05年電子設(shè)計競賽試題(已修改)
2025-04-23 23:42 本頁面
【正文】 第七屆2005年全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽試題 參賽注意事項（1）2005年9月7日8:00競賽正式開始，每支參賽隊限定在提供的A、B、C、D、E、F、G題中任選一題；認真填寫《登記表》各欄目內(nèi)容，填寫好的《登記表》由賽場巡視員暫時保存。（2）參賽者必須是有正式學(xué)籍的全日制在校本、?？茖W(xué)生，應(yīng)出示能夠證明參賽者學(xué)生身份的有效證件（如學(xué)生證）隨時備查。（3）每隊嚴格限制3人，開賽后不得中途更換隊員。（4）競賽期間，可使用各種圖書資料和網(wǎng)絡(luò)資源，但不得在學(xué)校指定競賽場地外進行設(shè)計制作，不得以任何方式與他人交流，包括教師在內(nèi)的非參賽隊員必須迴避，對違紀參賽隊取消評審資格。（5）2005年9月10日20:00競賽結(jié)束，上交設(shè)計報告、制作實物及《登記表》，由專人封存。正弦信號發(fā)生器（A題）一、任務(wù) 設(shè)計制作一個正弦信號發(fā)生器。二、要求基本要求（1）正弦波輸出頻率范圍：1kHz～10MHz； （2）具有頻率設(shè)置功能，頻率步進：100Hz； （3）輸出信號頻率穩(wěn)定度：優(yōu)于104； （4）輸出電壓幅度：在負載電阻上的電壓峰峰值Vopp≥1V；（5）失真度：用示波器觀察時無明顯失真。 發(fā)揮部分在完成基本要求任務(wù)的基礎(chǔ)上，增加如下功能：（1）增加輸出電壓幅度：在頻率范圍內(nèi)負載電阻上正弦信號輸出電壓的峰峰值Vopp=6V177。1V；（2）產(chǎn)生模擬幅度調(diào)制(AM)信號：在1MHz~10MHz范圍內(nèi)調(diào)制度ma可在10%～100%之間程控調(diào)節(jié)，步進量10%，正弦調(diào)制信號頻率為1kHz，調(diào)制信號自行產(chǎn)生；（3）產(chǎn)生模擬頻率調(diào)制(FM)信號：在100kHz~10MHz頻率范圍內(nèi)產(chǎn)生10kHz最大頻偏，且最大頻偏可分為5kHz/10kHz二級程控調(diào)節(jié)，正弦調(diào)制信號頻率為1kHz，調(diào)制信號自行產(chǎn)生；（4）產(chǎn)生二進制PSK、ASK信號：在100kHz固定頻率載波進行二進制鍵控，二進制基帶序列碼速率固定為10kbps，二進制基帶序列信號自行產(chǎn)生；（5）其他。三、評分標準項目滿分基本要求設(shè)計與總結(jié)報告：方案比較，理論分析與計算，電路圖及有關(guān)設(shè)計文件，測試方法與儀器，測試數(shù)據(jù)及測試結(jié)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10完成第（3）項13完成第（4）項10其他5集成運放參數(shù)測試儀（B題）一、任務(wù)設(shè)計并制作一臺能測試通用型集成運算放大器參數(shù)的測試儀，示意圖如圖1所示。圖1二、要求基本要求（1） 能測試VIO(輸入失調(diào)電壓)、IIO(輸入失調(diào)電流)、AVD (交流差模開環(huán)電壓增益)和KCMR (交流共模抑制比)四項基本參數(shù)，顯示器最大顯示數(shù)為 3999；（2）各項被測參數(shù)的測量范圍及精度如下(被測運放的工作電壓為177。15V)：VIO：測量范圍為0～40mV（量程為4mV和40mV），誤差絕對值小于3%讀數(shù)+1個字；IIO：測量范圍為0～4μA（），誤差絕對值小于3%讀數(shù)+1個字；AVD：測量范圍為 60dB～120dB，測試誤差絕對值小于3dB；KCMR：測量范圍為 60dB～120dB，測試誤差絕對值小于3dB； （3）測試儀中的信號源(自制)用于AVD、KCMR參數(shù)的測量，要求信號源能輸出頻率為5Hz、輸出電壓有效值為4 V的正弦波信號，頻率與電壓值誤差絕對值均小于1%；（4）按照本題附錄提供的符合GB344282的測試原理圖(見圖2~圖4)，再制作一組符合該標準的測試VIO、IIO、AVD 和KCMR參數(shù)的測試電路，以此測試電路的測試結(jié)果作為測試標準，對制作的運放參數(shù)測試儀進行標定。發(fā)揮部分（1）增加電壓模運放BWG (單位增益帶寬)參數(shù)測量功能，要求測量頻率范圍為 100kHz～，測量時間≤10秒，頻率分辨力為1kHz；為此設(shè)計并制作一個掃頻信號源，要求輸出頻率范圍為 40kHz～4MHz，頻率誤差絕對值小于1%；輸出電壓的有效值為2V177。 V；（2）增加自動測量(含自動量程轉(zhuǎn)換)功能。該功能啟動后，能自動按VIO、IIO、AVD 、KCMR 和BWG的順序測量、顯示并打印以上5個參數(shù)測量結(jié)果；（3）其他。三、評分標準項 目滿分基本要求設(shè)計與總結(jié)報告：方案比較、設(shè)計與論證，理論分析與計算，電路圖及有關(guān)設(shè)計文件，測試方法與儀器，測試數(shù)據(jù)及測試結(jié)果分析。50實際制作完成情況50發(fā)揮部分完成第（1）項30完成第（2）項15其他5四、說明為了制作方便，被測運放的型號選定為8引腳雙列直插的電壓模運放F741 (LM74μA74F007等)通用型運算放大器；為了測試方便，自制的信號源應(yīng)預(yù)留測量端子；測試時用到的打印機自帶。附錄：參照GB344282標準，VIO、IIO、AVD 和KCMR參數(shù)的測試原理圖分別如圖圖3和圖4所示。圖3和圖4中的信號源可采用現(xiàn)成的信號源。為了保證測試精度，外接測試儀表（信號源和數(shù)字電壓表）的精度應(yīng)比自制的運放參數(shù)測試儀的精度高一個數(shù)量級。（1）VIO、IIO電參數(shù)測試原理圖圖2 ① 在KK2閉合時，測得輔助運放的輸出電壓記為VL0 ，則有：② 在KK2閉合時，測得輔助運放的輸出電壓記為VL0 ；在KK2斷開時，測得輔助運放的輸出電壓記為VL1，則有：（2）AVD電參數(shù)的測試原理與測試原理圖 圖3設(shè)信號源輸出電壓為VS，測得輔助運放輸出電壓為VL0，則有（3）KCMR電參數(shù)的測試原理與測試原理圖圖4設(shè)信號源輸出電壓為VS，測得輔助運放輸出電壓為VL0，則有 附錄說明測試采用了輔助放大器測試方法。要求輔助運放的開環(huán)增益大于60dB，輸入失調(diào)電壓和失調(diào)電流值小；為了保證測試精度，要求對R、Ri、Rf的阻值準確測量，RR2的阻值盡可能一致；IIO與R的乘積遠大于VIO； IIO與Ri // Rf的乘積應(yīng)遠小于VIO。測試電路中的電阻值建議?。篟i =100Ω、Rf =20 kW～100kW、R1 = R2=30kW、RL=10 kΩ、R=1MΩ；建議圖4中使用的信號源輸出為正弦波信號，頻率為5Hz、輸出電壓有效值為4 V。簡易頻譜分析儀（C題）一、任務(wù)采用外差原理設(shè)計并實現(xiàn)頻譜分析儀，其參考原理框圖如下圖所示?；祛l器
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