Moku:Go 在一台高性能设备中结合了 14 多种实验室仪器。 本应用说明讨论了一个典型的本科生电子实验室练习，以及如何使用 Moku:Go 及其 Windows 或 macOS 应用程序有效地进行练习。 Moku:Go 的可编程电源为集成电路供电，模拟输入和输出可以刺激和表征电路行为。
Moku:Go
该实验室将使用 Moku:Go 的示波器、波形发生器、频率响应分析仪和可编程电源（需要型号 M1 或 M2）。 我们将使用常用的运算放大器 (op-amp) 构建巴特沃斯滤波器，并使用 Moku:Go 像实验室练习一样分析和了解其功能。
无源和有源滤波器实验室
数字 1: 过滤实验室的典型工作台设置
电子和计算机工程实验室中滤波器实验室的传统方法是引入简单的无源、电阻器、电容器和电感器 (RCL) 网络，并使用函数发生器、示波器和数字万用表探索它们的频率响应。 一旦探索了无源 RLC，教程通常会转到有源、基于运算放大器的滤波器，它们具有更锐利的截止和更复杂的传递函数。 现在还需要一两个外部实验室电源。
巴特沃斯过滤器
图 2 是基于运算放大器的低通二阶巴特沃斯滤波器的示意图。
图2： 二阶巴特沃斯滤波器原理图
我们在原型试验板上构建了这个过滤器，就像在教程中指导学生一样。 这使用了常见的双运算放大器，即德州仪器 (TI) 的 LM358，它具有双电源。 我们将它们设置为 +5 V 和 -5 V 以启用全输出摆幅。 它们由 Moku:Go 的电源 #1 和 #2（后面板上的香蕉式插孔）供电，并通过软件进行配置。
图3： Moku:Go集成电源
参考实验前的理论讲座和材料，学生会记得截止频率（或带宽）由下式给出：
在本例中，我们选择 R1 和 R2 为 22kΩ，R3 和 R4 为 100kΩ，C1 和 C2 = 1nF，因此给出 fc = 7.2 kHz 和增益 2（或 6 dB）。
一种常见的方法是现在指导学生使用函数发生器在选定的频率上应用正弦波。 然后在示波器上手动测量输出和输入，然后将其转换为幅度和相位图。 该图是滤波器频率响应的伯德图。 Moku:Go 的示波器有一个内置的波形发生器，因此无需额外的实验室设备就可以绘制这种手动的、手动的频率响应图。 图 4 显示了示波器及其集成波形发生器用于研究和测量输入和输出的幅度和相位。 通道 2（蓝色）正在测量应用于滤波器输入的波形发生器信号，而通道 1（红色）显示滤波器的输出。
图4： Moku：带有集成波形发生器的 Go 示波器
使用 Moku:Go 的示波器测量，学生可以快速测量从 DC 到 20 MHz（在本例中为 20 kHz）范围内的幅度和相位。 绘制频率响应至少需要大约 10 个测量对，因此我们预计这项任务在实验室中需要 30 分钟左右的时间。
Moku:Go 频响分析仪
图5： 四阶巴特沃斯滤波器
我们在原型面包板上再次创建了它。
图6： 原型巴特沃斯滤波器
现在是向学生介绍频率响应分析仪的绝佳时机。 该过程是自动化的，而不是手动记录幅度和相位测量值。 Moku:Go 在几秒钟内从示波器切换到频率响应分析仪，经过几分钟的设置，我们得到了 4 阶滤波器的响应。 游标可用于测量响应并确认振幅和相位与预期传递函数相匹配。
图7： Moku:Go 的频率响应分析器中的巴特沃斯滤波器响应
参考实验前的理论讲座和材料，学生会记得截止频率（或带宽）由下式给出：
实验室评估
Moku:Go 软件可在 Windows 和 macOS 上运行，并集成了数据记录和屏幕截图功能。 这使得它非常适合学生使用光标捕获绘图并在个人报告中提交以供评估和评分。
Moku:去完成实验室设置
图8： Moku:Go 过滤器实验室的完整设置
Moku:Go 将直观的用户界面与强大的仪器和可用的电源相结合。 工程实验室是便携式的，可以在学生方便的时间和地点进行异地实验室。
Moku:Go 的好处
对于教育工作者和实验室助理
- 有效利用实验室空间和时间
- 易于一致的仪器配置
- 专注于电子设备，而不是仪器设置
- 最大化实验室助教时间
- 个人实验室，个人学习
- 通过屏幕截图简化评估和评分
对于学生
- 以自己的节奏进行的各个实验室可以增强理解和记忆
- 便携式，选择实验室工作的节奏、地点和时间，无论是在家、在校园实验室还是远程协作
- 熟悉的 Windows 或 macOS 笔记本电脑环境，但配备专业级仪器
Moku:Go 演示模式
您还可以 下载 适用于 macOS 和 Windows 的 Moku:Go 应用程序。 演示模式无需任何硬件即可运行，并提供了使用 Moku:Go 的精彩概述
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