合肥学院第十届“爱默尔杯”电子设计竞赛题目
合肥学院第十届电子设计竞赛于2014年4月25日8:00～4月28日16:00进行，参赛队从附件中任选一题完成实物的制作及设计报告书。
A题 UPS不间断供电系统的设计 B题 射频宽带放大器 C题 正弦信号失真度仪 D题遥控调光控制器 E题 双翼平衡杆
F题 基于单片机的纸张点数器的设计与实现 G题 函数信号发生器 H 红外莫尔斯密码锁
A． UPS不间断供电系统的设计
一．任务
设计一个不间断UPS供电系统，输入电源为24V交流电，经过整流、蓄电池充电，在输入端断电的情况下，仍然能够输出稳定的交流电供给负载。
图1 UPS结构示意图
二 要求
1．基本要求
1）负载端与市电输入端处于优良的”电隔离“状态之中、输出波形好、输出电压质量高、无论负载突变或负载稳定时均呈现优异的带载特性。
2) 市电经过降压转变为24V交流电， 输出端输出12V,频率为50Hz的交流电。 3）输入端断电后，输出持续稳定供电时间为20分钟。负载为50欧姆的纯电阻。
2.发挥部分
1）在输入电压不变的情况下，输出电压为24V，频率为50Hz ,
2）要求UPS的效率为50%以上，输出电压的频率范围为49.9Hz-50.1Hz。 3）输出端持续供电时间为30分钟。 4）其它
三 说明
1、 可以使用整流和逆变的芯片，但不能使用整流和逆变现成的模块。 2、 市电供电时要用隔离变压器降压到24V。 四.评分标准 项 目 设计与总结报告：方案比较、设计与论证，理 论分析与计算，电路图及有关设计文件，测试 方法与仪器，测试数据及测试结果分析 基本要求 得 分 50 输出端输出12V,频率为50Hz的交流电 输出持续稳定供电时间为20分钟 经过降压转变为24V交流电 总分 20 20 10 100 10 20 10 完成第(1)项 发挥部分 完成第(2)项 完成第(3)项 其它 总分 10 50
主要器件：蓄电池、整流模块，逆变模块，24V的隔离变压器
B 射频宽带放大器
一、任务
设计并制作一个射频宽带放大器。
二、要求
1．基本要求
（1）电压增益Av≥20dB，输入电压有效值Ui≤20mV。Av在0～20dB范围内可调。
（2）最大输出正弦波电压有效值Uo≥200mV，输出信号波形无明显失真。 （3）放大器BW-3dB的下限频率fL≤0.3MHz，上限频率fH≥20MHz，并要求在1MHz～15MHz频带内增益起伏≤1dB。
（4）放大器的输入阻抗=50，输出阻抗=50。
2．发挥部分
（1）电压增益Av≥40dB，输入电压有效值Ui≤10mV。Av在0～40dB范围内可调。
（2）在Av≥40dB时，输出端噪声电压的峰峰值UoNpp≤100mV。
（3）放大器BW-3dB的下限频率fL≤0.3MHz，上限频率fH≥60MHz，并要求在1MHz～50MHz频带内增益起伏≤1dB。该项目要求在Av≥40dB（或可达到的最高电压增益点），最大输出正弦波电压有效值Uo≥1V，输出信号波形无明显失真条件下测试。
（4）最大输出正弦波电压有效值Uo≥1V，输出信号波形无明显失真。 （5）其他（例如进一步提高放大器的增益、带宽等）。
三、说明
1．要求负载电阻两端预留测试端子。最大输出正弦波电压有效值应在RL=50条件下测试（要求RL阻值误差≤5%），如负载电阻不符合要求，该项目不得分。 2．评测时参赛队自备一台220V交流输入的直流稳压电源。
3. 建议的测试框图如图1所示，可采用点频测试法。射频宽带放大器幅频特性示意图如图2所示。
图1测试框图
50
图2 幅频特性示意图
四、评分标准
项目 主要内容 比较与选择 方案描述 宽带放大器设计 频带内增益起伏控制 射频放大器稳定性 增益调整 电路设计 程序设计 测试方案及测试条件 测试结果完整性 测试结果分析 摘要 设计报告正文的结构 图表的规范性 分数 系统方案 理论分析与计算 电路与程序设计 测试方案与测试结果 设计报告结构及规范性 2 8 设计 报告 4 4 2 总分 完成（1） 基本 要求 完成（2） 完成（3） 总分 完成（1） 发挥 部分 完成（2） 完成（3） 完成（4） 其他 总分 20 19 10 21 50 18 2 16 6 8 50
C 正弦信号失真度仪
一、任务
设计并制作一台正弦信号失真度仪。
二、要求
1．基本要求
（1）被测输入正弦信号的频率范围为 20Hz~100Hz； （2）输入信号的峰峰值范围为0.5v~2.5v；
（3）测量失真度范围为0.1%~99.9%，分辨率为0.1%；
（4）测量输入正弦信号的频率，范围为20.0Hz~100Hz,分辨率为0.1Hz。 2．发挥部分
（1）扩大测量失真度的频率范围：10Hz~100KHz；
（2）与计算机连接，信号波形和测试结果可以在计算机上显示；
（3）同时接收两路信号，并将其定义某一负载的电压信号和电流信号，测试出平均功率和功率因数；
（4）能够有效值的方式显示输入信号的幅值； （5）其它。
三、评分标准
项目 得分