【正文】 不得分，要倒扣10分。大學生電子設計競賽試題（高職）題目：頻率計要求：用給定的器件制作一頻率計放大比較器已給數字電路基本要求：一．用給定運放制作一放大器 增益大于： 20dB （10分） 增益大于： 100kHz （10分）二．用已給定得數字電路和已制作的放大器制作一頻率計 測量范圍： 10Hz～100KHz （25分） 顯示：（用發(fā)光二極管） 3位 （5分）發(fā)揮部分：一．加大 放大器增益 至 60dB （10分） 帶寬 至 500kHz （10分）二．測量 信號周期 范圍： 1s ～ 1ms （30分）集成運放參數測試儀一、任務設計并制作一臺能測試通用型集成運算放大器參數的測試儀，示意圖如圖1所示。圖1二、要求基本要求（1）能測試VIO(輸入失調電壓)、IIO(輸入失調電流)、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，顯示器最大顯示數為 3999；（2）各項被測參數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5%讀數+1個字；IIO：測量范圍為0~4mA（），誤差絕對值小于5%讀數+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參數的測量，要求信號源能輸出頻率為5Hz、輸出電壓有效值為4V的正弦波信號，頻率與電壓值誤差絕對值均小于2%；（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參數的測試電路，以此測試電路的測試結果作為測試標準，對制作的運放參數測試儀進行標定。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2%；輸出電壓的有效值為2V177。；（2）設計一個檢測電路，要求可以檢測基本要求（3）和發(fā)揮要求（1）中的正弦信號的頻率和峰峰值，要求頻率檢測誤差絕對值小于1%，峰峰值檢測誤差小于50mV；（3）增加自動測量(含自動量程轉換)功能。該功能啟動后，能自動按VIO、IIO、AVD 、KCMR 和BWG的順序測量；（4）測量前，能輸入運放型號，并記錄20組或以上5個參數測量結果，并可回放這些歷史數據；（5）其他。三、評分標準項 目滿分基本要求設計與總結報告：方案比較、設計與論證，理論分析與計算，電路圖及有關設計文件，測試方法與儀器，測試數據及測試結果分析。50實際制作完成情況50發(fā)揮部分完成第（1）項15完成第（2）項10完成第（3）項10完成第（4）項10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(LM74mA74F007等)通用型運算放大器；為了測試方便，自制的信號源應預留測量端子。附錄：參照GB344282標準，VIO、IIO、AVD 和KCMR參數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成的信號源。為了保證測試精度，外接測試儀表（信號源和數字電壓表）的精度應比自制的運放參數測試儀的精度高一個數量級。（1）VIO、IIO電參數測試原理圖圖2① 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電參數的測試原理與測試原理圖圖3設信號源輸出電壓為VS，測得輔助運放輸出電壓為VL0，則有（3）KCMR電參數的測試原理與測試原理圖圖4設信號源輸出電壓為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，輸入失調電壓和失調電流值??；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的乘積應遠小于VIO。測試電路中的電阻值建議取：Ri=100W、Rf=20kW~100kW、R1=R2=30kW、RL=10kW、R=1MW；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4V。簡易數字集成電路參數測試儀 一、任務： 設計制作一個74系列中小規(guī)模數字集成電路參數測試儀。二、要求： 基本要求：（1）能對74系列中小規(guī)模數字集成電路的VIH(min)、VIL(max)、VOH、VOL、IIL、IOL等參數指標進行單項自動測試。（2）測量參數項目及指標要求（VCC=5V）： A、VIH(min)、VOH 測量范圍為0～5V，誤差1%讀數177。1個字； B、VIL(max)、VOL 測量范圍為0～1V，誤差1%讀數177。1個字； C、IIL（短路電流），IOL （RL=300Ω）測量范圍為0～20mA，誤差1%讀數177。1個字；（3）測試項目有對應的指示；（4）具有自動識別74系列數字集成電路型號功能。檢測芯片有: 00/02/03/08/ 10/20/32/48/74/76/83/125/138/139/148/151/153/190/273/386(任選5種)。發(fā)揮部分：（1）能連續(xù)自動循環(huán)測量，并顯示；（2）能有選擇地調閱最后一次測量的任一項參數；（3）能設置集成電路參數標準值，并判斷所測參數是否達標；（4）測試數字集成電路的電壓傳輸特性，能顯示完整的傳輸特性曲線；從屏幕上讀出的指標（如輸出高、低電平和開、關門電平）要求精度優(yōu)于20%； （5）其他。三、評分標準項目滿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，測試結果及分析50完成第(1)項15完成第(2)項15完成第(3)項5完成第(4)項15發(fā)揮部分完成第(1)項5完成第(2)項10完成第(3)項15完成第(4)項15其他5四、說明為了制作測試方便，規(guī)定7404作為被測IC；標準高、低電平值為：VOH =、VOL=、VIH=、VIL=。題目二 調頻掃描接收機一、任務設計并制作一臺調頻（FM）掃描接收機。接收機接收的信號頻率在25MHz左右，調制方式為模擬調頻信號（FM），調制音頻為300Hz～3000Hz，額定頻偏為3kHz，最大頻偏為5kHz。原理框圖如下：接高頻信號源接收機傳輸部分本振源本振源控制二、要求基本要求（1）接收機有10個信道，信道間隔約為32kHz?？稍O置在任一信道工作，也可10個信道自動循環(huán)掃描工作；（2）掃描工作時，每個信道停留時間不小于2s，不大于5s。當接收到相應頻率的信號時，自動停止掃描，處于接收該信號狀態(tài)。若不想收聽此信號，用一手動按鈕，使接收機繼續(xù)向下一個信道掃描；（3）無論單一信道或掃描工作時，能顯示相應的信道標號以及對應的工作頻率；（4）在每個信道輸入標準高頻信號（幅度1mV，頻偏3kHz）時，音頻輸出電壓峰峰值不小于5V（50W負載），波形無明顯失真；（5）使接收機能鎖定的輸入信號不大于100μV。發(fā)揮部分（1）信道為20個，信道間隔為100kHz左右；（2）具有靜噪控制功能（設置一旋鈕，使接收機處于靜噪或不靜噪狀態(tài)）；（3）音頻響應特性：在每個信道輸入標準高頻信號（幅度1mV，頻偏3kHz）時，調制頻率在300Hz至3000Hz范圍內，接收機音頻輸出電壓峰峰值平坦（50W負載），3000Hz以上按每倍頻程約6dB衰減（去加重特性）；（4）使接收機鎖定的輸入信號不大于10μV；（5）其它。三、說明測量接收機的音頻響應及去加重性能：，分別用300Hz、1000Hz、3000Hz音頻調制，測出接收機對應的輸出音頻電壓，觀察其平坦度。，分別用4kHz、6kHz、12kHz音頻調制，測出接收機對應的輸出音頻電壓，觀察其衰減情況，并畫出曲線（對數坐標）。，接收機始終需要接50W負載。四、評分標準項目得分設計報告設計方案與論證10分理論分析與軟件說明10分主要電路說明、測試方法20分數據、結果分析10分基本部分完成1項15分完成2項10分完成3項10分完成4項5分完成5項10分發(fā)揮部分完成1項20分完成2項6分完成3項10分完成4項10分完成5項4分簡易數字集成電路參數測試儀一、任務設計并制作一個智能電動車，在3m3m的正方形白紙區(qū)域中，通過避開障礙物來尋物（用一圓硬幣）。二、要求基本要求①電動車從正方形白紙區(qū)域中心出發(fā)，通過避開三個任意放置的障礙物，尋找任意放置的三枚硬幣，每找到一枚硬幣應停留5秒，并能發(fā)出斷續(xù)聲、光報警；②能準確顯示電動車行駛時間和已找到硬幣的數量（記錄顯示裝置要求安裝在車上）；③電動車完成上述任務后應立即停車。但全程行駛時間達到300秒時，必須立即自動停車。發(fā)揮部分①從正方形白紙區(qū)域的任意一角出發(fā)，通過避開三個任意放置的障礙物，尋找任意放置的三枚硬幣，每找到一枚硬幣應停留5秒，并能發(fā)出斷續(xù)聲、光報警；②電動車行駛時間達到300秒時，必須立即自動停車，并能發(fā)出斷續(xù)聲、光報警；同時能準確顯示電動車全程行駛距離（記錄顯示裝置要求安裝在車上）；③電動車行駛過程中不能碰撞障礙物；不重復尋找硬幣。④其它。高度定位控制和測量系統(tǒng)二、 要求： 基本要求：a、 控制物體靈活地上下移動，行程大于2米。b、 分辨率小于1cm，重復誤差小于177。1cmc、 能根據設定高度自動定位。d、 能自動測量物體的高度并顯示。e、 測量和定位時間小于50秒。 發(fā)揮部分a、 實現與上位機的數據傳輸、能在上位機上設置高度和顯示測量 結果。b、 提高測量精度到mm級。c、 測量定位時間小于20秒。d、 實現聲音報告測量結果或打印測量結果。正弦波功率輸出裝置一、任務 設計并制作一個正弦波功率輸出裝置。二、要求 基本要求 ①輸入為單相市電；②輸出頻率范圍為20Hz～100Hz的交流電，輸出電壓有效值為36V，負載為阻性負載；③輸出電壓波形應盡量接近正弦波，用示波器觀察無明顯失真；④當輸入電壓為198V～242V，～2A時，輸出電壓有效值應保持在36V，誤差的絕對值小于5%；⑤具有過流保護(輸出電流有效值大于3A時動作)，保護時自動切斷輸入交流電源。發(fā)揮部分 ①當輸入電壓為198V～242V，～3A時，輸出電壓有效值應保持在36V，誤差的絕對值小于1%；②設計制作具有測量、顯示該裝置輸出電壓、電流、頻率和功率的電路，測量誤差的絕對值小于5%；③其它。 程控交流電壓源 基本要求（1） 單、三相電壓均可獨立可調，每相輸出電壓30150V程控連續(xù)可調，步進1V；（2） 輸出頻率200800Hz程控連續(xù)可調，步進1Hz；（3） 每相輸出功率不小于10W；（4） 輸出電壓精度：177。，輸出頻率精度：177。1Hz；（5） 波形失真度：1%；（6） 顯示電壓、頻率精確到小數點后一位；（7） 通訊方式自選。 發(fā)揮部分（1） 三相交流程控電壓源輸出電壓范圍：5V180V；（2） 三相交流程控電壓源每相輸出功率：不小于20W；（3） 三相交流程控電壓源輸出電壓精度：177。；（4） 其它。 設計并制作小型數控交流電流源，輸入交流200～240V，50Hz，輸出正弦交流電流二、要求 基本要求 （1）輸出交流電流有效值范圍：1mA～100mA； （2）輸出交流頻率范圍為：100Hz～100KHz； （3）可設置并顯示設定的輸出電流有效值，要求輸出電流有效值與給定值偏差的絕對值≤給定值的1％+500 μA； （4）輸出電流具有“+”、“”步進調整功能