【正文】 混頻器 放大器 示 波 器 本機振蕩器 掃頻發(fā)生器 信號處理 電路 顯示 電路 輸入 X Y xL ff ? xf Lf 檢波器 濾波器 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。 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 。為了保證測試精度，外接測試儀表（信號源和數(shù)字電壓表）的精度應比自制的運放參數(shù)測試儀的精度高一個數(shù)量級。 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。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 （量程為 和 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 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) ?50 負載電阻上正弦信號輸出電壓的峰 峰值 Vopp=6V177。 滴速夾在測試開始后不允許調(diào)節(jié)。 受液瓶用 升的飲料瓶。 （ 4）其它。 （ 2）從站功能： a．能輸出從站號、點滴速度和報警信號；從站號和點滴速度可以任意設(shè)定。 （ 1）主站功能： a．具有定點和巡回檢測兩種方式。 （ 3）調(diào)整時間≤ 3 分鐘（從改變設(shè)定值起到點滴速度基本穩(wěn)定，能人工讀出數(shù)據(jù) 為止）。 液體點滴速度監(jiān)控裝置（ F 題） 一、任務(wù) 設(shè)計并制作一個液體點滴速度監(jiān)測與控制裝置，示意圖如右圖所示。 障礙物 2可由包有白紙的磚組成，其長、寬、高約為 50cm 12cm 6cm，兩個障礙物分別放置在障礙區(qū)兩側(cè)的任意位置。 （ 4）其它。 （ 4）電動車完成上述任務(wù)后應立即停車，但全程行駛時間不能大于 90秒，行駛時間達到 90 秒時必須立即自動停車。 （ 2）電動車到達 B點以后進入“彎道區(qū)”，沿圓弧引導線到達 C點（也可脫離圓弧引導線到達 C 點）。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)。 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 完成第（ 1）項 18 完成第（ 2）項 18 完成第（ 3）項 5 發(fā)揮部分 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。 （ 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。 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。邏輯信號序列示例如圖 2所示。 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)。 （ 2）在保持相位測量儀測量誤差和頻率范圍不變的條件下，擴展相位測量儀輸入正弦電壓峰 峰值至 ～ 5V 范圍。 c．相位差范圍為 0～ 359176?！?45176。 e．具有頻率測量及數(shù)字顯示功能。 低頻數(shù)字式相位測量儀（ C 題） 一、任務(wù) 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。 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。 （ 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≤ 內(nèi) （詳見說明 4）。 （ 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。 寬帶放大器（ B 題） 一、任務(wù) 設(shè)計并制作一個寬帶放大器。 （ 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。 發(fā)揮部分 （ 1）進一步擴大輸出頻率范圍。 （ 4）輸 出電壓峰 峰值： Vpp=1V177。 第六屆（ 2021 年）全國大學生電子設(shè)計競賽題目 電壓控制 LC 振蕩器（ A 題） 一、任務(wù) 設(shè)計并制作一個電壓控制 LC 振蕩器。 （ 5）其它（如 3V 單電源整機供電、節(jié)能供電、時鐘顯示等）。 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）。 （ 3）最大不失真輸出功率 ≥100 mW （負載阻抗 8Ω ）。 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。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。 （ 5）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。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。 3．在整個測試過程中，要求輸出波形無明顯失真。 50 實際制作完成情況 50 發(fā) 完成第（ 1）項 6 揮部分 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。 （ 3）輸出功率保持為 200mW，盡量降低放大器電源電壓。 圖 1中，高效率功率放大器組成框圖可參見本題第四項 “ 說明 ” 。 c．輸入阻抗 10k，電壓放大倍數(shù) 1～ 20 連續(xù)可調(diào)。 D 題高效率音頻功率放大器 一、任務(wù) 設(shè)計并制作一個高效率音頻功率放大器及其參數(shù)的測量、顯示裝置。 三、評分標準 項目與指標 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。 （ 3） D～ E間為限速區(qū)，車輛往返均要求以低速通過，通過時間不得少于 8秒，但不允許在限速區(qū)內(nèi)停車。在跑道的 B、 C、 D、 E、 F、 G各點處畫有 2cm 寬的黑線，各段的長度如圖 1所示。 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 8 完成第（ 3）項 5 完成第（ 4）項 10 完成第（ 5）項 12 四、說明 測試過程中，不能對普通示波器進行操作和調(diào)整。 （ 3）增加水平移動擴展顯示功能，要求存儲深度增加一倍，并且能通過操作 “ 移動 ” 鍵顯示被存儲信號波形的任一部分。 （ 5）儀器的觸發(fā)電路采用內(nèi)觸發(fā)方式，要求上升沿觸發(fā)、觸發(fā)電平可調(diào)。 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 10 完成第（ 4）項 5 完成第（ 5）項 5 完成第（ 6）項 10 B 題 簡易數(shù)字存儲示波器 一、任務(wù) 設(shè)計并制作一臺用普通示波器顯示被測波形的簡易數(shù)字存儲示波器，示意圖如下： 二、要求 1．基本要求 （ 1）要求儀器具有單次觸發(fā)存儲顯示方式，即每按動一次 “ 單次觸發(fā) ” 鍵，儀器在滿足觸發(fā)條件時，能對被測周期信號或單次非周期信號進行一次采集與存儲，然后連續(xù)顯示。 （ 4）具有掉電存儲功能，可存儲掉電前用戶編輯的波形和設(shè)置。 2．發(fā)揮部分 （ 1）輸出波形頻率范圍擴展至 100Hz～ 200kHz。 （ 3）具有波形存儲功能。 四、評分意見 項 目 滿分 基本要求 設(shè)計與總結(jié)報告：方案設(shè)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(jié)果的分析 50 實際制作完成情況 50 發(fā)揮部分 完成第一項 15 完成第二項 5 完成第三項 15 完成第四項 15 五、說明 不能使用單片語音專用芯片實現(xiàn)本系統(tǒng)。 2．發(fā)揮部分 （ 1）可實現(xiàn)多種自動程控頻率搜索模式（如全頻率范圍搜索，特定頻率范圍內(nèi)搜索等），全頻率范圍搜索時間 ≤2 分鐘； （ 2）能顯示接收頻率范圍內(nèi)的調(diào)頻電臺載頻值 ，顯示載波頻率的誤差≤177。 四、評分意見 項 目 滿 分 基本要求 設(shè)計與總結(jié)報告：方案設(shè)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(jié)果的分析 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 完成第三項 10 完成第四項 10 五、說明 發(fā)揮部分 (2)、 (3)均用所制作的頻率特性測試儀測試自制的被測網(wǎng)絡(luò)的幅頻特性和相頻特性 。 。 三、要求 1．基本要求 （ 1）制作幅頻特性測試儀 a、頻率范圍： 100Hz～ 100kHz； b、頻率步進： 10Hz； c、頻率穩(wěn)定度： 104； d、測量精度： 5％ ； e、能在全頻范圍和特定頻率范圍內(nèi)自動步 進測量，可手動預置測量范圍及步進頻率值； f、 LED 顯示，頻率顯示為 5 位，電壓顯示為 3 位，并能打印輸出。 四、評分意見 項 目 滿 分 基本要求 設(shè)計與總結(jié)報告： 方案設(shè)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(jié)果的分析 50 實際制作完成情況 50 發(fā)揮部分 完成第一項 14 完成第二項 14 完成第三項 10 完成第四項 12 五、說明 1．調(diào)試時可用函數(shù)發(fā)生器輸出的正弦信號電壓作為一路交流電壓信號；再經(jīng)移相輸出代表同一路的電流信號。 2．發(fā)揮部分 （ 1）用按鍵選擇電壓基波及總諧波的有效值測量與顯示。 ； c、 有功功率和無功功率：177。 為便于本試題的設(shè)計與制作，設(shè)定待測 0～ 500V 的交流電壓、 0～ 50A 的交流電流均已經(jīng)相應的變換器轉(zhuǎn)換為 0～ 5V 的交流電壓。 B 題 數(shù)字式工頻有效值多用表 一、題目 數(shù)字式工頻有效值多用表