[实用新型]一种音视频模拟信号光纤传输教学设备

说明书

本实用新型公开了一种音视频模拟信号光纤传输教学设备，包括了音视频信号源、LED驱动调制电路、光纤信道、音频信号光电检测及语音输出设备、视频信号光电检测及图像输出设备，本实用新型可进行音频信号和视频信号光纤传输实验及相关电光/光电器件特性的测试，填补了大学物理实验课原有教学内容无视频信号光纤传输实验的空白、解决了大学物理实验课原有教学内容过于传统未能充分反映现代科学技术成就的问题。

技术领域

本实用新型涉及实验教学实验仪器领域，特别是涉及一种音视频模拟信号光纤传输教学设备。

背景技术

大学物理实验课是一门理工科学生必修的基础课，但“基础”的内涵应该随着科学技术的发展有所更新、“基础”要与“应用”相结合。光纤通信技术是现代科学技术发展的一项最新成就。模拟信号(包括音频信号和视频信号)光纤传输技术是它的一大领域。因光纤传输系统中所采用的光纤、半导体电光/光电器件的工作原理及这些器件特性的测试技术均与物理实验的教学内容密切相关，所以在大学物理实验内容现代化改革中，模拟信号光纤传输技术实验应该是必选的项目之一。此前，四川大学物理系朱世国教授在大学物理实验课教学内容现代化改革中首先推出了YOF系列音频信号光纤传输技术实验仪，在全国范围内获得广泛应用，开辟了大学物理实验课教学内容现代化改革的新篇章。但YOF系列音频信号光纤传输技术实验仪(包括以后的各种仿制设备)采用的光电检测器件是光敏面较大的硅光电二极管(SPD)，该器件对光信号的响应频带很窄，只能实现音频信号的光电转换，不能传输视频信号。针对以上问题，本实用新型在音频信号光纤传输技术实验仪基础上,增加了视频信号光纤传输技术的实验内容，对音频光信号采用SPD光电二极管进行光电检测、而对视频光信号采用响应带宽大于6M的PIN光电二极管的光电转换器件。

本实用新型结构简单、物理概念清晰、教学内容新颖、测量方法巧妙。填补了大学物理实验课原有教学内容无视频信号光纤传输实验的空白、开辟了大学物理实验课新的教学领域、解决了大学物理实验课原有教学内容过于传统未能充分反映现代科学技术成就和“基础”与“应用”脱节的问题，是培养学生创新意识和创新能力的有效平台。

实用新型内容

为解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种音视频模拟信号光纤传输教学设备，解决了大学物理实验课原有教学内容过于传统、未能充分反映现代科学技术成就和“基础”与“应用”脱节的问题。

本实用新型采用的技术方案是：一种音视频模拟信号光纤传输教学设备，其特征在于，包括音频信号源、视频信号源、调制信号输入调节电位器、半导体发光二极管LED及其驱动调制电路、光纤信道、硅光电二极管SPD及I-V变换电路、功放电路、语音输出设备、PIN光电二极管及前置放大电路和彩色图像显示器；

音频信号源连接双刀双掷切换开关的左侧第一固定端，视频信号源连接双刀双掷切换开关的左侧第二固定端，双刀双掷切换开关左侧的活动端连接调制信号输入调节电位器的输入端，调制信号输入调节电位器的输出端连接半导体发光二极管LED驱动调制电路的输入端；双刀双掷切换开关右侧活动端连接+5V电源电压，双刀双掷切换开关右侧第一固定端连接功放电路+5V电压输入端，半导体发光二极管LED驱动调制电路的出光口连接光纤信道的光输入端，光纤信道的出光口通过换接光纤跳线可分别连接PIN光电二极管及前置放大电路的输入端或硅光电二极管SPD及I-V变换电路的输入端，PIN光电二极管及前置放大电路的输出端连接彩色图像显示器，硅光电二极管SPD及I-V变换电路的输出端连接功放电路的输入端，功放电路的输出端连接语音输出设备。

优选地，音频信号源包括运算放大器TL802，运算放大器TL802的同相输入端分别连接滑动变阻器R3的一端、电阻R4的一端、二极管D2的正极和二极管D1的负极，二极管D1的正极分别连接二极管D2的负极、电阻R4的另一端、电阻R5的一端和放大器TL802的输出端，电阻R5的另一端分别连接电容C2的一端和放大器TL802的的反相输入端，电容C2的另一端分别连接接地电阻R1和接地电容C1；

视频信号源是彩色摄像头输出的全电视信号。