【正文】 題目01 多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)一、設計任務 設計一個八路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，系統(tǒng)原理框圖如下： 主控器能對50米以外的各路數(shù)據(jù)，通過串行傳輸線（實驗中用1米線代替）進行采集的顯示和顯示。具體設計任務是： （1）現(xiàn)場模擬信號產生器。 　?。?）八路數(shù)據(jù)采集器。 　?。?）主控器。二、設計要求1．基本要求 　　 （1）現(xiàn)場模擬信號產生器：自制一正弦波信號發(fā)生器，利用可變電阻改變振蕩頻率，使頻率在200Hz～2kHz范圍變化，再經頻率電壓變換后輸出相應1～5V直流電壓（200Hz對應1V，2kHz對應5V）?！　。?）八路數(shù)據(jù)采集器：數(shù)據(jù)采集器第1路輸入自制1～5V直流電壓，第2～7路分別輸入來自直流源的5，4，3，2，1，0V直流電壓（各路輸入可由分壓器產生，不要求精度），第8路備用。將各路模擬信號分別轉換成8位二進制數(shù)字信號，再經并/串變換電路，用串行碼送入傳輸線路。 　?。?）主控器：主控器通過串行傳輸線路對各路數(shù)據(jù)進行采集和顯示。采集方式包括循環(huán)采集（即1路、2路……8路、……1路）和選擇采集（任選一路）二種方式。顯示部分能同時顯示地址和相應的數(shù)據(jù)。2．發(fā)揮部分 　　（1）利用電路補償或其它方法提高可變電阻值變化與輸出直流電壓變化的線性關系；　　（2）盡可能減少傳輸線數(shù)目； 　?。?）其它功能的改進（例如：增加傳輸距離，改善顯示功能）。三、評分意見 　項 目得 分基本要求方案設計與論證、理論計算與分析、電路圖30實際完成情況50總結報告20發(fā)揮部分完成第一項15完成第二項15完成第三項10題目02 實用低頻功率放大器一、任務設計并制作具有弱信號放大能力的低頻功率放大器。其原理示意圖如下：二、要求1．基本要求　　（1）在放大通道的正弦信號輸入電壓幅度為（5～700）mV，等效負載電阻RL為8Ω下，放大通道應滿足：　?、?額定輸出功率POR≥10W；　　② 帶寬BW≥（50～10000）Hz；　?、?在POR下和BW內的非線性失真系數(shù)≤3%；　　④ 在POR下的效率≥55%；　?、?在前置放大級輸入端交流短接到地時，RL=8Ω上的交流聲功率≤10mW。（2）自行設計并制作滿足本設計任務要求的穩(wěn)壓電源。2．發(fā)揮部分　　（1）放大器的時間響應　?、?方波產生：由外供正弦信號源經變換電路產生正、負極性的對稱方波：頻率為1000Hz、上升時間≤　1μs、峰峰值電壓為200mVpp?！　∮蒙鲜龇讲罘糯笸ǖ罆r，在RL=8Ω下，放大通道應滿足：　　② 額定輸出功率POR≥10W；帶寬BW≥（50～10000）Hz；　　③ 在POR下輸出波形上升時間和下降時間≤12μs；　　④ 在POR下輸出波形頂部斜降≤2%；　　⑤ 在POR下輸出波形過沖量≤5%。（2）放大通道性能指標的提高和實用功能的擴展（例如提高效率、減小非線性失真等）。三、評分意見　項 目得 分基本要求設計與總結報告：方案設計與論證，理論計算與分析，電路圖，測試方法與數(shù)據(jù)，結果分析50實際制作完成情況50發(fā)揮部分完成第一項20完成第二項10特色與創(chuàng)新20題目03 實用信號源的設計和制作一、任務在給定177。15V電源電壓條件下，設計并制作一個正弦波和脈沖波信號源。二、要求1．基本要求　?。?）正弦波信號源　?、?信號頻率：20Hz～20kHz步進調整，步長為5Hz　?、?頻率穩(wěn)定度：優(yōu)于104　　③ 非線性失真系數(shù)≤3%　?。?）脈沖波信號源　　① 信號頻率：20Hz～20kHz步進調整，步長為5Hz　?、?上升時間和下降時間：≤1μs　?、?平頂斜降：≤5%　　④ 脈沖占空比：2%～98%步進可調，步長為2%　　（3）上述兩個信號源公共要求　?、?頻率可預置?！　、?在負載為600Ω時，輸出幅度為3V?！　、?完成5位頻率的數(shù)字顯示。2．發(fā)揮部分　?。?）正弦波和脈沖波頻率步長改為1Hz?！　。?）正弦波和脈沖波幅度可步進調整，調整范圍為100mV～3V，步長為100mV。　?。?）正弦波和脈沖波頻率可自動步進，步長為1Hz?！　。?）降低正弦波非線性失真系數(shù)。三、評分標準　項 目得 分基本要求設計與總結報告：方案設計與論證，理論計算與分析，電路圖，測試方法與數(shù)據(jù)，結果分析50實際制作完成情況50發(fā)揮部分完成第一項10完成第二項10完成第三項5完成第四項5特色與創(chuàng)新20題目04 簡易無線電遙控系統(tǒng)一、任務設計并制作無線電遙控發(fā)射機和接收機。1．無線電遙控發(fā)射機2．無線電遙控接收機二、要求1．基本要求　?。?）工作頻率：fo=6～10MHz中任選一種頻率?！　。?）調制方式：AM、FM或FSK……任選一種?！　。?）輸出功率：不大于20mW（在標準75Ω假負載上）?！　。?）遙控對象：8個，被控設備用LED分別代替，LED發(fā)光表示工作?！　。?）接收機距離發(fā)射機不小于10m。2．發(fā)揮部分　?。?）8路設備中的一路為電燈，用指令遙控電燈亮度，亮度分為8級并用數(shù)碼管顯示級數(shù)?！　。?）在一定發(fā)射功率下（不大于20mW），盡量增大接收距離?！　。?）增加信道抗干擾措施?！　。?）盡量降低電源功耗?！　∽ⅲ翰荒懿捎矛F(xiàn)成的收、發(fā)信機整機。三、評分意見　項 目得 分基本要求設計與總結報告：方案設計與論證，理論計算與分析，電路圖，測試方法與數(shù)據(jù)，結果分析50實際制作完成情況50發(fā)揮部分完成第（1）項12完成第（2）項8完成第（3）項5完成第（4）項5特色與創(chuàng)新20題目05 簡易電阻、電容和電感測試儀一、任務設計并制作一臺數(shù)字顯示的電阻、電容和電感參數(shù)測試儀，示意框圖如下：二、要求1．基本要求　?。?）測量范圍：電阻100Ω～1MΩ；電容100pF～10000pF；電感100μH～10mH。　?。?）測量精度：177。5% ?！　。?）制作4位數(shù)碼管顯示器，顯示測量數(shù)值，并用發(fā)光二極管分別指示所測元件的類型和單位。2．發(fā)揮部分　?。?）擴大測量范圍?！　。?）提高測量精度?！　。?）測量量程自動轉換。三、評分意見　項 目得分基本要求設計與總結報告：方案設計與論證，理論計算與分析，電路圖，測試方法與數(shù)據(jù)，結果分析50實際制作完成情況50發(fā)揮部分完成第（1）項9完成第（2）項9完成第（3）項12特色與創(chuàng)新20題目06 5V/1A開關電源制作一、任務設計并制作交流變換為直流的穩(wěn)定電源。二、要求1．基本要求　?。?）穩(wěn)壓電源 在輸入電壓220V、50Hz、電壓變化范圍＋15%～－20%條件下：　　a．輸出電壓為+5V　　b．　　c．電壓調整率≤%（輸入電壓220V變化范圍＋15%～－20%下，空載到滿載）　　d．負載調整率≤1%（最低輸入電壓下，滿載）　　e．紋波電壓（峰峰值）≤20mV（最低輸入電壓下，滿載）　　f．效率≥40%（輸出電壓9V、輸入電壓220V下，滿載）　　g．具有過流及短路保護功能2．發(fā)揮部分　?。?）擴充功能　　a．排除短路故障后，自動恢復為正常狀態(tài)　　b．過熱保護　　c．防止開、關機時產生的“過沖”　?。?）提高穩(wěn)壓電源的技術指標　　a．提高電壓調整率和負載調整率　　b．擴大輸出電壓調節(jié)范圍和提高最大輸出電流值　　（3）用數(shù)字顯示輸出電壓和輸出電流三、評分意見　項 目得 分基本要求設計與總結報告：方案設計與論證，理論分析與計算，電路圖，測試方法與數(shù)據(jù)，對測試結果的分析50實際制作完成情況50發(fā)揮部分完成第（1）項9完成第（2）項15完成第（3）項6完成第（4）項10特色與創(chuàng)新10題目07 簡易數(shù)字頻率計一、任務設計并制作一臺數(shù)字顯示的簡易頻率計。二、要求1．基本要求　　（1）頻率測量　　a．測量范圍 信號：方波、正弦波；幅度：～5V；頻率：1Hz～1MHz　　b．測量誤差≤%　?。?）周期測量　　a．測量范圍 信號：方波、正弦波；幅度：～5V；頻率：1Hz～1MHz　　b．測量誤差≤%　?。?）脈沖寬度測量 　　a．測量范圍 信號：脈沖波；幅度：～5V；脈沖寬度≥100μs　　b．測量誤差≤1%　　（4）顯示器 　　十進制數(shù)字顯示，顯示刷新時間1～10秒連續(xù)可調，對上述三種測量功能分別用不同顏色的發(fā)光二極管指示?！　。?）具有自校功能，時標信號頻率為1MHz?！　。?）自行設計并制作滿足本設計任務要求的穩(wěn)壓電源。2．發(fā)揮部分　　（1）～10MHz（～5V），%（最大閘門時間≤10s）。　?。?）測量并顯示周期脈沖信號（～5V、頻率1Hz～1kHz）的占空比，占空比變化范圍為10%～90%，測量誤差≤1% 。　?。?）在1Hz～1MHz范圍內及測量誤差≤1%的條件下，進行小信號的頻率測量，提出并實現(xiàn)抗干擾的措施。三、評分意見　項 目得 分基本要求設計與總結報告：方案設計與論證，理論分析與計算，電路圖，測試方法與數(shù)據(jù)，對測試結果的分析50實際制作完成情況50發(fā)揮部分完成第（1）項10完成第（2）項10完成第（3）項20特色與創(chuàng)新10題目08 水溫控制系統(tǒng)一、任務設計并制作一個水溫自動控制系統(tǒng)，控制對象為1升凈水，容器為搪瓷器皿。水溫可以在一定范圍內由人工設定，并能在環(huán)境溫度降低時實現(xiàn)自動控制，以保持設定的溫度基本不變。二、要求1．基本要求　　（1）溫度設定范圍為40～90℃，最小區(qū)分度為1℃，標定溫度≤1℃。　?。?）環(huán)境溫度降低時（例如用電風扇降溫）溫度控制的靜態(tài)誤差≤1℃?！　。?）用十進制數(shù)碼管顯示水的實際溫度。2．發(fā)揮部分　　（1）采用適當?shù)目刂品椒?，當設定溫度突變（由40℃提高到60℃）時，減小系統(tǒng)的調節(jié)時間和超調量?！　。?）溫度控制的靜態(tài)誤差≤℃?！　。?）在設定溫度發(fā)生突變（由40℃提高到60℃）時，自動打印水溫隨時間變化的曲線。三、評分意見　項 目得 分基本要求設計與總結報告：方案設計與論證，理論分析與計算，電路圖，測試方法與數(shù)據(jù)，對測試結果的分析50實際制作完成情況50發(fā)揮部分減小調節(jié)時間和超調量20溫度控制的靜態(tài)誤差≤℃10實現(xiàn)打印曲線功能10特色與創(chuàng)新10題目09 調幅廣播收音機*一、任務利用所提供的元器件（附有資料）制作一個中波廣播收音機。二、要求1．基本要求　?。?）接收頻率范圍：540kHz～1600kHz；　　（2）調諧方式：手動電調諧；　?。?）輸出功率：≥100mW；　　（4）測量靈敏度、選擇性、鏡像抑制比和電調諧特性（測量時用信號發(fā)生器直接注入）；寫明測試方法，記錄實測值，畫出曲線。2．發(fā)揮部分　?。?）自動和手動搜索電臺并有存儲功能（可利用所提供的鎖相環(huán)器件，或其它方法實現(xiàn)）；　　（2）可預置電臺數(shù)目：預置電臺數(shù)目≥10個；　　（3）顯示預置電臺序號；　?。?）特色與創(chuàng)新（例如：提高性能指標，全機用單一+3V電源供電，節(jié)電，顯示電臺頻率等）。三、評分意見　項 目得 分基本要求設計與總結報告：方案設計與論證，理論分析與計算，電路圖，測試方法與測試數(shù)據(jù)，對測試結果的分析50實際制作完成情況50發(fā)揮部分完成第（1）項25完成第（2）項5完成第（3）項5完成第（4）項15四、說明1．電調諧特性是指輸入信號與變容二極管控制電壓之間的關系曲線。2．所提供的元器件清單（其它元器件自備）　?。?）調幅收音機單片機集成電路（帶有小功率放大器），型號：CX1600P/M；　?。?）調幅收音機輸入回路線圈和磁性天線；　　（3）變容二極管，型號：SVC341；　?。?）本振線圈；　?。?）用于電調諧的鎖相頻率合成器集成電路，型號：LC7218（可選件）；　?。?）（可選件）。3．在設計報告前附一篇400字以內的報告摘要。*此題是全國專家組與SONY公司專家合作的命題， SONY公司提供了專用IC芯片和英文資料等。題目10 測量放大器一、題目：測量放大器二、任務設計并制作一個測量放大器及所用的直流穩(wěn)壓電源。參見圖1。輸入信號VI取自橋式測量電路的輸出。當R1＝R2＝R3＝R4時，VI＝0。R2改變時，產生VI 185。0的電壓信號。測量電路與放大器之間有1米長的連接線。 三、要求1. 基本要求　　(1) 測量放大器　　a、 差模電壓放大倍數(shù) AVD＝1～500，可手動調節(jié)；　　b、 最大輸出電壓為177。10V，非線性誤差 ％ ；　　c、 在輸入共模電壓+～－，共模抑制比 KCMR 105 ；　　d、 在AVD＝500時，輸出端噪聲電壓的峰－峰值小于1V；　　e、 通頻帶0～10Hz ；　　f、 直流電壓放大器的差模輸入電阻≥2MW（可不測試，由電路設計予以保證）。　　(2) 電源　　設計并制作上述放大器所用的直流穩(wěn)壓電源。由單相220V交流電壓供電。交流電壓變化范圍為＋10％～－15％?！　?3) 設計并制作一個信號變換放大器，參見圖2。將函數(shù)發(fā)生器單端輸出的正弦電壓信號不失真地轉換為雙端輸出信號，用作測量直流電壓放大器頻率特性的輸入信號。 （1）提高差模電壓放大倍數(shù)至AVD＝100