[发明专利]一种针对调幅收音机教学的可视化实验平台

说明书

本发明公开一种针对调幅收音机教学的可视化实验平台，包括调幅信号发射机、虚拟仪器设备、计算机和收音机实验板，虚拟仪器设备与计算机连接，虚拟仪器设备和收音机实验板通过测试线连接；所述收音机实验板中包括选频电路模块、变频电路模块、中频放大电路模块、检波电路模块、低频放大电路模块和功率放大电路模块，上述各个电路模块中均设置有测试点；本发明充分利用集成在虚拟仪器设备中的多种测试手段，在时域和频域开展对于收音机各个模块的测试分析，最为重要的是将测试结果以图示的方式展现出来，充分发挥可视化教学的优势，以形象生动的教学方式加深学生对于理论知识的理解程度，辅助收音机焊接调试教学工作的圆满完成。

技术领域

本发明涉及工科院校的教学技术领域，特别是涉及一种针对调幅收音机教学的可视化实验平台。

背景技术

工科院校本科教学中的“电子工艺实习”作为学科基础实践课是学生工程实训的重要环节，有助于锻炼学生的工程实践能力，并且借助实习过程中的电路安装、调试工作的体验，加深对于相关知识的理解。调幅收音机焊接调试是“电子工艺实习”课程的重要内容，它的特点是采用分立元器件进行焊接和调试，因此涉及的知识面广，需要学生掌握的信息量大，不仅要求学生了解相关的电子元器件知识、熟练掌握焊接技术，还需要在掌握无线信号处理原理的基础上学习针对电子产品的故障排查。同时这个以分立元件组成的收音机电路的调试过程，特别是它所包含的高/低频知识在具体电路上的体现，对于电类学生，特别是通信专业学生是一个非常好的教学案例体验。

但目前关于调幅收音机原理的介绍大多是局限在简单的理论知识讲授，学生对于落实到具体收音机电路上的工作原理领会不深，缺乏对理论分析的直观感受，造成调试工作的盲目性，也降低了收音机电路的完成对于巩固相关理论知识的辅助力度。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种针对调幅收音机教学的可视化实验平台。本发明提出可视化设计理念，在教学用调幅信号发射机、收音机实验板和虚拟仪器设备以及计算机的支撑下，将收音机接收信号过程中不同阶段的特征用图示方式展现出来。采用可视化手段将收音机接收信号的过程展现在学生面前，涉及到的设备包括用于教学的调幅信号发射机、用于图形化输出的虚拟仪器设备和计算机以及与焊接收音机电路一致的收音机实验电路板。本实验平台将收音机处理信号的各个环节，包括输入调谐、变频、中频放大、检波、音频信号放大和功率放大等过程，在测试设备上用现场测试加图形显示的方式进行各个电路模块功能的描述，图形化的内容包括时域和频域测试结果。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种针对调幅收音机教学的可视化实验平台，包括调幅信号发射机、计算机、虚拟仪器设备和收音机实验板，所述虚拟仪器设备与计算机连接，虚拟仪器设备和收音机实验板通过测试线连接；所述收音机实验板中包括选频电路模块、变频电路模块、中频放大电路模块、检波电路模块、低频放大电路模块和功率放大电路模块，上述各个电路模块中均设置有测试点，所述变频电路模块中设置有断路点，所述实验平台能够实现以下功能：

通过调整收音机实验板的双联电容实现对于不同载波频率信号的选择效果，展示不同谐振频率下的幅频特性曲线，实现选频电路模块对不同电台信号的选频作用的展示；

在计算机中展示将选中的载波频率变频成为465KHz中频信号的过程，通过收音机实验板第一级中周的不同调整结果展示第一级中周对变频结果的影响，同时通过计算机中显示的图示结果展示混频和变频的关系；实现对变频电路模块的变频作用的展示；

通过对收音机实验板第二、三级中周的调整实现对中频放大结果和选频结果的展示，通过第二、三级中周的幅频特性曲线展示中频放大电路模块中增益的逐级提升以及第二、三级中周对于中频选频的影响；实现收音机实验板的中周放大结果和选频作用的展示；

在收音机实验板上，经过中频放大后的调幅波经过检波电路模块，实现检波电路模块对于调制信号进行解调后的结果展示；

通过低频放大电路模块实现对低频信号的放大结果展示；