专利名称：科技普及型电子线路实习机的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种电子技术类科普教学用具，具体地说是一种科技普及型电子线路实习机。
早在1994年，基于对教学实践和教学改革的不断探索，我们就研制出了一种有利于培养学生动手能力和加深对电子学基本概念理解的电子线路实习机(ZL94 2 44179.6)。该实习机利用插接弹簧这一活动连接方式，取代了电子元器件与导线焊接这一费时、费力、费元件的传统固定连接方式，为电子技术类教学提供了一种行之有效的教学设备。但是经过近几年的实践与摸索，发现上述实习机尚存在着一些不足，如①电子元器件板的布局不够合理，没有区分显示和测试部分，不便于操作，影响观察效果；元器件全部暴露在面板上，占用面积大、元器件易损坏，影响美观。②所选电子元器件种类单一，微电子(集成电路)元器件所占比例偏少，满足不了电子技术飞速发展对教学的要求。③实习机造型笨拙、陈旧、死板，缺乏现代气息，缺乏美感。
本实用新型的目的在于提供一种布局合理、功能增加、实用性增强，能够满足更高、更新教育要求的科技普及型电子线路实习机。
为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为该实习机主要由机壳、操作平台及配套的连接导线组成，其特征在于操作平台分为显示板和测试板两部分，显示板倾斜放置在测试板前方，测试板的正、反面安装着各种电子元器件和微电子(集成电路)器件，各元器件的端子上设置有插接弹簧或接插孔，插接弹簧或接插孔暴露在测试板正面，测试板的反面采用印刷电路板固定连接电子元器件，实习机设置有交直流两路供电方式。
在上述的显示板上，设置有显示电流电压的仪表、电源指示器件、LED发光二极管、数码显示器、光电管、光敏电阻、扬声器及指示灯等。在测试板上，设置有各种电子元器件和微电子(集成电路)器件，这些器件又分为各个单元，有与显示板电子元器件相对应的“显示单元”；由各种阻值的电阻组成的“电阻器单元”；由各种容量的电容器组成“电容器单元”；由一定数量的硅二极管、锗二极管、稳压二极管、双基极二极管、双向二极管、晶闸管、双向晶闸管、NPN型三极管、PNP型三极管组成的“半导体单元”；由震荡线圈、高频扼流圈、磁性天线、调谐电容器、电位器、、话筒、红外接受管、红外发射管、耳机组成的“接受与发射单元”；有由前置放大集成电路、超外差收音机集成电路、功放集成电路、555集成电路、双运放集成电路、TTL与非门集成电路、JK触发器集成电路、音乐集成电路组成的“集成电路单元”；由各种按钮开关、选择开关、继电器组成的“开关单元”；由电池组、稳压电源组成“电源单元”；由输入输出变压器、中周变压器组成的“变换单元”等，其中电池组可提供1.5、3、4、4.5、5、6、9伏直流电压；稳压电源输入220伏交流电，可输出3、4.5、5、6伏直流电压和9伏交流电压。
上述实习机壳体上、下盖的连接采取了“包轴”的形式，下盖设计成台阶式形状。
改进后的电子线路实习机，具有以下特点①布局更为合理。显示板倾斜放置在测试板前方，便于观察实习中出现的各种发光、发声、电流电压参数的变化情况；电子元器件分设在测试板的正反面，使部分元件隐蔽在测试板下，占用面积小、元器件不易损坏。
②实习功能更为突出。该实习机涉及的电子元器件具有典型性、代表性，与其配套教材《走进电子时代》(初、中级版)结合使用，可连接出上百利电路。不仅能够深化学生对电子学基础知识的认识，而且能够培养他们的创新意识和实践能力。
③外形更为美观。机壳上、下盖的连接采取了“包轴”的形式，使整个机壳呈现出具有现代气息的优美的流线型；机壳下盖设计成“台阶状”，使整个机壳呈现超轻、超薄的美感视觉效果。
④实习机的应用范围更为广阔。该实习机与其配套教材《走进电子时代》(初、中级版)可广泛用于我国基础性电子应用技术方面的普及教育。例如全面推进中小学素质教育；企业在职职工的技能培训；下岗职工的再就业教育；部队战士的军地两用人才培养；干部的现代化教育和培养农村信息化急需的人才等。
图1为科技普及型电子线路实习机的结构示意图；图2为科技普及型电子线路实习机测试板面板结构示意图；图3为科技普及型电子线路实习机测试板面板字符图；图4为测试板中各集成电路功能说明图；图5为以调光灯为例的实习电路原理图；图6为以触摸延时开关为例的实习电路原理图；图7为以集成电路超外差收音机为例的实习电路原理图。
图1中，1—机壳上盖；2—机壳下盖；3—上下盖连接轴；4—显示板，5—测试板；6—插接弹簧；7—连接导线。该实习机主要由机壳上下盖1、2、操作平台及配套的连接导线7组成，操作平台分为显示板4和测试板5两部分，显示板4倾斜放置在测试板5前方，测试板5的正、反面安装着各种电子元器件和微电子(集成电路)器件，各元器件的端子上设置有插接弹簧6，插接弹簧6暴露在测试板5的正面，测试板5的反面采用印刷电路板固定连接电子元器件，实习机设置有交直流两路供电方式。上述实习机壳体的上、下盖1、2的连接轴3采取包轴形式，下盖2设计成台阶式形状。需要说明的是各元器件的端子处除通过插接弹簧6连接导线外，还可以设置成接插孔形式，其配套导线的两端设有接插头，接插头之间可叠插。
图2、3中，上述显示板4上设置有显示电流电压的仪表、电源指示灯、LED发光二极管、数码显示器、光电管、光敏电阻、扬声器及指示灯等。测试板5上的电子元器件和微电子(集成电路)器件，可分为与显示板4上的电子元器件相应的“显示单元”；从1Ω-1MΩ阻值的电阻中选择了35个电阻组成的“电阻器单元”；从100PF—3300μF容量的电容器中选择了20个电容器组成的“电容器单元”；由硅整流二极管、锗二极管、稳压二极管、双基极二极管、双向二极管、晶闸管、双向晶闸管、NPN型三极管、PNP型三极管组成的“半导体单元”；由震荡线圈、高频扼流圈、磁性天线、调谐电容器、电位器、话筒、红外接受管、红外发射管、耳机组成的“发射与接受单元”；由直放式收音机集成电路IC1(D7642)、超外差收音机集成电路IC3(ULN2204A)、低压功放集成电路IC4(TDA2822)、555时基电路IC7(SA555N)、双运放集成电路IC8(LM358)、TTL四与非门IC6(74HCOO)、JK触发器IC5(SN74LS76AN)、音乐片IC2(MX-011)等组成的“集成电路单元”；由按钮开关、选择开关、继电器等组成的“开关单元”；由电池组、稳压电源组成的“电源单元”；由输入输出变压器、中周变压器等组成的“变换单元”。其中“电源单元”中的电池组使用六节五号电池，可提供1.5、3、4.5、6、9伏直流电压；稳压电源输入220伏交流电，可输出3、4.5、5、6伏直流电压和9伏交流电压。
测试板5的反面采用的是“印刷电路板”结构固定连接元器件。考虑到学生的特点和安全性，大部分易损的元器件和稳压电源都安装在测试板5的反面。为了便于学生学习和识别，测试板5的正面印有各种器件和集成电路的名称和符号。
图4为测试板中各集成电路功能说明图，将其粘贴在机壳上盖内面板上，实习时可随时查阅有关元器件、集成电路的名称和符号。
图5至图7是从实习机配套教材《走进电子时代》(初、中级版)中摘录的几个实习线路的具体例子在图5所示的“调光灯”线路实习中，可取用实习机提供的9伏交流电，用实习机的配套导线通过插接弹簧端子把四个硅二极管D1-D4连接起来，组成一个桥式整流电路；把单结晶体管T2和电位器RP连接起来组成一个触发电路。学生可通过转动电位器RP旋柄，调整晶闸管T1的导通时间。从实习机的显示板上能够观察到指示灯HL亮度的变化情况。通过操作这些电路能够使学生了解电路的组成、结构和调光原理。
在图6所示的“触摸延时开关”线路实习中，从实习机9伏交流电源的弹簧端子出发，用导线把二极管D1和电阻R4、电容器C1连接起来组成一个整流滤波电路；用导线通过弹簧端子把晶体管T1、T2连接起来组成一个多级放大电路；再把晶体管T2的输出端同电阻R2、R3连接起来组成一个分压电路。分压电路向晶闸管T3提供触发电压，再通过晶闸管T3接通指示灯HL，就构成了一个完整的“触摸延时开关电路”。当学生用手触摸三极管T1的基极时，人体感应电压使晶体管T1导通。晶体管T1导通后，一方面向晶体管T2注入电流，晶体管T2把输入电流放大并通过输出电路使晶闸管T3触发导通。此时，学生可以从实习机显示板上看到指示灯发亮。另一方面，晶体管T1导通后，又向电容C2充电。因此，当学生把手离开触摸点M后，电容C2通过电阻R1放电，使晶体管T2继续导通一段时间。此时，学生可以看到指示灯HL延时发亮的情况。放电结束时，晶体管T2截止，晶闸管T3过零关断，指示灯HL熄灭。学生可以从这个实验中看到RC电路的延时作用和晶闸管的工作特点。
在图7所示的集成电路“超外差收音机”线路实习中，实习机提供的元器件，如ULN—2204超外差收音机集成电路IC1、中周变压器、震荡线圈、天线线圈、双连调谐电容、扬声器、稳压电源等。学生可在教师指导下，按照配套教材——《走进计算机时代》(初、中级版)中介绍的原理和方法，连接出一个完整的集成电路收音机。实习机内的扬声器就能发出悦耳的声音，取得很好的收音效果。
权利要求1.一种科技普及型电子线路实习机，主要由机壳上下盖(1)(2)、操作平台及配套的连接导线(7)组成，其特征在于操作平台分为显示板(4)和测试板(5)两部分，显示板(4)倾斜放置在测试板(5)前方，测试板(5)的正、反面安装着各种电子元器件和微电子器件，各元器件的端子上设置有插接弹簧(6)或接插孔，插接弹簧(6)或接插孔暴露在测试板(5)正面，测试板(5)反面采用印刷电路板固定连接电子元器件，实习机设置有交直流两路供电方式。
2.根据权利要求1所述的科技普及型电子线路实习机，其特征在于上述显示板(4)上设置有显示电流电压的仪表、电源指示灯、LED显示器、数码显示器、光电管、光敏电阻、扬与显示板声器及指示灯等。
3.根据权利要求1所述的科技普及型电子线路实习机，其特征在于测试板(5)上的电子元器件和微电子器件，分为与显示板(4)上的电子元器件相应的“显示单元”，由各种阻值的电阻组成“电阻单元”，各种容量的电容器组成“电容器单元”，由一定数量的硅二极管、锗二极管、稳压二极管、双基极二极管、双向二极管、晶闸管、双向晶闸管、NPN型三极管、PNP型三极管组成的“半导体单元”，由震荡线圈、高频扼流圈、磁性天线、调谐电容器、电位器、、话筒、红外接受管、红外发射管、耳机组成的“接受与发射单元”，由前置放大集成电路、超外差收音机集成电路、功放集成电路、555集成电路、双运放集成电路、TTL与非门集成电路、JK触发器集成电路、音乐集成电路组成的“集成电路单元”，由各种按钮开关、选择开关、继电器组成的“开关单元”，由电池组、稳压电源组成的“电源单元”，由输入输出变压器、中周变压器组成的“变换单元”等，其中“电源单元”中的电池组可供1.5、3、4、4.5、5、6、9伏直流电源；稳压电源输入220伏交流电，可输出3、4.5、5、6伏直流电和9伏交流电。
4.根据权利要求1所述的科技普及型电子线路实习机，其特征在于上述实习机壳体的上、下盖(1)(2)连接轴(3)处采取包轴形式，下盖(2)设计成台阶式形状。
专利摘要一种科技普及型电子线路实习机,由机壳、操作平台及连接导线组成,显示板倾斜放置在测试板前方,测试板的正、反面安装着电子元器件和微电子器件,各元器件的端子上设置有插接弹簧或接插孔,弹簧或接插孔暴露在测试板正面,测试板反面采用印刷电路板固定连接元器件。该实习机布局合理、实习功能突出、外形美观、应用范围广阔,可与其配套教材《走进电子时代》(初、中级版)配合用于我国电子技术(基础电子线路)方面的普及教育。
文档编号G09B23/18GK2401950SQ9924798
公开日2000年10月18日 申请日期1999年11月30日 优先权日1999年11月30日
发明者张宁春 申请人:甘肃汇凯电子有限公司