一个人实验技能的高低,是他实际工作能力强弱的重要标志。可以毫不夸张地说,学习电子学,离不开实验。本文向读者介绍一种新颖的插孔式模拟电路实验器,它备有分立元件、集成电路多功能插孔底板三块、百余张实验电路模卡和近二百个元器件插件,外形见题图。进行实验时,只需将实验电路模卡覆盖于实验底板上,按绘制在模片上的电路图,把元器件接插件插入卡片露出的孔内,就完成了电路的电气连接。根据需要,通过更换不同的模片,可以灵活地组成各种分立的和集成的模拟实验电路百余种,对提高电子学实验能力,减少实验时元件的损耗、改善实验室管理等有较大的意义。

实验器的构造
怎样才能在一块实验底板上搭出类型众多的实验电路,并实现每一张实验模卡上的电路图形与书本上的原理图基本一致呢?关键在于多功能实验底板上的插孔布局要科学,插孔之间的布线要巧妙、合理。本文以一种分立元件实验板为例来说明此点,图1为分立元件实验板的印刷电路布线图,在这块底板上可以做五十多个不同结构的分立元件电路试验。所谓布局合理,就是说既要保证每张实验模卡上元件的布置非常匀称,线路鲜明直观,又要使各张模卡在元件接插时灵活可变、互不干扰。例如有图2、图3、图4三个不同结构的实验电路,当用它们在图1上做实验时,要求图2、图3集电极电阻不能被图4集电极短路(图4电路的集电极直接与电源正端相连),而图3、图4的发射极电阻也不能因图2发射极直接接地而短接,从布局和布线上考虑,就要使这三个电路的晶体管插孔不在同一位置上。而电路结构有类似的部分,则插孔要合并。比如,图2、图3的偏置元件和负载电阻可以使用同一插孔,而图4则不能。如果仅做上述三个电路的实验,实验板线路可设计成图5形状,这里实验底板的插孔至少要有47个,并且需有10条连线。而图1所示的实验板,由于设计得比较巧妙,则可以完成差动电路、文氏振荡器、稳压电源等50多个类型的实验。



电阻器插件的结构如图6a,它的特点是两端还附设有同心插孔,可便于与其它元件并联连接,并且可很方便地对电路中各点的电压进行测量或者观察各点的波形。各插件的插脚可以灵活地装卸,通过插拔技术性能试验,插件的插拔次数大于2000次,其接触电阻最多增加0.1欧,插力和拔力在1千克左右,完全符合要求。其它元件如电容器、二极管也采用类似图6a结构。晶体三极管、微调电位器采用同一类型插件结构(如图6b)。集成运放电路的插件结构见图6c,其插座用小九脚电子管插座代替,安装在底板上。

本实验器所配制的插件有:不同阻值的1/8瓦碳膜电阻111只;1瓦的金属膜电阻1只;实芯电位器8只;晶体管三极管12只;集成运放块2只;晶体二极管15只;各种容量磁片电容18只;金属膜电容4只;电解电容15只;465千赫陶瓷滤波器1只;22mH电感1只;连接线9根;整形通针1根。如果插件种类不够用,还可根据情况多设置一些备用件。全部元器件插件有次序地放置在一个小盒子里,存、取都很方便。
能做哪些实验?
采用分立元件底板,配合相应模卡,可做如下分立元件实验:各种类型的偏置电路;共射、共集、共基三种基本组态电路;单管电压并联和电流串联反馈电路;阻容耦合和直接耦合电路;多级各类负反馈电路;差动放大电路;场效应管放大电路;RC和LC振荡电路;功率放大电路;整流滤波电路:稳压和稳流电源等。
采用集成运放实验底板,配合有关模卡,可做如下集成运放电路实验:运算放大器参数测试电路(包括开环增益、失调电压、失调电流、共模抑制比、开环输入电阻和输出电阻、共模输入电压等);运放的性能扩展电路;信号运算电路(包括反相、同相、差动、积分和微分的运算,对数和反对数运算等);信号处理电路(包括RC低通、高通、带通、带阻有源滤波器,移相电路,精密二极管电路,电压比较电路等);信号产生电路(包括文氏电桥和T型选频网络正弦波振荡器;积分式正弦波振荡器;方波、三角波、脉冲、锯齿波发生器等);以及信号变换电路、有源校正电路等。
实验所需的稳压直流电源、信号源、测试仪器需外接。(上海第二工业大学 郭维芹)