【正文】 50 實(shí)際制作完成情況 50 發(fā)揮部分 完成第 (1)項(xiàng) 20 完成第 (2)項(xiàng) 20 其他 10 四、說明 原理框圖中虛線框內(nèi)的“信號(hào)處理電路”和“顯示電路”兩模塊適用于發(fā)揮部分 (2)，可以采用模擬或數(shù)字方式實(shí)現(xiàn)； 制作與測(cè)試過程中，該頻譜分析儀對(duì)電壓值的標(biāo)定采用對(duì)。 發(fā)揮部分 （ 1） 頻率測(cè) 量范圍擴(kuò)展至 1MHz~30MHz； （ 2） 具有識(shí)別 調(diào)幅、調(diào)頻和等幅 波 信號(hào) 及測(cè)定 其中心頻率 的功能，采 用信號(hào)發(fā)生器輸出的調(diào)幅、調(diào)頻和等幅 波 信號(hào)作為外差式頻譜分析儀的輸入信號(hào)，載波可選擇 在 頻率測(cè)量范圍內(nèi)的任意頻率值， 調(diào)幅波調(diào)制度ma=30%，調(diào)制信號(hào)頻率為 20kHz；調(diào)頻波頻偏為 20kHz，調(diào)制信號(hào)頻率為 1kHz； （ 3） 其他。 二、要求 基本要求 （ 1）頻率測(cè)量范圍為 10MHz~30MHz； （ 2）頻率分辨 力 為 10kHz，輸入信號(hào) 電壓有效值為 20mV177。測(cè)試電路中的電阻值建議?。?Ri =100Ω 、 Rf =20 k?～ 100k?、 R1 = R2=30k?、 RL=10 kΩ 、R=1MΩ ； 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 4 V。 （ 1） VIO、 IIO電參數(shù)測(cè)試原理圖 ++被測(cè)運(yùn)放 輔助運(yùn)放R f R 1R iR iR 2K 1K 2R R V LR f數(shù)字電壓表( 4 位半以上 ) 圖 2 ① 在 K K2 閉合時(shí)，測(cè)得輔助運(yùn)放的輸出電壓記 為 VL0 ，則有： L0fi iIO VRR RV ??? ② 在 K K2閉合時(shí)，測(cè)得輔助運(yùn)放的輸出電壓記為 VL0 ；在 K K2斷開時(shí)，測(cè)得輔助運(yùn)放的輸出電壓記為 VL1，則有：R VVRR RI L0L1fi iIO ???? （ 2） AVD電參數(shù)的測(cè)試原理與測(cè)試原理圖 ++被測(cè)運(yùn)放輔助運(yùn)放R f R 1R iR i R2信號(hào)源R LR f數(shù)字示波器VLOVs 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 )dB(lg20 ???????? ???ifiLOSVD R RRVVA （ 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 ++被測(cè)運(yùn)放輔助運(yùn)放R f R 1R iR i R2R LR f數(shù)字示波器信號(hào)源V SV L 0 )dB(lg20 ???????? ???ifiLOSCMR R RRVVK 附錄 說明 測(cè)試采用了輔助放大器測(cè)試方法。圖 3和圖 4中的信號(hào)源可采用現(xiàn)成的信號(hào)源。 50 實(shí)際制作完成情況 50 發(fā)揮部分 完成第 （ 1） 項(xiàng) 30 完成第 （ 2） 項(xiàng) 15 其他 5 四 、說明 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 (LM74 μA 74 F007 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； 測(cè)試 時(shí) 用到的打印機(jī)自帶。該功能 啟動(dòng)后，能自動(dòng) 按 VIO、IIO、 AVD 、 KCMR 和 BWG的 順序測(cè)量、顯示并打印以上 5個(gè)參數(shù)測(cè)量結(jié)果； （ 3）其 他 。 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 1%；輸出電壓的有效值為 2V177。 被測(cè)運(yùn)放鍵盤與顯示控制電路運(yùn)放參數(shù)測(cè)試電路信號(hào)源 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。 1V； （ 2）產(chǎn)生模擬幅度調(diào)制 (AM)信號(hào)：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(jìn)量 10%，正弦調(diào)制信號(hào)頻率為 1kHz，調(diào)制信號(hào)自行產(chǎn)生； （ 3）產(chǎn)生模擬頻率調(diào)制 (FM)信號(hào)：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(jí)程控調(diào)節(jié)，正弦調(diào)制信號(hào)頻率為 1kHz，調(diào)制信號(hào)自行產(chǎn)生； （ 4）產(chǎn)生二進(jìn)制 PSK、 ASK 信號(hào)：在 100kHz 固定頻率載波進(jìn)行二進(jìn)制鍵控，二進(jìn)制基帶序列碼速率固定為 10kbps，二進(jìn)制基帶序列信號(hào)自行產(chǎn)生；（ 5）其他。 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(jìn)： 100Hz； （ 3）輸出信號(hào)頻率穩(wěn)定度：優(yōu)于 104； （ 4）輸出電壓幅度：在 ?50 負(fù)載電阻上的電壓峰 峰值 Vopp≥ 1V； （ 5）失真度：用示波器觀 察時(shí)無明顯失真。 發(fā) 揮部分第（ 2）項(xiàng)從站功能中， c中的“異常情況”自行確定。 賽區(qū)測(cè)試時(shí)，僅提供醫(yī)用移動(dòng)式點(diǎn)滴支架，其高度約 ，也可自帶支架；測(cè)試所需其它設(shè)備自備。 點(diǎn)滴器采用針柄顏色為深藍(lán)色的醫(yī)用一次性輸液器（滴管滴出 20點(diǎn)蒸餾水相當(dāng)于 1ml177。 儲(chǔ)液瓶用醫(yī)用 250毫升注射液玻璃瓶（瓶中為無色透明液體）。 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。 （ 3）主站和從站間的通信方式不限，通信協(xié)議自定，但應(yīng)盡量減少信號(hào)傳輸線的數(shù)量。 b．接收主站設(shè)定的點(diǎn)滴速度信息并顯示。 d．收到從站發(fā)來的報(bào)警信號(hào)后，能聲光報(bào)警并顯示相應(yīng)的從站號(hào)；可用手動(dòng)方 式解除報(bào)警狀態(tài)。 b．可顯示從站傳輸過來的從站號(hào)和點(diǎn)滴速度。 16個(gè)從站中，只有一個(gè)從站是按基本要求制作 的一套點(diǎn)滴速度監(jiān)控裝置，其它從站為模擬從站 (僅要求制作一個(gè)模擬從站 )。 （ 4）當(dāng) h1降到警戒值（ 2~3cm）時(shí)，能發(fā)出報(bào)警信號(hào)。點(diǎn)滴速度可用鍵盤設(shè) 定并顯示，設(shè)定范圍為 20~150(滴 /分 )，控制誤差范圍為設(shè)定值 10% 1 滴。 二、要求 基本要求 （ 1）在滴斗處檢測(cè)點(diǎn)滴速度，并制作一個(gè)數(shù)顯裝置，能動(dòng)態(tài)顯示點(diǎn)滴速度（滴 /分）。 要求在電動(dòng)車頂部明顯標(biāo)出電動(dòng)車的中心點(diǎn)位置，即橫向與縱向兩條中心線的交點(diǎn)。 電動(dòng)車允許用玩具車改裝，但不能由人工遙控，其外圍尺寸（含車體上附加裝置）的限制為：長(zhǎng)度≤ 35cm，寬度≤ 15cm。示意圖中的虛線和尺寸標(biāo)注線不要繪制在白紙上。 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)際完成情況 50 發(fā)揮部分 完成第（ 1）項(xiàng) 15 完成第（ 2）項(xiàng) 17 完成第（ 3）項(xiàng) 8 其它 10 四、說明 跑道上面鋪設(shè)白紙，薄鐵片置于紙下，鐵片厚度為 ～ 。 （ 3）停車后，能準(zhǔn)確顯示電動(dòng)車全程行駛時(shí)間。 發(fā)揮部分 （ 1）電動(dòng)車在 “ 直道區(qū) ” 行駛過程中，存儲(chǔ)并顯示每個(gè)薄鐵片（中心線）至起跑線間的距離。電動(dòng)車必須在兩個(gè) 障礙物之間通過且不得與其接觸。 C點(diǎn)下埋有邊長(zhǎng)為 15cm 的正方形薄鐵片，要求電動(dòng)車到達(dá) C 點(diǎn)檢測(cè)到薄鐵片后在 C 點(diǎn)處停車 5秒，停車期間發(fā)出斷續(xù)的聲光信息。電動(dòng)車檢測(cè)到薄鐵片時(shí)需立即發(fā)出聲光指示信息，并實(shí)時(shí)存儲(chǔ)、顯示在“直道區(qū)”檢測(cè)到的薄鐵片數(shù)目。 簡(jiǎn)易智能電動(dòng)車（ E 題） 一、任務(wù) 設(shè)計(jì)并制作一個(gè)簡(jiǎn)易智能電動(dòng)車，其行駛路線示意圖如下： 二、要求 基本要求 （ 1）電動(dòng)車從起跑 線出發(fā)（車體不得超過起跑線），沿引導(dǎo)線到達(dá) B 點(diǎn)。 題中涉及的“字”均為多位邏輯狀態(tài)。 數(shù)字信號(hào)的采集時(shí)鐘可采用來自數(shù)字信號(hào)發(fā)生器的時(shí)鐘脈沖 clock。 （ 4）其它（如增加存儲(chǔ)深度后分頁顯示等）。 3 級(jí)觸發(fā)字可任意設(shè)定（例如：在 8 路信號(hào)中指定連續(xù)依次捕捉到兩路信號(hào) 1 0 00 作為三級(jí)觸發(fā)狀態(tài)字）。 圖 2 重復(fù)輸出循環(huán)移位邏輯序列 00000101 2．發(fā)揮部分 （ 1）能在 示波器上顯示可移動(dòng)的時(shí)間標(biāo)志線，并采用 LED 或其它方式顯示時(shí)間標(biāo)志線所對(duì)應(yīng)時(shí)刻的 8路輸入信號(hào)邏輯狀態(tài)。 c． 8 位輸入電路的輸入阻抗大于 50kΩ，其邏輯信號(hào)門限電壓可在 ~4V 范圍內(nèi)按 16 級(jí)變化，以適應(yīng)各種輸入信號(hào)的邏輯電平。在滿足觸發(fā)條件時(shí)，能對(duì)被測(cè)信號(hào)進(jìn)行一次采集、存 儲(chǔ)。 （ 2）制作簡(jiǎn)易邏輯分析儀 a．具有采集 8 路邏輯信號(hào)的功能，并可設(shè)置單級(jí)觸發(fā)字。 簡(jiǎn)易 邏輯分析儀（ D 題） 一、任務(wù) 設(shè)計(jì)并制作一個(gè) 8 路數(shù)字信號(hào)發(fā)生器與簡(jiǎn)易邏輯分析儀，其結(jié)構(gòu)框圖如圖 1所示： 二、要求 基本要求 （ 1）制作數(shù)字信號(hào)發(fā)生器 能產(chǎn)生 8路可預(yù)置的循環(huán)移位邏輯信號(hào)序列，輸出信號(hào)為 TTL 電平，序列時(shí)鐘頻率為 100Hz，并能夠重復(fù)輸出。 基本要求（ 2）項(xiàng)中，當(dāng)輸入信號(hào)頻率不同時(shí)，允許切換移相網(wǎng)絡(luò)中的元件。 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。 （ 3）用數(shù)字移相信號(hào)發(fā)生器校驗(yàn)相位測(cè)量?jī)x，自選幾個(gè)頻點(diǎn)、相位差值和不同幅度進(jìn)行校驗(yàn)。 d．?dāng)?shù)字顯示預(yù)置的頻率、相位差值。相位差步進(jìn)為 1176。 b． A、 B 輸出的正弦信號(hào)峰 峰值可分別在 ～ 5V 范圍內(nèi)變化。 c． A＇、 B＇輸出的正弦信號(hào)峰 峰值可分別在 ～ 5V 范圍內(nèi)變化。 b．連續(xù)相移范圍：－ 45176。 f． 相位差數(shù)字顯示：相位讀數(shù)為 0o~，分辨力為 176。 d．相位測(cè)量絕對(duì)誤差≤ 2176。 b．相位測(cè)量?jī)x的輸入阻抗≥ 100k 。 發(fā)揮部分第（ 4）項(xiàng)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）；要求輸出電壓有效值穩(wěn)定在 ≤ Vo≤ 范圍內(nèi)，即 VoL≥ 、 VoH≤。 50 實(shí)際完成情況 50 發(fā)揮部分 完成第（ 1）項(xiàng) 10 完成第（ 2）項(xiàng) 12 完成第（ 3）項(xiàng) 7 完成第（ 4）項(xiàng) 2 完成第（ 5）項(xiàng) 16 其它 3 四、說明 基本要求部分第（ 3）項(xiàng)和發(fā)揮部分第（ 2）項(xiàng)的增益步進(jìn)級(jí)數(shù)對(duì)照表如下： 增益步進(jìn)級(jí)數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 預(yù)置增益值（ dB） 10 16 22 28 34 40 46 52 58 發(fā)揮部分第（ 4）項(xiàng)的測(cè)試條件為：輸入交流短路，增益為 58dB。 （ 6）其它。 （ 4）輸出噪聲電壓峰 峰值 VoN ≤ 。 （ 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(jí)可調(diào)，步進(jìn)間隔 6dB，增益預(yù)置值與實(shí)測(cè)值誤差的絕對(duì)值≤ 2dB），需顯示預(yù)置增益值。 （ 5）自制放大器所需的穩(wěn)壓電源。 （ 3）最大增益 ≥ 40dB，增益調(diào)節(jié)范圍 10dB～ 40dB（增益值 6級(jí)可調(diào)，步進(jìn)間隔 6dB，增益預(yù)置值與實(shí)測(cè)值誤差的絕對(duì)值≤ 2dB），需顯示預(yù)置增益值。 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(fù)載電阻 。 50 實(shí)際制作完成情況 50 發(fā)揮部分 完成第（ 1）項(xiàng) 5 完成第（ 2）項(xiàng) 15 完成第（ 3）項(xiàng) 5 完成第（ 4）項(xiàng) 10 完成第（ 5）項(xiàng) 10 其它 5 四、說明 需留出末級(jí)功率放大器電源電流 IC0(或 ID0)的測(cè)量端，用于測(cè)試功率放大