电子电气综合实验平台

产品技术说明书

硬件底座与可换课程板卡

模拟采集、信号发生、数字实验与配套教学资源

面向高校教师、实验室负责人和采购人员

本册介绍平台功能、资源配置与技术指标，便于课程实验规划、设备选型和参数查阅。课程板卡可按教学内容选配或自主开发。

产品概述与平台架构

平台将仪器资源集成于硬件底座，通过上位机软件组织测量与输出功能。课程实验部分采用可更换板卡，便于围绕不同课程搭建实验。

底座与课程板卡

底座提供模拟采集、模拟输出及数字信号资源，并预留课程板卡放置区域。模拟电路、数字电路、电路原理、信号与系统等课程板卡可按需选配，也支持自主二次开发。

资源层级	配置与作用
硬件底座	4 路高速模拟采集、4 路高精度模拟采集、3 路模拟输出，以及数字信号通道
上位机软件	免费提供，通过软件定义方式切换常用仪器功能
标配实验模块	数模混合通用实验模块，提供逻辑信号、显示及面包板实验单元
课程板卡	支持选配和自主开发，底座与板卡分离，可快速更换
教学资源	配套实验教学视频与项目式实验案例，详见第 7–10 页

课程与资源使用

教学内容	资源定位
电路原理与模拟电路	结合采集、信号源和通用实验模块开展电路搭建与观测
数字电路	结合数字输入、数字输出和可编程接口开展实验
信号与系统	结合信号产生、频谱和幅频特性分析开展实验
嵌入式处理器与 FPGA	属于教学视频覆盖内容，具体板卡和外设配置需另行明确

仪器功能概览

软件定义仪器不少于 12 种，涵盖示波器、数字万用表、函数发生器、数据采集、频谱与幅频分析、逻辑分析、脉冲输出和多功能数字 I/O 等。完整功能列表见第 7 页。

模拟采集功能

平台提供相互独立的两类模拟输入资源：高速模拟输入用于信号观测，高精度模拟输入用于精密测量。

高速模拟输入

指标项	技术指标
通道数	4 路独立通道，可配置为四通道示波器
分辨率	8 位
实时采样率	400 MSPS
输入范围	±30 V
带宽	50 MHz
示波器底噪	2 mV/div 档位下，接地噪声不超过 1 mVpp

高精度模拟输入

指标项	技术指标
通道数	4 路独立通道
分辨率	16 位
采样率	2 kSPS
输入范围	−5 V ～ +5 V

信号源与分析测量

三通道函数信号发生器支持同步输出和通道间相位调节。平台还提供频谱、幅频特性及电气参数测量。

三通道函数信号发生器

指标项	技术指标
通道与转换指标	3 通道同步，10 位，400 MSPS 刷新率
波形类型	正弦波、方波、三角波、直流、白噪声、调制波形、扫频信号、任意波形
最高输出频率	40 MHz
频率步进	0.1 Hz
波形幅度范围	±1 mV ～ ±5 V
幅度调节步进	1 mV
相位特性	三通道同步输出，通道间相位可调，可组成三相电波形

分析测量仪器

仪器	关键指标
频谱图仪	频率范围 DC ～ 50 MHz；带宽、窗函数与平均模式均可选
波特图分析仪	幅频特性分析，频率范围 1 Hz ～ 20 MHz
数字万用表	隔离型、自动量程，6999 读数；支持交直流电压、交直流电流、电阻、电容、二极管及通断测量；电容范围 10 nF ～ 4000 µF

数字通道与对外供电

数字通道按输入、输出及可编程多功能三组组织。对外供电包含正负可调输出和固定输出，全部对外电源具备短路保护功能。

数字信号功能

通道组	数量	速率及功能
数字输入	18	200 MSPS 采样率，用作逻辑分析仪，支持单次、连续和实时三种采样模式
数字输出	18	200 MSPS 刷新率，用作脉冲信号发生器，可输出自定义脉冲序列
可编程多功能	16	参数化编程接口，可配置为 SPI、I2C、UART、PWM、频率计和编码器功能

对外供电输出

输出组	电压	电流	调节与附加功能
正负可调	±1.5 V ～ ±15 V	500 mA	20 mV 步进；限流调节与输出电流监测
固定 ±5 V	±5 V	1 A 和 500 mA	正负输出与电流值的对应关系［待确认］
固定 3.3 V	3.3 V	1 A	固定输出

整机供电

整机采用 5 V 单电源供电。资料列明可使用普通手机充电器或充电宝，无需专用电源。选配电源时仍需明确输入电流、功率及接口要求。

结构接口与标配模块

底座与课程板卡采用分离结构。以下尺寸、接口数量及通用实验模块配置按技术资料列示，实物图与这些配置的对应关系仍待确认。

结构与接口

项目	技术资料配置
结构形式	底座与课程板卡分离，可快速更换课程板卡
课程板卡尺寸	15 cm × 20 cm
整机尺寸	19 cm × 25 cm × 3.5 cm
BNC 接口	6 个，供示波器和信号源使用
万用表接口	4 个香蕉头接口

标配数模混合通用实验模块

模块单元	配置
逻辑脉冲	一对正脉冲与负脉冲，脉冲宽度 250 ms
逻辑边沿	一对正边沿与负边沿
逻辑电平	8 路
时钟信号	1 Hz、2 Hz、10 Hz、100 Hz、1 kHz、10 kHz、100 kHz，七档可选
LED 指示	16 路，用于逻辑电平指示
数码管	四位带译码数码管
面包板	2 条

通用实验模块可支持基于 74 系列芯片、运算放大器等基础实验项目的自由搭建。课程专用板卡、项目传感器及通信模块的供货配置需另行明确。

软件环境与教学资源

配套上位机软件免费提供，兼容 Windows、Linux 及国产操作系统。实验视频与项目式案例用于支持平台使用和课程教学。

软件定义仪器

功能类别	仪器或功能
模拟测量	示波器、数字万用表、数据采集卡
信号与分析	函数发生器、幅频特性分析仪、频谱图仪
数字实验	逻辑分析仪、脉冲信号发生器、静态输入/输出、多功能数字 I/O
其他功能	对外供电、频率计、PID 控制器