【正文】 不得分，要倒扣10分。大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽試題（高職）題目：頻率計(jì)要求：用給定的器件制作一頻率計(jì)放大比較器已給數(shù)字電路基本要求：一．用給定運(yùn)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(shù)字電路和已制作的放大器制作一頻率計(jì) 測(cè)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(cè)量 信號(hào)周期 范圍： 1s ～ 1ms （30分）集成運(yùn)放參數(shù)測(cè)試儀一、任務(wù)設(shè)計(jì)并制作一臺(tái)能測(cè)試通用型集成運(yùn)算放大器參數(shù)的測(cè)試儀，示意圖如圖1所示。圖1二、要求基本要求（1）能測(cè)試VIO(輸入失調(diào)電壓)、IIO(輸入失調(diào)電流)、AVD (交流差模開(kāi)環(huán)電壓增益)和KCMR (交流共模抑制比)四項(xiàng)基本參數(shù)，顯示器最大顯示數(shù)為 3999；（2）各項(xiàng)被測(cè)參數(shù)的測(cè)量范圍及精度如下(被測(cè)運(yùn)放的工作電壓為177。15V)：VIO：測(cè)量范圍為0~40mV（量程為4mV和40mV），誤差絕對(duì)值小于5%讀數(shù)+1個(gè)字；IIO：測(cè)量范圍為0~4mA（），誤差絕對(duì)值小于5%讀數(shù)+1個(gè)字；AVD：測(cè)量范圍為60dB~120dB，測(cè)試誤差絕對(duì)值小于3dB；KCMR：測(cè)量范圍為60dB~120dB，測(cè)試誤差絕對(duì)值小于3dB； （3）測(cè)試儀中的信號(hào)源(自制)用于AVD、KCMR參數(shù)的測(cè)量，要求信號(hào)源能輸出頻率為5Hz、輸出電壓有效值為4V的正弦波信號(hào)，頻率與電壓值誤差絕對(duì)值均小于2%；（4）按照本題附錄提供的符合GB344282的測(cè)試原理圖(見(jiàn)圖2~圖4)，再制作一組符合該標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試VIO、IIO、AVD和KCMR參數(shù)的測(cè)試電路，以此測(cè)試電路的測(cè)試結(jié)果作為測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)制作的運(yùn)放參數(shù)測(cè)試儀進(jìn)行標(biāo)定。發(fā)揮部分（1）增加電壓模運(yùn)放BWG(單位增益帶寬)參數(shù)測(cè)量功能，要求測(cè)量頻率范圍為100kHz~，測(cè)量時(shí)間≤10秒，頻率分辨力為1kHz；為此設(shè)計(jì)并制作一個(gè)掃頻信號(hào)源，要求輸出頻率范圍為40kHz~4MHz，頻率誤差絕對(duì)值小于2%；輸出電壓的有效值為2V177。；（2）設(shè)計(jì)一個(gè)檢測(cè)電路，要求可以檢測(cè)基本要求（3）和發(fā)揮要求（1）中的正弦信號(hào)的頻率和峰峰值，要求頻率檢測(cè)誤差絕對(duì)值小于1%，峰峰值檢測(cè)誤差小于50mV；（3）增加自動(dòng)測(cè)量(含自動(dòng)量程轉(zhuǎn)換)功能。該功能啟動(dòng)后，能自動(dòng)按VIO、IIO、AVD 、KCMR 和BWG的順序測(cè)量；（4）測(cè)量前，能輸入運(yùn)放型號(hào)，并記錄20組或以上5個(gè)參數(shù)測(cè)量結(jié)果，并可回放這些歷史數(shù)據(jù)；（5）其他。三、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng) 目滿分基本要求設(shè)計(jì)與總結(jié)報(bào)告：方案比較、設(shè)計(jì)與論證，理論分析與計(jì)算，電路圖及有關(guān)設(shè)計(jì)文件，測(cè)試方法與儀器，測(cè)試數(shù)據(jù)及測(cè)試結(jié)果分析。50實(shí)際制作完成情況50發(fā)揮部分完成第（1）項(xiàng)15完成第（2）項(xiàng)10完成第（3）項(xiàng)10完成第（4）項(xiàng)10其他5四、說(shuō)明為了制作方便，被測(cè)運(yùn)放的型號(hào)選定為8引腳雙列直插的電壓模運(yùn)放F741(LM74mA74F007等)通用型運(yùn)算放大器；為了測(cè)試方便，自制的信號(hào)源應(yīng)預(yù)留測(cè)量端子。附錄：參照GB344282標(biāo)準(zhǔn)，VIO、IIO、AVD 和KCMR參數(shù)的測(cè)試原理圖分別如圖圖3和圖4所示。圖3和圖4中的信號(hào)源可采用現(xiàn)成的信號(hào)源。為了保證測(cè)試精度，外接測(cè)試儀表（信號(hào)源和數(shù)字電壓表）的精度應(yīng)比自制的運(yùn)放參數(shù)測(cè)試儀的精度高一個(gè)數(shù)量級(jí)。（1）VIO、IIO電參數(shù)測(cè)試原理圖圖2① 在KK2閉合時(shí)，測(cè)得輔助運(yùn)放的輸出電壓記為VL0，則有：② 在KK2閉合時(shí)，測(cè)得輔助運(yùn)放的輸出電壓記為VL0 ；在KK2斷開(kāi)時(shí)，測(cè)得輔助運(yùn)放的輸出電壓記為VL1，則有：（2）AVD電參數(shù)的測(cè)試原理與測(cè)試原理圖圖3設(shè)信號(hào)源輸出電壓為VS，測(cè)得輔助運(yùn)放輸出電壓為VL0，則有（3）KCMR電參數(shù)的測(cè)試原理與測(cè)試原理圖圖4設(shè)信號(hào)源輸出電壓為VS，測(cè)得輔助運(yùn)放輸出電壓為VL0，則有附錄說(shuō)明：測(cè)試采用了輔助放大器測(cè)試方法。要求輔助運(yùn)放的開(kāi)環(huán)增益大于60dB，輸入失調(diào)電壓和失調(diào)電流值??；為了保證測(cè)試精度，要求對(duì)R、Ri、Rf的阻值準(zhǔn)確測(cè)量，RR2的阻值盡可能一致；IIO與R的乘積遠(yuǎn)大于VIO；IIO與Ri//Rf的乘積應(yīng)遠(yuǎn)小于VIO。測(cè)試電路中的電阻值建議?。篟i=100W、Rf=20kW~100kW、R1=R2=30kW、RL=10kW、R=1MW；建議圖4中使用的信號(hào)源輸出為正弦波信號(hào)，頻率為5Hz、輸出電壓有效值為4V。簡(jiǎn)易數(shù)字集成電路參數(shù)測(cè)試儀 一、任務(wù)： 設(shè)計(jì)制作一個(gè)74系列中小規(guī)模數(shù)字集成電路參數(shù)測(cè)試儀。二、要求： 基本要求：（1）能對(duì)74系列中小規(guī)模數(shù)字集成電路的VIH(min)、VIL(max)、VOH、VOL、IIL、IOL等參數(shù)指標(biāo)進(jìn)行單項(xiàng)自動(dòng)測(cè)試。（2）測(cè)量參數(shù)項(xiàng)目及指標(biāo)要求（VCC=5V）： A、VIH(min)、VOH 測(cè)量范圍為0～5V，誤差1%讀數(shù)177。1個(gè)字； B、VIL(max)、VOL 測(cè)量范圍為0～1V，誤差1%讀數(shù)177。1個(gè)字； C、IIL（短路電流），IOL （RL=300Ω）測(cè)量范圍為0～20mA，誤差1%讀數(shù)177。1個(gè)字；（3）測(cè)試項(xiàng)目有對(duì)應(yīng)的指示；（4）具有自動(dòng)識(shí)別74系列數(shù)字集成電路型號(hào)功能。檢測(cè)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(dòng)循環(huán)測(cè)量，并顯示；（2）能有選擇地調(diào)閱最后一次測(cè)量的任一項(xiàng)參數(shù)；（3）能設(shè)置集成電路參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值，并判斷所測(cè)參數(shù)是否達(dá)標(biāo)；（4）測(cè)試數(shù)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(biāo)（如輸出高、低電平和開(kāi)、關(guān)門電平）要求精度優(yōu)于20%； （5）其他。三、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目滿分基本要求設(shè)計(jì)與總結(jié)報(bào)告：方案設(shè)計(jì)與論證，理論分析與計(jì)算，測(cè)試結(jié)果及分析50完成第(1)項(xiàng)15完成第(2)項(xiàng)15完成第(3)項(xiàng)5完成第(4)項(xiàng)15發(fā)揮部分完成第(1)項(xiàng)5完成第(2)項(xiàng)10完成第(3)項(xiàng)15完成第(4)項(xiàng)15其他5四、說(shuō)明為了制作測(cè)試方便，規(guī)定7404作為被測(cè)IC；標(biāo)準(zhǔn)高、低電平值為：VOH =、VOL=、VIH=、VIL=。題目二 調(diào)頻掃描接收機(jī)一、任務(wù)設(shè)計(jì)并制作一臺(tái)調(diào)頻（FM）掃描接收機(jī)。接收機(jī)接收的信號(hào)頻率在25MHz左右，調(diào)制方式為模擬調(diào)頻信號(hào)（FM），調(diào)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(hào)源接收機(jī)傳輸部分本振源本振源控制二、要求基本要求（1）接收機(jī)有10個(gè)信道，信道間隔約為32kHz?？稍O(shè)置在任一信道工作，也可10個(gè)信道自動(dòng)循環(huán)掃描工作；（2）掃描工作時(shí)，每個(gè)信道停留時(shí)間不小于2s，不大于5s。當(dāng)接收到相應(yīng)頻率的信號(hào)時(shí)，自動(dòng)停止掃描，處于接收該信號(hào)狀態(tài)。若不想收聽(tīng)此信號(hào)，用一手動(dòng)按鈕，使接收機(jī)繼續(xù)向下一個(gè)信道掃描；（3）無(wú)論單一信道或掃描工作時(shí)，能顯示相應(yīng)的信道標(biāo)號(hào)以及對(duì)應(yīng)的工作頻率；（4）在每個(gè)信道輸入標(biāo)準(zhǔn)高頻信號(hào)（幅度1mV，頻偏3kHz）時(shí)，音頻輸出電壓峰峰值不小于5V（50W負(fù)載），波形無(wú)明顯失真；（5）使接收機(jī)能鎖定的輸入信號(hào)不大于100μV。發(fā)揮部分（1）信道為20個(gè)，信道間隔為100kHz左右；（2）具有靜噪控制功能（設(shè)置一旋鈕，使接收機(jī)處于靜噪或不靜噪狀態(tài)）；（3）音頻響應(yīng)特性：在每個(gè)信道輸入標(biāo)準(zhǔn)高頻信號(hào)（幅度1mV，頻偏3kHz）時(shí)，調(diào)制頻率在300Hz至3000Hz范圍內(nèi)，接收機(jī)音頻輸出電壓峰峰值平坦（50W負(fù)載），3000Hz以上按每倍頻程約6dB衰減（去加重特性）；（4）使接收機(jī)鎖定的輸入信號(hào)不大于10μV；（5）其它。三、說(shuō)明測(cè)量接收機(jī)的音頻響應(yīng)及去加重性能：，分別用300Hz、1000Hz、3000Hz音頻調(diào)制，測(cè)出接收機(jī)對(duì)應(yīng)的輸出音頻電壓，觀察其平坦度。，分別用4kHz、6kHz、12kHz音頻調(diào)制，測(cè)出接收機(jī)對(duì)應(yīng)的輸出音頻電壓，觀察其衰減情況，并畫(huà)出曲線（對(duì)數(shù)坐標(biāo)）。，接收機(jī)始終需要接50W負(fù)載。四、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目得分設(shè)計(jì)報(bào)告設(shè)計(jì)方案與論證10分理論分析與軟件說(shuō)明10分主要電路說(shuō)明、測(cè)試方法20分?jǐn)?shù)據(jù)、結(jié)果分析10分基本部分完成1項(xiàng)15分完成2項(xiàng)10分完成3項(xiàng)10分完成4項(xiàng)5分完成5項(xiàng)10分發(fā)揮部分完成1項(xiàng)20分完成2項(xiàng)6分完成3項(xiàng)10分完成4項(xiàng)10分完成5項(xiàng)4分簡(jiǎn)易數(shù)字集成電路參數(shù)測(cè)試儀一、任務(wù)設(shè)計(jì)并制作一個(gè)智能電動(dòng)車，在3m3m的正方形白紙區(qū)域中，通過(guò)避開(kāi)障礙物來(lái)尋物（用一圓硬幣）。二、要求基本要求①電動(dòng)車從正方形白紙區(qū)域中心出發(fā)，通過(guò)避開(kāi)三個(gè)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(yīng)停留5秒，并能發(fā)出斷續(xù)聲、光報(bào)警；②能準(zhǔn)確顯示電動(dòng)車行駛時(shí)間和已找到硬幣的數(shù)量（記錄顯示裝置要求安裝在車上）；③電動(dòng)車完成上述任務(wù)后應(yīng)立即停車。但全程行駛時(shí)間達(dá)到300秒時(shí)，必須立即自動(dòng)停車。發(fā)揮部分①?gòu)恼叫伟准垍^(qū)域的任意一角出發(fā)，通過(guò)避開(kāi)三個(gè)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(yīng)停留5秒，并能發(fā)出斷續(xù)聲、光報(bào)警；②電動(dòng)車行駛時(shí)間達(dá)到300秒時(shí)，必須立即自動(dòng)停車，并能發(fā)出斷續(xù)聲、光報(bào)警；同時(shí)能準(zhǔn)確顯示電動(dòng)車全程行駛距離（記錄顯示裝置要求安裝在車上）；③電動(dòng)車行駛過(guò)程中不能碰撞障礙物；不重復(fù)尋找硬幣。④其它。高度定位控制和測(cè)量系統(tǒng)二、 要求： 基本要求：a、 控制物體靈活地上下移動(dòng)，行程大于2米。b、 分辨率小于1cm，重復(fù)誤差小于177。1cmc、 能根據(jù)設(shè)定高度自動(dòng)定位。d、 能自動(dòng)測(cè)量物體的高度并顯示。e、 測(cè)量和定位時(shí)間小于50秒。 發(fā)揮部分a、 實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸、能在上位機(jī)上設(shè)置高度和顯示測(cè)量 結(jié)果。b、 提高測(cè)量精度到mm級(jí)。c、 測(cè)量定位時(shí)間小于20秒。d、 實(shí)現(xiàn)聲音報(bào)告測(cè)量結(jié)果或打印測(cè)量結(jié)果。正弦波功率輸出裝置一、任務(wù) 設(shè)計(jì)并制作一個(gè)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(fù)載為阻性負(fù)載；③輸出電壓波形應(yīng)盡量接近正弦波，用示波器觀察無(wú)明顯失真；④當(dāng)輸入電壓為198V～242V，～2A時(shí)，輸出電壓有效值應(yīng)保持在36V，誤差的絕對(duì)值小于5%；⑤具有過(guò)流保護(hù)(輸出電流有效值大于3A時(shí)動(dòng)作)，保護(hù)時(shí)自動(dòng)切斷輸入交流電源。發(fā)揮部分 ①當(dāng)輸入電壓為198V～242V，～3A時(shí)，輸出電壓有效值應(yīng)保持在36V，誤差的絕對(duì)值小于1%；②設(shè)計(jì)制作具有測(cè)量、顯示該裝置輸出電壓、電流、頻率和功率的電路，測(cè)量誤差的絕對(duì)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(dú)立可調(diào)，每相輸出電壓30150V程控連續(xù)可調(diào)，步進(jìn)1V；（2） 輸出頻率200800Hz程控連續(xù)可調(diào)，步進(jìn)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(shù)點(diǎn)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(shè)計(jì)并制作小型數(shù)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(shè)置并顯示設(shè)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(duì)值≤給定值的1％+500 μA； （4）輸出電流具有“+”、“”步進(jìn)調(diào)整功能