Модернизация лаборатоного курса по радиоэлектронике на базе интерфейсов MyDAQ презентация

использовать современное оборудование и программное обеспечение при решении научных и производственных задач, в частности при проектировании радиоэлектронной аппаратуры.
Такое умение (компетенцию) можно получить только при условии использования в учебном процессе современных информационных технологий.

подготовке специалистов направления “Радиофизика”, поэтому очень важно, чтобы студент хорошо усвоил данный курс. Достижение этой цели осложняется рядом причин :
1. Новые стандарты образования ограничивают количество аудиторных часов.
2. Имеющееся оборудование, на котором выполняется РТП (осциллографы, функциональ-ные генераторы, источники питания и т. д.) морально и физически устарели.

нового оборудования и программного обеспечения.

Основные задачи:
1. Адаптировать задания практикума к новому оборудованию;
2. Проделать задания;
3. Предложить варианты изменения заданий.

MyDAQ, созданный компанией National Instruments.

технологию виртуальных приборов NI LabVIEW, что позволяет измерять и обрабатывать сигналы реального мира.
NI myDAQ идеально подходит для изучения электроники и сбора данных с датчиков. В сочетании с LabVIEW студенты могут осуществлять сбор и анализ сигналов и управлять простыми процессами.
USB кабель
Светодиод
Разъем с винтовой клеммой на 20 контактов
Аудио кабель
Пробники мультиметра (DMM) типа Banana.

можно измерять или генерировать сигнал с напряжением ± 10 В, током 10 мА/канал и частотой до 200 кГц/канал.
3 источника питания: ± 15 В для питания аналоговых компонентов и +5 В для питания цифровых компонентов.
Мультиметр NI myDAQ (Максимальное напряжение на входе 60 В постоянного тока, 20 В переменного), аудио вход и выход.

систему схемотехнического моделирования Multisim. Эта система позволяет моделировать электрические схемы любой степени сложности.
NI myDAQ предоставляет возможность создавать реальную схему и анализировать различие практических и теоретических результатов. Несомненным достоинством является то, что можно менять любой элемент схемы и сразу видеть результат.

ELVIS(National Instruments Educational Laboratory Virtual Instrumentation Suite – набор виртуальных приборов для учебных лабораторий от компании National Instruments). Эти приборы интегрированы в LabVIEW и в Multisim, вот некоторые из тех, которые использовались при выполнении практикумов:

В, 500 мВ, 200 мВ, 100 мВ, 50 мВ, 20 мВ, 10 мВ. Аудио канала – 1 В, 500 мВ, 200 мВ, 100 мВ, 50 мВ, 20 мВ, 10 мВ.
• Частота дискретизации: максимальная частота дискретизации, доступная для аналоговых входов и аудио входов - 200 кГц;
• Временная развертка: Доступное значение для аналоговых и аудио входов составляет от 200 мс до 5 мкс.
• Режимы триггера: мгновенный и по фронту или спаду сигнала. Когда используется триггер по фронту или спаду, вы можете задать горизонтальную позицию в пределах от 0 до 100 %.

с настройками различных типов выходных сигналов (синус, квадрат, или треугольника), амплитуды сигнала, и частоты сигнала. Кроме того, прибор имеет настройки смещения амплитуды сигнала, возможности перестройки частоты, а также генерации амплитудной и частотной модуляции. FGEN использует АО0 на винтовой клемме.
• Диапазон частот - от 2 Гц до 20 кГц

частотной развертки, функции генератора и аналогового входа, в NI ELVISmx доступен полнофункциональный Боде анализатор. Вы можете инвертировать измеренные значения входного сигнала.
• Частотный диапазон:
от 1 Гц до 20 кГц

Например : Анализатор Боде и Функциональный генератор имеют ограничения по частоте 20 кГц.
Поэтому студенту дается возможность разработать свои собственные приборы в LabVIEW, но так как количество необходимых приборов достаточно велико, то для этого в 3 семестре на курсе “НИТ” студент в течении всего семестра изучает LabVIEW и подготавливает приборы для РТП, тем самым объединяя несколько разных предметов в цепочку последовательных связанных курсов. LabVIEW позволяет создавать приборы для обработки и построения любых сигналов, недостатком может являться только несовершенство методов используемых для обработки.

использовать NI myDAQ , так как все вычисления данной работы можно проделать вручную. Эта работа является вводной и у студента есть возможность потренироваться в пайке.
Единственное применение myDAQ здесь возможно только для построения ВАХ.
В данной лабораторной очень эффективным будет являться применение Multisim для моделирования любой из схем. Тем самым у студента появляется возможность смоделировать всю работу дома, а в учебном заведении подтвердить эти результаты практически.

лабораторных работах занимает относительно длительное время.
Ni myDAQ и NI ELVIS позволяют существенно сократить время получения АЧХ и ФЧХ. Имеются удобные средства анализа – курсоры, а также есть возможность сохранить опытные данные для расчетов.

с помощью курсоров определили частоты среза, скорости спада, время нарастания сигналов и др. с большой точностью.

на его основе.
При выполнении этой работы требуется снять и зарисовать множество ВАХ и осциллограмм.

при ручной работе, то студенту даются некоторые дополнительные задания.
Пример: Зарисовать ВАХ различных светодиодов и по прямому напряжению определить материал, из которого изготовлены эти светодиоды.

названием “Определение зависимости проводимости полупроводника от температуры”,
поэтому это задание является вводным. На данном этапе достаточно просто посмотреть как изменяется ВАХ диода, обратный ток, прямая ветвь. В данном примере использовался диод д814А

удалось не просто выполнить данную работу, но и в короткие сроки посмотреть различные интересные нам характеристики.