦ-02.05.1 "Электроника с МПСО";
программное обеспечение;
паспорт;
комплект перемычек;
LPT-кабель.
Рекомендуемое дополнительное оборудование, не входящее в комплект поставки:
