【文章內(nèi)容簡介】 放大器輸出功率的裝置，要求具有3位數(shù)字顯示，精度優(yōu)于5%。2．發(fā)揮部分　?。?）3dB通頻帶擴展至300Hz～20kHz。　?。?）輸出功率保持為200mW，盡量提高放大器效率?！　。?）輸出功率保持為200mW，盡量降低放大器電源電壓?！　。?）增加輸出短路保護功能。　?。?）其它。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6 完成第（2）項25 完成第（3）項4 完成第（4）項5 完成第（5）項10 四、說明1．采用開關(guān)方式實現(xiàn)低頻功率放大（即D類放大）是提高效率的主要途徑之一， D類放大原理框圖如圖2。本設(shè)計中如果采用D類放大方式，不允許使用D類功率放大集成電路。2． 效率計算中的放大器總功耗是指功率放大器部分的總電流乘以供電電壓（+5V），不包括“基本要求”中第（2）、（3）項涉及的電路部分功耗。制作時要注意便于效率測試。3．在整個測試過程中，要求輸出波形無明顯失真。題目19 數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng) 一、任務設(shè)計制作一個用于8路模擬信號采集與單向傳輸系統(tǒng)。系統(tǒng)方框圖參見圖1。二、要求1．基本要求（1）被測電壓為8路0～5V分別可調(diào)的直流電壓。系統(tǒng)具有在發(fā)送端設(shè)定8路順序循環(huán)采集與指定某一路采集的功能?！　。?）采用8位A/D變換器?！　。?）采用3dB帶寬為30kHz～50kHz的帶通濾波器（帶外衰減優(yōu)于35dB/十倍頻程）作為模擬信道?！　。?）調(diào)制器輸出的信號峰峰值vspp為0～1V可變，碼元速率16k波特（碼元/秒）；制作一個時鐘頻率可變的測試碼發(fā)生器（如0101…碼等），用于測試傳輸速率?！　。?）在接收端具有顯示功能，要求顯示被測路數(shù)和被測電壓值。2．發(fā)揮部分　?。?）設(shè)計制作一個用偽隨機碼形成的噪聲模擬發(fā)生器，偽隨機碼時鐘頻率為96kHz，周期為127位碼元，生成多項式采用 。其輸出峰峰值 為0～1V連續(xù)可調(diào)?！　。?）設(shè)計一個加法電路，將調(diào)制器輸出 與噪聲電壓 相加送入模擬信道。在解調(diào)器輸入端測量信號與噪聲峰峰值之比（ ），當其比值分別為5時，進行誤碼測試。測試方法：在8路順序循環(huán)采集模式下，監(jiān)視某一路的顯示，檢查接收數(shù)據(jù)的誤碼情況，監(jiān)視時間為1分鐘。　?。?）在（ ）=3時，盡量提高傳輸速率，用上述第（2）項的測試方法，檢查接收數(shù)據(jù)的誤碼情況?！　。?）其它（如自制用來定量測量系統(tǒng)誤碼的簡易誤碼率測試儀，其方框圖見圖2）。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5完成第（2）項20完成第（3）項15完成第（4）項10題目20 調(diào)頻收音機 一、任務 用SONY公司提供的FM/AM收音機集成芯片CXA1019和鎖相頻率合成調(diào)諧集成芯片BU2614，制作一臺調(diào)頻收音機。二、要求1． 基本要求　?。?）接收FM信號頻率范圍88MHz～108MHz?！　。?）調(diào)制信號頻率范圍100Hz～15000Hz，最大頻偏75kHz?！　。?）最大不失真輸出功率≥100 mW（負載阻抗8Ω）。　?。?）接收機靈敏度≤1 mV?！　。?）鏡像抑制性能優(yōu)于20dB?！　。?）能夠正常收聽FM廣播。2．發(fā)揮部分 　　（1）可實現(xiàn)多種自動程序頻率搜索（如全頻率范圍搜索、指定頻率范圍內(nèi)搜索等）?！　。?）能顯示接收頻率范圍內(nèi)的調(diào)頻電臺載波頻率值，顯示載波頻率的誤差≤5kHz。　?。?）進一步提高靈敏度?！　。?）可存儲已搜索到的電臺，存儲電臺數(shù)不少于5個?！　。?）其它（如3V單電源整機供電、節(jié)能供電、時鐘顯示等）。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20 完成第（2）項5 完成第（3）項10 完成第（4）項5 完成第（5）項10 四、說明1．本題提供一組SONY公司的集成芯片和元件，包括：　　● FM/AM收音機集成芯片CXA1019；　　● 鎖相頻率合成調(diào)諧集成芯片BU2614；　　● RF輸入帶通濾波器；　　● ；　　● ）；　　● 可調(diào)電容器；　　● 變?nèi)荻O管；　　● 鎖相環(huán)所用的75kHz晶體。2．建議本振線圈與輸入回路線圈垂直安裝。題目21 電壓控制LC振蕩器 一、任務 設(shè)計并制作一個電壓控制LC振蕩器。 二、要求 基本要求 （1）振蕩器輸出為正弦波，波形無明顯失真。 （2）輸出頻率范圍：15MHz～35MHz。 （3）輸出頻率穩(wěn)定度：優(yōu)于103。 （4）輸出電壓峰峰值：Vpp=1V177。 （5）實時測量并顯示振蕩器輸出電壓峰峰值，精度優(yōu)于10％。 （6）可實現(xiàn)輸出頻率步進，步進間隔為1MHz177。100kHz。 發(fā)揮部分 （1）進一步擴大輸出頻率范圍。 （2）采用鎖相環(huán)進一步提高輸出頻率穩(wěn)定度，輸出頻率步進間隔為100kHz。 （3）實時測量并顯示振蕩器的輸出頻率。 （4）制作一個功率放大器，放大LC振蕩器輸出的30MHz正弦信號，限定使用E=12V的單直流電源為功率放大器供電，要求在50Ω純電阻負載上的輸出功率≥20mW，盡可能提高功率放大器的效率。 （5）功率放大器負載改為50Ω電阻與20pF電容串聯(lián)，在此條件下50Ω電阻上的輸出功率≥20mW，盡可能提高放大器效率。 （6）其它。 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 5 完成第（2）項 15 完成第（3）項 5 完成第（4）項 10 完成第（5）項 10 其它 5 四、說明 需留出末級功率放大器電源電流IC0(或ID0)的測量端，用于測試功率放大器的效率。 題目22 寬帶放大器 一、任務 設(shè)計并制作一個寬帶放大器。 二、要求 基本要求 （1）輸入阻抗≥1kΩ；單端輸入，單端輸出；放大器負載電阻 。 （2）3dB通頻帶10kHz～6MHz，在20kHz～5MHz頻帶內(nèi)增益起伏≤1dB。 （3）最大增益≥40dB，增益調(diào)節(jié)范圍10dB～40dB（增益值6級可調(diào)，步進間隔6dB，增益預置值與實測值誤差的絕對值≤2dB），需顯示預置增益值。 （4）最大輸出電壓有效值≥3V，數(shù)字顯示輸出正弦電壓有效值。 （5）自制放大器所需的穩(wěn)壓電源。 發(fā)揮部分 （1）最大輸出電壓有效值≥6V。 （2）最大增益≥58dB (3dB通頻帶10kHz～6MHz，在20kHz～5MHz頻帶內(nèi)增益起伏≤1dB)，增益調(diào)節(jié)范圍10dB～58dB（增益值9級可調(diào)，步進間隔6dB，增益預置值與實測值誤差的絕對值≤2dB），需顯示預置增益值。 （3）增加自動增益控制（AGC）功能，AGC范圍≥20dB，在AGC穩(wěn)定范圍內(nèi)輸出電壓有效值應穩(wěn)定在 ≤Vo≤（詳見說明4）。 （4）輸出噪聲電壓峰峰值VoN ≤。 （5）進一步擴展通頻帶、提高增益、提高輸出電壓幅度、擴大AGC范圍、減小增益調(diào)節(jié)步進間隔。 （6）其它。 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 實際完成情況 50 發(fā)揮部分 完成第（1）項 10 完成第（2）項 12 完成第（3）項 7 完成第（4）項 2 完成第（5）項 16 其它 3 四、說明 基本要求部分第（3）項和發(fā)揮部分第（2）項的增益步進級數(shù)對照表如下：增益步進級數(shù) 1 2 34 5 6 7 8 9 預置增益值（dB） 10 16 22 28 34 40 46 52 58 發(fā)揮部分第（4）項的測試條件為：輸入交流短路，增益為58dB。 寬帶放大器幅頻特性測試框圖如下圖所示： AGC電路常用在接收機的中頻或視頻放大器中，其作用是當輸入信號較強時，使放大器增益自動降低；當信號較弱時，又使其增益自動增高，從而保證在AGC作用范圍內(nèi)輸出電壓的均勻性，故AGC電路實質(zhì)是一個負反饋電路。 發(fā)揮部分第（4）項中涉及到的AGC功能的放大器的折線化傳輸特性示意圖如下所示；本題定義：AGC范圍= （dB）；≤Vo≤，即VoL≥、VoH≤。 題目23 低頻數(shù)字式相位測量儀 一、任務 設(shè)計并制作一個低頻相位測量系統(tǒng)，包括相位測量儀、數(shù)字式移相信號發(fā)生器和移相網(wǎng)絡(luò)三部分，示意圖如下： 二、要求基本要求 （1）設(shè)計并制作一個相位測量儀（參見圖1） a．頻率范圍：20Hz～20kHz。 b．相位測量儀的輸入阻抗≥100k 。 c．允許兩路輸入正弦信號峰峰值可分別在1V～5V范圍內(nèi)變化。 d．相位測量絕對誤差≤2176。 e．具有頻率測量及數(shù)字顯示功能。 f． 相位差數(shù)字顯示：相位讀數(shù)為0o~，176。 （2）參考圖2制作一個移相網(wǎng)絡(luò) a．輸入信號頻率：100Hz、1kHz、10kHz。 b．連續(xù)相移范圍：－45176。～＋45176。 c．A＇、B＇～5V范圍內(nèi)變化。 2．發(fā)揮部分 （1）設(shè)計并制作一個數(shù)字式移相信號發(fā)生器（圖3），用以產(chǎn)生相位測量儀所需的輸入正弦信號，要求： a．頻率范圍：20Hz～20kHz，頻率步進為20Hz，輸出頻率可預置。 b．A、～5V范圍內(nèi)變化。 c．相位差范圍為0～359176。，相位差步進為1176。，相位差值可預置。 d．數(shù)字顯示預置的頻率、相位差值。 （2）在保持相位測量儀測量誤差和頻率范圍不變的條件下，～5V范圍。 （3）用數(shù)字移相信號發(fā)生器校驗相位測量儀，自選幾個頻點、相位差值和不同幅度進行校驗。 （4）其它。 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 22 完成第（2）項 6 完成第（3）項 12 其它 10 四、說明 移相網(wǎng)絡(luò)的器件和元件參數(shù)自行選擇，也可以自行設(shè)計不同于圖2的移相網(wǎng)絡(luò)。 基本要求（2）項中，當輸入信號頻率不同時，允許切換移相網(wǎng)絡(luò)中的元件。 相位測量儀和數(shù)字移相信號發(fā)生器互相獨立，不允許共用控制與顯示電路。題目24 簡易邏輯分析儀 一、任務 設(shè)計并制作一個8路數(shù)字信號發(fā)生器與簡易邏輯分析儀，其結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示： 二、要求 二、要求 基本要求 （1）制作數(shù)字信號發(fā)生器 能產(chǎn)生8路可預置的循環(huán)移位邏輯信號序列，輸出信號為TTL電平，序列時鐘頻率為100Hz，并能夠重復輸出。邏輯信號序列示例如圖2所示。 （2）制作簡易邏輯分析儀 a．具有采集8路邏輯信號的功能，并可設(shè)置單級觸發(fā)字。信號采集的觸發(fā)條件為各路被測信號電平與觸發(fā)字所設(shè)定的邏輯狀態(tài)相同。在滿足觸發(fā)條件時，能對被測信號進行一次采集、存儲。 b．能利用模擬示波器清晰穩(wěn)定地顯示所采集到的8路信號波形，并顯示觸發(fā)點位置。 c．8位輸入電路的輸入阻抗大于50kΩ，~4V范圍內(nèi)按16級變化，以適應各種輸入信號的邏輯電平。 d．每通道的存儲深度為20bit。 圖2 重復輸出循環(huán)移位邏輯序列000001012．發(fā)揮部分 （1）能在示波器上顯示可移動的時間標志線，并采用LED或其它方式顯示時間標志線所對應時刻的8路輸入信號邏輯狀態(tài)。 （2）簡易邏輯分析儀應具備3級邏輯狀態(tài)分析觸發(fā)功能，即當連續(xù)依次捕捉到設(shè)定的3個觸發(fā)字時，開始對被測信號進行一次采集、存儲與顯示，并顯示觸發(fā)點位置。3級觸發(fā)字可任意設(shè)定（例如：在8路信號中指定連續(xù)依次捕捉到兩路信號1000作為三級觸發(fā)狀態(tài)字）。 （3）觸發(fā)位置可調(diào)（即可選擇顯示觸發(fā)前、后所保存的邏輯狀態(tài)字數(shù)）。 （4）其它（如增加存儲深度后分頁顯示等）。 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 18 完成第（2）項 18 完成第（3）項 5 其它 9 四、說明 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖中的跳接線必須采取可靈活改變的接插方式。 數(shù)字信號的采集時鐘可采用來自數(shù)字信號發(fā)生器的時鐘脈沖clock。 測試開始后，參賽者不能對示波器進行任何調(diào)整操作。 題中涉及的“字”均為多位邏輯狀態(tài)。如圖2中縱向第一個字為一個8位邏輯狀態(tài)字（00000101），而發(fā)揮部分中的3級觸發(fā)字為2位邏輯狀態(tài)。 題目25 簡易智能電動車 一、任務 設(shè)計并制作一個簡易智能電動車，其行駛路線示意