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KTD-535M模電、數電、EDA實驗開發系統成套設備

本實驗設備可完成數字電子技術、模擬電子技術和EDA實驗，適合大、中專院校電子課程的實驗和畢業設計。

一、產品特點：

1、該系統采用"主板（基本實驗系統）+適配板（下載板）"的雙板式結構，配置靈活，適配板可選配Altera、Lattice、Xilinx等多家國際著名的PLD公司大部分ISP或現場配置的CPLD/FPGA進行編程下載，包括可對不同工作電壓CPLD/FPGA的編程，且在編程中無須做任何跳線切換即能自動識別主系統上的芯片，安全可靠，適合學生高密度的實驗操作。

2、該系統提供良好的混合電壓（MV）兼容功能，具備了5V、3.3V、2.5V、1.8V不同芯核電壓的CPLD/FPGA器件編程下載和實驗開發的全兼容功能。因此，用戶可避免單5V的EDA實驗系統過時淘汰之慮。

3、該系統可編程PLD器件與實驗模塊的連接全部采用自主連線，在PLD器件有限資源條件下，最大限度的連接上盡可能多的輸入輸出器件和實驗模塊。可完全滿足從簡單數字電路到復雜數字系統的設計實驗。且PLD的I/O資源完全開放，也可借助該開發系統完成相關開發項目。

4、EDA實驗開發系統上增加了"電子實驗模擬演示裝置"模塊，通過它我們把一些復雜的實驗系統諸如電梯控制系統、刀庫控制系統軟件化，即把這此實驗系統做成軟件動畫的形式，然后用CPLD/FPGA器件編程來控制它們，以此來達到控制真實系統的效果。通過這個裝置我們可以擴展十多個具有實際價值的實驗，使學生的實驗更接近于實際系統和項目的開發。

5、數電、模電創新實驗透明模塊盒體透明直觀，內裝元件一目了然，盒蓋印有元件符號，線條清晰美觀，盒蓋與盒體采用壓卡式結構、維修拆裝方便，在桌面中央通用九孔電路板上任意拼插盒成實驗電路，實驗方便、快捷，動手能力強。

二、技術性能：

1、輸入電壓：交流220V±10%  50Hz

2、溫度：-10℃～40℃，相對濕度＜85%（25℃）

3、裝置容量：＜1KVA

4、外形尺寸：1600mm×700mm×1200mm

三、功能與結構：

（一）實驗臺部分:

  1、電源

  1.1電源輸入:工作電壓220V±5%(50Hz)，輸入時指示燈亮。

  1.2電源輸出：有保險絲和漏電保護開關二級保護功能。

   A組:低壓交流電壓3-24V分七檔可調，輸出電流1.5A。

   B組: 二組互相獨立的0-30V直流穩壓電源，內置式繼電器自動換檔，多圈電位器連續調壓，輸出電流     2A，具有預設式限流保護功能。

   C組:低壓直流穩壓電源，電壓+5V，+14V。

   D組:單相市電輸出，供用戶自備儀器使用。

  2、功率輸出函數發生器：

1）采用直接數字頻率合成（DDS）產生高精度正弦波，方波和三角波。采用大屏幕LCD顯示輸出頻率、波形，衰減值。

2）正弦波輸出幅度≥10V,輸出阻抗50Ω，失真度<1%（0.1HZ-- 1KHz）。

3）頻率范圍: 0.1HZ~3MHz, 采用鍵盤直接輸入數字設定頻率,。

4）輸出幅度采用電位器調節，正弦波輸出具有20db,40db衰減。

5）方波占空比可調, 調節范圍：1%-99%調節；方波和三角波采用TTL電平輸出。

6）頻率計最高測量范圍100MHz，自動換檔。

3、七段譯碼器及對應譯碼顯示數碼管。

4、EDA實驗系統硬件結構及配置：

4.1 可選適配卡資源（標配1032實驗卡）

（1）1032實驗卡：Lattice公司6000門CPLD器件，配下載電纜；

（2）EP1K30實驗卡：Altera公司30000門FPGA器件，配下載電纜；

（3）EP1K100實驗卡：Altera公司100000門FPGA器件，配下載電纜；

（4）EP1C6T144實驗卡：Altera公司150000門FPGA/SOPC器件，帶配置芯

片：EPCS4（4Mbits），配下載電纜。

（5）EP1C12TQ240實驗卡：Altera公司300000門FPGA/SOPC器件，帶配置芯

片：EPCS4（4Mbits），配下載電纜。

（6）PAC10實驗實驗卡：Lattice公司模擬EDA器件，配下載電纜。

（7）PAC20實驗實驗卡：Lattice公司模擬EDA器件，配下載電纜。

4．2  主板硬件資源

（1）主板可與多種下載板相適配；

（2）8位動態掃描顯示電路；

（3）12位發光二極管顯示電路；

（4）8位二檔開關及其電平指示電路；

（5）8位按鍵開關電路；

（6）電子音響模塊；

（7）16*16 LED點陣顯示模塊；

（8）128*64 LCD的液晶顯示模塊；

（9）A/D 0809轉換器模塊；

（10）D/A 0832轉換器模塊；

（11）時鐘信號源：24MHZ、12MHZ、6MHZ、3MHZ、1.5MHZ、75OKHZ、65536HZ、32768HZ、16834HZ、8192HZ、4096HZ、1024HZ、256HZ、64HZ、16HZ、8HZ、4HZ、2HZ、1HZ、1/2HZ；

（12）MCS-51單片機擴展電路；  （13）一個四相步進電機；

（14）一個4*4小鍵盤；

（15）一個5V直流電機；

（16）配有存貯器EPROM27256；

（17）串行A/D轉換TLC549；

（18）串行D/A轉換TLC5620；

（19）一個RS232接口；

（20）一個VGA接口；

（21）一個PS/2（鍵盤、鼠標）接口；

（22）模擬可編程器件擴展模塊（PAC10、PAC20、PAC80）；(選配)

（23）波形發生器電路

（24）電子實驗模擬驗示裝置模塊電路；

（25）可選配擴展高速A/D、D/A轉換模塊；（26）可選配擴展UKT接口擴展模塊；

5、單次脈沖：每撥一次鈕子開關輸出一對正負脈沖。

6、外測交直流二用電流表：精度0.5級，三位半數字式顯示，測量范圍：0－999mA。

7、外測交直流二用電壓表：精度0.5級，三位半數字顯示，測量范圍：0－99V。

三、設備的構成、配備:

（一）構成與配備(以二十四座為例)

1、實驗操作桌12張，一桌二座。操作桌桌面中央設置通用電路插扳（尺寸:35×90cm），電路板由ABS注塑而成，背面裝有壓鑄而成九孔成一組的銅片，表面布有九孔成一組相互聯通的插孔，創新實驗元件模塊在其上任意拼插成實驗電路。創新實驗元件模塊盒體透明直觀，內裝元件一目了然，盒蓋與盒體之間采用壓卡式結構、維修拆裝、更換方便。每張操作桌配有一粒膠皮板，保護通用電路插板和桌面(如需要在桌上放置電機、焊接等).實驗操作桌下部有二只元件儲存柜，放置實驗元器件及儲存板。

  2、實驗臺，共12臺，每張學生實驗操作桌上配置l臺。

  3、示教控制臺1臺：由示教實驗操作桌、實驗臺、演示控制屏組成，能分別無線遙控控制12臺學生實驗臺的電源。尺寸為160×70cm。

電源無線總控制功能：

一）、概 述

"KTKZ-1型電源無線總控制臺" 針對普通電源控制臺諸多缺點而設計。利用單片機進行數字編碼、解碼，通過無線數字收發模塊發送接收控制編碼，實現電源的無線控制。控制臺具有結構簡單、操作方便、可靠性高，易于維護等優點，解決了傳統布線式的電源控制臺連接導線多、布線麻煩以及布線成本高等致命缺點。總控制臺與被控實驗設備在電氣上相互獨立，有利于實驗室布局的改變及重組。

二）、特 點

1、該設備以315MHz無線數字收發模塊為無線傳輸載體，配合單片機編碼解碼實現多個實驗室、多臺實驗設備電源的無線開關控制。

一臺"KTKZ-1型電源無線總控制臺"可對單個實驗室的30臺（60座）實驗設備進行單臺、多臺或全部設備的電源開關無線控制。

每臺設備有對應的指示燈指示當前的電源開關狀態；對實訓室30臺（60座）實驗設備的電源開關無線控制。

配有上位機軟件，可通過電腦對實驗設備的電源開關進行控制。

三）、技術性能

1、工作電源：AC220V±10%/ 50Hz

2、工作環境：溫度-10℃～40℃     相對濕度<85%(25℃)

3、載波頻率：315MHz

4、控制范圍：>50m

5、控制能力：60臺

6、外形尺寸：294mm×237mm×200mm

四）、裝置配置

1、按鍵模塊：按鍵模塊分為電源開關控制鍵和功能鍵，其中"1號臺"～"60號臺"及"全開"和"全關"為電源開關控制鍵，"確認"和"取消"為功能鍵。"1號臺"～"60號臺"開關控制鍵分別對應一個實驗室的60臺實驗設備，實現單臺控制操作；"全開"和"全關"對應實驗室所有實驗設備，可實現所有實驗設備的一鍵開關控制；"確認"和"取消"鍵對開關控制鍵的操作進行確認或取消。

 狀態指示模塊：該模塊有"1號臺"～"60號臺"共60個指示燈，分別指示該控制臺對應實驗室的60臺實驗設備的電源開關狀態，燈常亮表示對應實驗臺電源開，燈常滅表示對應實驗臺電源關，燈閃爍表示對該實驗臺正在進行開關控制操作，處于等待確認狀態，通過閃爍時間比來區分設備當前開關狀態與操作狀態。

發射模塊：載波頻率為315MHz，通過配套天線發射總控臺的數字編碼。

4、通信串口：通信串口為總控制臺與電腦的通信接口，可使用上位機軟件對實驗設備進行開關控制，上位機軟件界面簡潔，操作方便。

五）、上位機軟件功能

1.串口掃描檢測

2.通過串口發送工作臺工作命令

3.接收識別主控制臺發送工作臺開關控制的命令，并刷新工作臺狀態顯示

4.能控制最多128工作臺

5.開關工作臺操作時間顯示

五、設備配置清單（以二十四座為例）

表一       模電數電透明創新實驗模塊配置清單(每臺)

四、用戶自備器材: 雙蹤示波器（型號不限）、毫伏表、滑線變阻器。

五、實驗項目：

（一）模電、數電部分：

(1)模擬部分

1．二極管的正、反相特性                       

2．晶體三極管的輸入、輸出特性　             

3．晶體管共射極單管放大器　　　              

4．兩級阻容耦合放大電路　　　                

5．負反饋對放大器性能的影響　　            

6．場效應管放大器　　　　　　　                  

7．差動放大電路　　　　　　　　             

8．運算放大器指標測試　　　　　            

9．集成運算放大器的基本應用 (多種模擬運算電路)

10．集成運算放大器非線性應用（多種波形發生器）

11．變壓器耦合推挽功率放大器

12．0TL功率放大器

13．集成功率放大器

14．單相橋式整流電路

15．串聯型晶體管直流穩壓電源(設計性實驗)

16．集成直流穩壓電源

17．單結晶體管特性

18．單結晶體管觸發電路

19．晶閘管簡單測試

20．晶閘管可控整流電路

利用上述20項實驗元器件還可完成下面實驗項目

l．電壓負反饋偏置電路　　　　                

2．分壓式電流負反饋偏置電路                 

3．用二極管穩定工作點                             　　　

4．共基極放大電路　                                

5．共集電極放大電路　                            

6．共源極基本放大電路                      

7．場效應管共漏極電路                          

8．場效應管共柵極電路　                       

9．單管阻容放大電路                             

10．變壓器耦合放大電路                         

11．甲類功率放大電路                              

12．串聯電流負反饋電路

13．串聯電壓負反饋電路   

14．并聯電壓負反饋電路

15．并聯電流負反饋電路                           

16．共基共射極放大電路                           

17．自舉射極輸出電路                              

18．NPN一PNP直接耦合放大電路               

19．用負反饋消除自激振蕩                         

20．晶體管開關作用                                 

21．變壓器反饋式振蕩電路                       

22．電容三點式振蕩電路                         

23．電感三點式振蕩電路                          

24．差動放大電路的基本形式                    

25．長尾式差動放大電路                           

26．雙電源長尾式差動放大電路                 

27．運放用作交流比例放大                       

28．反相輸入保護措施                            

29．同相輸入保護措施                             

30．電源極性錯接的保護                          

31．RC高通電路                                     

32．利用三極管來保護器件                      

33．差動輸入運算電路                            

34．快速積分電路   

35．模擬一階微分方程電路

36．模擬二階微分方程電路

37．基本對數運算電路

38．實用微分電路

39．反對數放大基本電路

40．簡單的過零比較電路

41．利用二級管作為上限檢測幅度選擇電路

42．下限幅度選擇電路

43．RC無源網絡的低通濾波電路

44．同相輸入一階低通濾波電路

45．反相輸入一階低通濾波電路

46．簡單的二階RC濾波電路

47．典型二階RC有源低通濾波電路

48．典型二階高通有源濾波電路

49．基本帶通濾波電路

50．典型帶通濾波電路

51．矩型波振蕩電路

52．寬度可調的矩形波發生器

53．幅頻可調的鋸齒波發生器

54．單相半波整流電路

55．單相全波整流電路

56．電容濾波電路

57．電容濾波帶電阻負載

58．RC濾波電路

59．基本LC濾波電路

60．二倍壓整流電路

61．三倍壓整流電路

62．基本穩壓電路

63．基本調整管穩壓電路6

64．具有放大環節的穩壓電路

65．單相半波可控硅整流

66．電子調壓電路

67．電子催眠器一一趣味性實驗一

68．電子門鈴電路一一趣味性實驗二

69．電子報警電路一一趣味性實驗三

 (2)數字部分                         

l．TTL集成邏輯門的參數測試                    

2．CM0S邏輯門的參數測試                       

3．TTL集成電極開路門與三態輸出門的應用

4．與、非、或、與非門電路實驗           

5．半加器電路實驗                                

6．全加器電路實驗                               

7．RS觸發器實驗                                   

8．D觸發器實驗                                     

9．JK觸發器實驗                                    

10．T觸發器實驗                                   

11．JK型觸發器轉換成D觸發器                  

12．D型觸發器轉換成JK觸發器               

13．計數器實驗                                      

14．MSI移位寄存器及其應用                    

15．譯碼器及其變換方式

16．MSI數據選擇器及邏輯設計

17．微分型單穩態電路

18．環形多諧振蕩器

19．利用門電路構成編碼器分配器、選擇器

20．組合電路的設計之一一一編碼轉換

21．組合電路的設計之二一一顯示電路

22．同步時序電路的設計

23．計算機時序電路的設計

24．集成定時器測試及應用

25．CM0S集成A/D、D/A轉換電路實驗

26．二極管非門、或非門電路

27．三極管非門、與非門、或非門電路

28．異步十進制減法計數器

29．異步十進制加法計數器

30．綜合能力培訓實驗一一電子秒表

（二）EDA實驗項目

數字系統設計實驗項目：

（1）七人表決器

（2）格雷碼變換電路

（3）BCD碼加法器

（4）四位全加器

（5）英語字母顯示電路

（6）四位并行乘法器

（7）設計基本觸發器

（8）設計74LS160計數器功能模塊

（9）正負脈寬數控調制信號發生器

（10）序列檢測器

（11）四位移位乘法器

硬件模塊實驗項目

（12）ADC0809模數轉換實驗

（13）D/A轉換器DAC0832

（14）步進電機控制實驗

（15）LED點陣顯示實驗

（16）鍵盤擴展實驗

（17）時鐘顯示實驗

（18）LCD液晶顯示（LCD）

（19）VGA彩條信號發生器

（20）硬件電子琴電路實驗

（21）RS232串口實驗（rt）

（22）PS/2 鍵盤接口邏輯設計

（23）串行D/A轉換器TLC5620

（24）串行AD轉換器TLC549

DAQ數控式實驗演示裝置實驗項目

（25）交通信號燈的自動控制

（26）機器人自動掃雷

（27）加工中心刀庫捷徑方向選擇控制

（28）驅動步進電機的控制

（29）舞臺燈控制

（30）四層電梯控制

（31）LED數碼管顯示控制實驗

（32）交流電機Y/△形啟動的控制

（33）液體混合裝置的自動控制

（34）水塔水位自動控制

（35）四級傳送帶的模擬運行

（36）郵件分揀

（37）數字邏輯分析儀

（38）溫度壓力實驗

（39）連線自動檢測

模擬可編程器件實驗項目（選配模塊）

（40）IspPAC10增益的設定與調整；

（41）IspPAC10增益的放大與衰減；

（42）IspPAC10二階濾波器的實現；

（43）IspPAC10電橋測量實驗；

（44）ISPPAC20設計數/模轉換實驗；