模电/数电综合实验台的建设

1、前言
计算机网络技术的到来，也使得这门技术走入校园，成为各大高校的必须专业，近几年也成为了热门专业。原因就是社会对这方面的人才需求量增大，各行各业都有相关的专门网络平台维护部门，所以，在大学里，不论是什么专业，都必须对日常计算机技术的应用都要掌握，而电子信息管理的学生更是要掌握更高技能的专业知识。文章介绍的综合试验台系统专门针对电子专业，采用模拟和电子实践教学的方法以及得出的结果，促进电子技术的教学的进一步发展。
2、系统简介及特点
模电/数电综合实验台，我们在这里主要以系统XK-TAD8A型数为蓝本，介绍模电实验台。该设备有两个试验区，分别是模拟电路实验区和数字电路实验区，并且配有PVC面板电路和相关原理图，安装有函数信号发生器以及对照符号，使学生能够进一步了解实验的基本原理。它的安全性能比较好，在数字电路实验区安装有万能插座，功率高，以及７截数码管。同时该系统也配备了叠加式的自动锁的大孔插座，在实验操作进行时，连接的接触性能非常好，而且又安全。它的特点主要有以下三点：
（1）试验导线插接方便，利于学生操作，而且，整个实验板的布局也是科学合理的，不会出现实验班不够等问题，尽量使每一个学生都有动手的机会。
（2）电路原理清楚明白，各个结构部件和符号标注也是一目了然，线路构架并不复杂，方便学生在开始学习的过程中掌握要领。
（3）大孔叠加式自动镀金插座，安全性好，可靠性也很好，一般情况不会发生什么不良后果，除非学生再带危险物品或故意有人砸坏。
3、实验台使用方法
（1）我们先要做的肯定是接入电源，正常功能都是220V的电源电压。然后打开面板上的电源开关，正常情况下指示灯就会亮起来。
（2）此时要进行线路的连接。由于系统是大孔叠加式自动镀金锁，所以可以在上面进行叠加插线，在插的过程中要稍稍用力，确定线路安全插入孔内，保障电力供应。注意的是，千万不能直接导线，要想拔出线路就得逆时针转动，然后松开向上拔出。因为用电比较危险，所以一些小细节不能忽视。
（3）连接线路的时候切记不能通电，直到所有电路都连接好后，且没有审美问题之后在通电，在操作过程中如有什么不懂的，可以直接问老师，或者先阅读指导书，哪里有疑问就先停下来，不要盲目求快，导致不良后果。
（4）根据实验步骤，将相关线路按照说明完全对应连接之后，不要忘了电源的极性，也就是它的最大负荷电流和电流，确保在能承受的电压之下进行操作。
（5）这是最基本的细节理解，必须要记住：在模拟电路实验区，VCC一般情况下连接的是正12V，而VEE连接的是负12V，两个正好一正一负，千万不能记反了。
4、实验故障和排除
（1）电路的设计问题
在设计电路时一定要按照电路设计要求进行。例如下例中：线路设计要求为设计BCD码的40进计数器，结果应该由0到39，即000000计至100111，但是有些学生就设计为0到57，即从000000到111001，这样的错误是显示易见的。因此在实验过程中，要按照基础的理论精心设计电路，否则就会导致故障。我们再看下例：某个时序电中，其组合电路存在着一定冒险，在输出时有毛刺，在时序电路中，信号带毛刺会导致触发器误翻转，这时就要及时更改设计思路，以避免出现毛刺，消除冒险。一些计数器当进入非工作循环后无法进行正常的工作循环，这种情况我们称为无法自启动。在进行电路测试时，就会出现没有输出波形，或者输出的波形为非工作状态的。此时设计中要相应的加入自启动项，电路就会具有自启动功能。一些扭环形计数器或者伪随机码等，是用移位寄存器组成的，那么在设计时就要对自启动问题做全面检查。
（2）电源问题
在数字电路实验区，几乎所有的电源电压都是额定电源电压。学生在操作中经常出现的错误是漏接了电源或者将电源与地段路相连接，电路中途无法正常供给电压，电源与地段路就会导致稳定电压的承载实际电压超负荷，这种情况下，定电压则会自动中断电源，电路当然会因为缺少一定的电源供应而暂停。若遇到这种问题，学生只需电源电压断开，然后仔细检查看是哪个电路处理问题，等到发现问题后，及时插接好相应的线路，在保证没有其他问题的情况下，打开电源，重新恢复电路电源，继续工作。我们知道，电路接通后还会受到一些电阻的干扰，所以务必要使电阻率小于电源压力，小于电流。如果电阻干扰过大，电压和电流都受到影响，导致出现电路故障，此时，我们需要在电源电压和地段路线之间接入相对大的电容来消除这种故障，如果问题不是很大，就需要比较下的电容。
（3）布线问题
在实验过程中电路故障多数是由于布线不合理造成的。所以在布线时要认真合理。在电路的设计及画电路图的阶段，要画出逻辑电路图，并且要把各个管脚的管脚步号一一标出，芯片的所有数据输入清零、置位、是否需接电源或者接外部输入信号、接地等均要预先标好，打好实验布线的基础。在进行实验的布线时，要先接好电路中所用到的应接电源和接地，包括数选器使能端、清零触发器以及计数器计数保持端等。如果在线路板上进行布线，为了便于检查，便于集成芯片的更换，尽量在集成芯片的周围直走线，并且引线不可跨过集成芯片，并且未使用的插孔要尽量不要被引线走线覆盖，引线要与线路板表面尽量贴近。
5、日常设备维护
（1）防止撞击跌落。
（2）完后拔下电源插头并盖好机箱，防止灰尘、杂物进入机箱。
（3）做完实验后要将面板上插件及连线整理好。
（4）各仪器调节旋钮操作时不得强调过位，以免损坏。
6、结语
现代教育已由传统的的填鸭式教学转变为理论和实践的相结合教学，注重培养学生的动手操作能力。实践过程中，学生才能真正掌握理论知识，并加以运用，才能在操作中看出自己的失误在哪里，以后需要注意的问题等，所以，实践操作更直观，更明了。同时，学生也能实际明白各种仪器以及芯片的实际功能，这可是理论课程无法代替的。只有做了才能深刻体会和理解。也要求教学在此基础上，激发学生的创新能力，不断改进教学方案，以学生为本。