[发明专利]数字电路实验箱及使用实验方法

权利要求书

1.一种数字电路实验箱，包括实验箱体，其特征在于：实验箱体配置实验箱面板、内置供电电源、多种信号源和多个实验数字显示表，实验箱体内设置多种信号源、逻辑指示电路板和数码显示电路板，实验箱面板上配置逻辑电平指示区、数码显示区、时钟信号指示区、触发信号插接区、数字电路芯片焊接连接区、多个模拟器件和用于扩展的元件插柱，多个模拟器件包括多个焊接设在实验箱面板上的LED指示灯、蜂鸣器、继电器、电阻和电容；逻辑电平指示区与辑指示电路板配合指示连接，数码显示区和数码显示电路板配合显示连接，逻辑电平指示区和数码显示区显示指示数字电路实验状态；实验箱面板所采用的电路板正面至少设有正面布线层、正面丝印层和多个整齐排列分布的电阻和电容器件，实验箱面板反面至少设反面布线层及布线焊接层，实验箱面板正面上安装焊接有用于提高学生实验教学认知判断识别能力的数字电路芯片、备用IC插槽板、多个模拟器件和用于扩展或检测的元件插柱，正面丝印层设有用于数字电路实验芯片连接图的电路原理连线丝印层和用于教学识别实验箱面板所用每个元器件信息的文字符号丝印层，电路原理连线丝印层用于教学实验展示构成实验箱面板上数字电路实验芯片的各元器件之间电气连接原理，正面布线层用于教学实验展示模拟的实验箱面板电气布线连接结构及布线设计特性结构。

2.按照权利要求1所述的数字电路实验箱，其特征在于：所述的元器件信息包括为学生提供电路原理教学实验认知判断识别每个不同元器件的元器件名称、元器件符号、元器件参数和元器件管脚符号信息。

3.按照权利要求1所述的数字电路实验箱，其特征在于：所述的电路原理连线丝印层和文字符号丝印层采用不同丝印颜色结构，文字符号丝印层的文字符号位置就近对应于每个元器件所在位置。

4.按照权利要求1所述的数字电路实验箱，其特征在于：所述的用于扩展或检测的元件插柱包括第一元件插柱区、第二元件插柱区、第三元件插柱区和第四元件插柱区，第一元件插柱区包括分别排列分别设于数字电路芯片和/或备用IC插槽板的芯片引脚两侧外侧位置处的多个元件插柱，第二元件插柱区包括采用方形阵列排布的多个元件插柱，第三元件插柱区包括排列分布在多个电阻和电容两端的多个元件插柱，第四元件插柱区包括分别焊接设置在LED指示灯、蜂鸣器和继电器外侧的多个元件插柱。

5.按照权利要求1所述的数字电路实验箱，其特征在于：所述的实验箱体整体长宽高尺寸为56±1CM*42±1CM*18±1CM。

6.按照权利要求1所述的数字电路实验箱，其特征在于：所述的多种信号源包括一组提供正、负输出单次脉冲信号源，一组提供频率分别为1Hz、1KHz、20KHz的脉冲方波信号源。

7.按照权利要求1所述的数字电路实验箱，其特征在于：所述的数字电路芯片焊接连接区包括用于数字电路实验中的晶体管开关特性、TTL集成逻辑门的逻辑功能与参数测试、CMOS集成逻辑门的逻辑功能与参数测试、集成逻辑电路的连接和驱动、组合逻辑电路的设计与测试、译码器及其应用、数据选择器及其应用、触发器及其应用、 计数器及其应用、移位寄存器及其应用、脉冲分配器及其应用、自激多谐振荡器、脉冲延时与波形整形电路、555时基电路及其应用、D/A转换器、A/D转换器、智力竞赛抢答装置、数字计时秒表和/或汽车尾灯电路所用的数字电路芯片。

8.按照权利要求1或7所述的数字电路实验箱，其特征在于：所述的数字电路芯片焊接连接区配置焊接连接有独立电源元件插柱及其各自对应的电源指示灯。

9.按照权利要求1所述的数字电路实验箱，其特征在于：所述的实验箱面板正面上设提供数字电路实验教学所需的检测连接件，检测连接件采用元件插柱、引接连接孔位和/或检测孔位结构，元件插柱、引接连接孔位和/或检测孔位与实验箱面板电连接。

10.一种数字电路实验箱使用实验方法，其特征在于：包括如下实验步骤

a 熟悉权利要求1～9之一所述的数字电路实验箱所配置的多种信号源、多个实验数字显示表及实验箱面板的布局与实验使用方法的熟悉步骤；

b 根据电路原理实验教学课程目的需求选择实际所需进行的晶体管开关特性、TTL集成逻辑门的逻辑功能与参数测试、CMOS集成逻辑门的逻辑功能与参数测试、集成逻辑电路的连接和驱动、组合逻辑电路的设计与测试、译码器及其应用、数据选择器及其应用、触发器及其应用、 计数器及其应用、移位寄存器及其应用、脉冲分配器及其应用、自激多谐振荡器、脉冲延时与波形整形电路、555时基电路及其应用、D/A转换器、A/D转换器、智力竞赛抢答装置、数字计时秒表和/或汽车尾灯电路进行数字电路实验的实验教学步骤；

c根据实际教学实验课程调试需求，将实验箱面板上配置的多个模拟器件，进行单独接入或替换接入至上述b步骤中多个教学实验，使学生获得对不同数字电路的调试教学实验认知掌握；

d 使用实验箱面板上的检测连接件对所需进行对数字电路的检测教学实验，获得对各数字电路的数字电路实验教学认知掌握；

e将实验箱面板上配置的多个模拟器件进行单独实物教学识别、单独接入或替换接入至多个数字电路教学实验用，使学生获得不同独立元器件的实物及其引脚识别判断，以及在数字电路中的电路应用有着清楚明确深刻的教学实验认知掌握；

f总结获得数字电路实验结论的结论总结步骤；

在上述b步骤中，包括供电电源、信号源和数字显示表与数字电路的电连接操作步骤；在实际教学使用中，可根据实际教学需求，灵活选择确定使用依上述顺序步骤或改变使用上述顺序步骤的教学使用方法，不完全受上述编号步骤顺序限制；必要时，应对实验结果进行误差分析，以及对实验中遇到的问题进行分析，总结实验收获和体会。