【正文】 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)。二、要求 基本要求 （1）電動車從起跑線出發(fā)（車體不得超過起跑線），沿引導(dǎo)線到達B點。電動車檢測到薄鐵片時需立即發(fā)出聲光指示信息，并實時存儲、顯示在“直道區(qū)”檢測到的薄鐵片數(shù)目。C點下埋有邊長為15cm的正方形薄鐵片，要求電動車到達C點檢測到薄鐵片后在C點處停車5秒，停車期間發(fā)出斷續(xù)的聲光信息。電動車必須在兩個障礙物之間通過且不得與其接觸。 發(fā)揮部分 （1）電動車在“直道區(qū)”行駛過程中，存儲并顯示每個薄鐵片（中心線）至起跑線間的距離。 （3）停車后，能準確顯示電動車全程行駛時間。 三、評分標準 跑道邊線寬度5cm，引導(dǎo)線寬度2cm，可以涂墨或粘黑色膠帶。 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。 光源采用200W白熾燈，白熾燈泡底部距地面20cm，其位置如圖所示。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：100Hz； （3）輸出信號頻率穩(wěn)定度：優(yōu)于104； （4）輸出電壓幅度：在負載電阻上的電壓峰峰值Vopp≥1V；（5）失真度：用示波器觀察時無明顯失真。1V；（2）產(chǎn)生模擬幅度調(diào)制(AM)信號：在1MHz~10MHz范圍內(nèi)調(diào)制度ma可在10%～100%之間程控調(diào)節(jié)，步進量10%，正弦調(diào)制信號頻率為1kHz，調(diào)制信號自行產(chǎn)生；（3）產(chǎn)生模擬頻率調(diào)制(FM)信號：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二級程控調(diào)節(jié)，正弦調(diào)制信號頻率為1kHz，調(diào)制信號自行產(chǎn)生；（4）產(chǎn)生二進制PSK、ASK信號：在100kHz固定頻率載波進行二進制鍵控，二進制基帶序列碼速率固定為10kbps，二進制基帶序列信號自行產(chǎn)生；（5）其他。圖1二、要求基本要求（1） 能測試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)四項基本參數(shù)，顯示器最大顯示數(shù)為 3999；（2）各項被測參數(shù)的測量范圍及精度如下(被測運放的工作電壓為177。發(fā)揮部分（1）增加電壓模運放BWG (單位增益帶寬)參數(shù)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(shè)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1%；輸出電壓的有效值為2V177。該功能啟動后，能自動按VIO、IIO、AVD 、KCMR 和BWG的順序測量、顯示并打印以上5個參數(shù)測量結(jié)果；（3）其他。50實際制作完成情況50發(fā)揮部分完成第（1）項30完成第（2）項15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 (LM74μA74F007等)通用型運算放大器；為了測試方便，自制的信號源應(yīng)預(yù)留測量端子；測試時用到的打印機自帶。圖3和圖4中的信號源可采用現(xiàn)成的信號源。（1）VIO、IIO電參數(shù)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(shù)的測試原理與測試原理圖圖3設(shè)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(shù)的測試原理與測試原理圖圖4設(shè)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。測試電路中的電阻值建議?。篟i =100Ω、Rf =20 kW～100kW、R1 = R2=30kW、RL=10 kΩ、R=1MΩ；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4 V?；祛l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XY檢波器濾波器二、要求基本要求（1）頻率測量范圍為10MHz~30MHz；（2）頻率分辨力為10kHz，輸入信號電壓有效值為20mV177。發(fā)揮部分頻率測量范圍擴展至1MHz~30MHz；具有識別調(diào)幅、調(diào)頻和等幅波信號及測定其中心頻率的功能，采用信號發(fā)生器輸出的調(diào)幅、調(diào)頻和等幅波信號作為外差式頻譜分析儀的輸入信號，載波可選擇在頻率測量范圍內(nèi)的任意頻率值，調(diào)幅波調(diào)制度ma=30%，調(diào)制信號頻率為20kHz；調(diào)頻波頻偏為20kHz，調(diào)制信號頻率為1kHz；其他。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20其他10四、說明原理框圖中虛線框內(nèi)的“信號處理電路”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)字方式實現(xiàn)；制作與測試過程中，該頻譜分析儀對電壓值的標定采用對比法，即首先輸入幅度為已知的正弦信號(如：電壓有效值為20mV，頻率為10MHz的正弦信號)，以其在原理框圖中示波器縱軸顯示的高度確定該頻譜分析儀的電壓標尺。二、要求基本要求（1）設(shè)計并制作一個主站，傳送一路語音信號，其發(fā)射頻率在30MHz~40MHz之間自行選擇，發(fā)射峰值功率不大于20mW(50W假負載電阻上測定)，射頻信號帶寬及調(diào)制方式自定，主站傳送信號的輸入采用話筒和線路輸入兩種方式；（2）設(shè)計并制作一個從站，其接收頻率與主站相對應(yīng)，從站必須采用電池組供電，用耳機收聽語音信號； （3）當(dāng)傳送信號為300Hz~3400Hz的正弦波時，去掉收、發(fā)天線，用一個功率衰減20dB左右的衰減器連接主、從站天線端子，通過示波器觀察從站耳機兩端的接收波形，波形應(yīng)無明顯失真；（4）主、從站室內(nèi)通信距離不小于5米，題目中的通信距離是指主、從站兩設(shè)備(含天線)間的最近距離；（5）主、從站收發(fā)天線采用拉桿天線或?qū)Ь€，長度小于等于1米。要求從站號碼可任意改變，主站具有撥號選呼和群呼功能；（2）增加英文短信的數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)，實現(xiàn)主站英文短信的輸入發(fā)送和從站英文短信的接收顯示功能；（3）當(dāng)發(fā)射峰值功率不大于20mW時，盡可能地加大主、從站間的通信距離。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。題目30 數(shù)控直流電流源（F題）一、任務(wù)鍵盤控制器電流源負載顯示器電 源設(shè)計并制作數(shù)控直流電流源。其原理示意圖如下所示。發(fā)揮部分（1）輸出電流范圍為20mA～2000mA，步進1mA；（2）設(shè)計、制作測量并顯示輸出電流的裝置 (可同時或交替顯示電流的給定值和實測值)，測量誤差的絕對值≤％+3個字；（3）改變負載電阻，輸出電壓在10V以內(nèi)變化時，要求輸出電流變化的絕對值≤％+1 mA；（4）紋波電流≤；（5）其他。50實際完成情況50發(fā)揮部分完成第(1)項4完成第(2)項20完成第(3)項16完成第(4)項5其他5四、說明需留出輸出電流和電壓測量端子；輸出電流可用高精度電流表測量；如果沒有高精度電流表，可在采樣電阻上測量電壓換算成電流；紋波電流的測量可用低頻毫伏表測量輸出紋波電壓，換算成紋波電流。二、要求1．基本要求（1）輸入阻抗：50Ω（2）輸入信號電壓范圍（峰峰值）：100mV～5V（3）輸入信號包含的頻率成分范圍：200Hz～10kHz（4）頻率分辨力：100Hz（可正確測量被測信號中，頻差不小于100Hz的頻率分量的功率值。（6）分析時間：5秒。2．發(fā)揮部分（1）擴大輸入信號動態(tài)范圍，提高靈敏度。（3）增加頻率分辨力20Hz檔。（5）測量被測正弦信號的失真度。三、說明1．電源可用成品，必須自備，亦可自制。完整的電路原理圖、重要的源程序、和完整的測試結(jié)果用附件給出。該裝置由閱讀器、應(yīng)答器和耦合線圈組成，其方框圖參見圖1。D閱讀器應(yīng)答器耦合線圈耦合線圈外接單電源圖1 無線識別裝置方框圖 裝置中閱讀器、應(yīng)答器均具有無線傳輸功能，頻率和調(diào)制方式自由選定。裝置中的耦合線圈為圓形空芯線圈，用直徑不大于1mm的漆包線或有絕緣外皮的導(dǎo)線密繞10圈制成。 cm（ cm左右的易拉罐作為骨架，繞好取下，用絕緣膠帶固定即可）。兩個耦合線圈最接近部分的間距定義為D。二、要求1．基本要求（1），閱讀器用外接單電源供電。識別正確率≥80%，識別時間≤5秒，耦合線圈間距D≥5cm。閱讀器能正確識別并顯示應(yīng)答器的預(yù)置編碼。2．發(fā)揮部分（1）應(yīng)答器所需電源能量全部從耦合線圈獲得（通過對耦合到的信號進行整流濾波得到能量），不允許使用電池及內(nèi)部含有電池的集成電路。顯示正確率≥80%，響應(yīng)時間≤5秒，耦合線圈間距D≥5cm。在顯示編碼正確率≥80%、響應(yīng)時間≤5秒的條件下，盡可能增加耦合線圈間距D。裝置斷電后，應(yīng)答器存儲的信息不丟失。（4）其他。完整的電路原理圖、重要的源程序用附件給出。放大器增益可設(shè)置；低通或高通濾波器通帶、截止頻率等參數(shù)可設(shè)置。（2）濾波器可設(shè)置為低通濾波器，其3dB截止頻率fc在1kHz～20kHz范圍內(nèi)可調(diào)，調(diào)節(jié)的頻率步進為1kHz，2fc處放大器與濾波器的總電壓增益不大于30dB, RL=1kW。（4）電壓增益與截止頻率的誤差均不大于10%。2. 發(fā)揮部分（1）放大器電壓增益為60dB，輸入信號電壓振幅為10mV；增益10dB步進可調(diào)，電壓增益誤差不大于5%。（3）制作一個簡易幅頻特性測試儀，其掃頻輸出信號的頻率變化范圍是100Hz～200kHz，頻率步進10kHz。三、說明 設(shè)計報告正文應(yīng)包括系統(tǒng)總體框圖、核心電路原理圖、主要流程圖和主要的測試結(jié)果。四、評分標準項 目滿分設(shè)計報告系統(tǒng)方案15理論分析與計算15電路與程序設(shè)計5測試方案與測試結(jié)果 10設(shè)計報告結(jié)構(gòu)及規(guī)范性5總分50基本要求實際制作完成情況50發(fā)揮部分完成第（1）項14完成第（2）項16完成第（3）項15其他5總分50題目34 開關(guān)穩(wěn)壓電源一、任務(wù) 設(shè)計并制作如圖1所示的開關(guān)穩(wěn)壓電源。；2．發(fā)揮部分 進一步提高電壓調(diào)整率，使SU≤%（IO=2A）； 進一步提高負載調(diào)整率，使SI≤%（U2=18V）； 進一步提高效率，使≥85%（U2=18V,UO=36V,IO=2A）； 排除過流故障后，電源能自動恢復(fù)為正常狀態(tài)； 能對輸出電壓進行鍵盤設(shè)定和步進調(diào)整，步進值1V，同時具有輸出電壓、電流的測量和數(shù)字顯示功能。三、說明 DCDC變換器不允許使用成品模塊，但可使用開關(guān)電源控制芯片。DCDC變換器（含控制電路）只能由UIN端口供電，不得另加輔助電源。 本題中電壓調(diào)整率SU指U2在指定范圍內(nèi)變化時，輸出電壓UO的變化率；負載調(diào)整率SI指IO在指定范圍內(nèi)變化時，輸出電壓UO的變化率；DCDC變換器效率h=PO/ PIN，其中PO＝UOIO，PIN＝UINIIN。 制作時應(yīng)考慮方便測試，合理設(shè)置測試點（參考圖1）。完整的電路原理圖、重要的源程序和完整的測試結(jié)果用附件給出。配重的位置可以在從始端開始的200mm～600mm范圍內(nèi)調(diào)整，調(diào)整步長不大于50mm；配重可拆卸。電動車蹺蹺板起始狀態(tài)和平衡狀態(tài)示意圖分別如圖1和圖2所示。將配重固定在可調(diào)整范圍內(nèi)任一指定位置，電動車完成以下運動：（1）將電動車放置在地面距離蹺蹺板起始端A點 300mm以外、90176。（5）其他。（2）蹺蹺板中心固定在直徑不大于50mm的半圓軸上，軸兩端支撐在支架上，并保證與支架圓滑接觸，能靈活轉(zhuǎn)動。（4）允許在蹺蹺板和地面上采取引導(dǎo)措施，但不得影響蹺蹺板面和地面平整。（6）平衡的定義為A、B兩端與地面的距離差d=∣dAdB∣不大于40mm。（8）測試過程中不允許人為控制電動車運動。四、評分標準設(shè)計報告項 目主要內(nèi)容分數(shù)系統(tǒng)方案實現(xiàn)方法方案論證系統(tǒng)設(shè)計結(jié)構(gòu)框圖12理論分析與計算測量與控制方法理論計算13電路與程序設(shè)計檢測與驅(qū)動電路設(shè)計總體電路圖軟件設(shè)計與工作流程圖12結(jié)果分析創(chuàng)新發(fā)揮結(jié)果分析8設(shè)計報告結(jié)構(gòu)及規(guī)范性摘要設(shè)計報告結(jié)構(gòu)圖表的規(guī)范性5總分50基本要求實際制作完成情況50發(fā)揮部分完成第（1）項10完成第（2）項15完成第（3）項10完成第（4）項5其他10總分50題目36 積分式直流數(shù)字電壓表一、任務(wù) 在不采用專用A/D轉(zhuǎn)換器芯片的前提下，設(shè)計并制作積分型直流數(shù)字電壓表。％177。％177。四、評分標準項 目滿分設(shè)計報告系統(tǒng)方案4理論分析與計算3電路與程序設(shè)計4測試方案與測試結(jié)果5設(shè)計報告結(jié)構(gòu)及規(guī)范性4總分20基本要求實際制作完成情況50發(fā)揮部分完成第（1）項4完成第（3）項3完成第（4）項2完成第（5）項20完成第（6）項8完成第（7）項8其他 5總分50題目37 信號發(fā)生器一、任務(wù) 設(shè)計并制作一臺信號發(fā)生器，使之能產(chǎn)生正弦波、方波和三角波信號，其系統(tǒng)框圖如圖1