二、要求 1.基本要求
(1)频率测量
a.测量范围 信号:方波、正弦波;幅度:0.5V~5V;频率:1Hz~1MHz b.测量误差≤0.1% (2)周期测量
a.测量范围 信号:方波、正弦波;幅度:0.5V~5V;频率:1Hz~1MHz b.测量误差≤0.1% (3)脉冲宽度测量
a.测量范围 信号:脉冲波;幅度:0.5V~5V;脉冲宽度≥100μs b.测量误差≤1% (4)显示器
十进制数字显示,显示刷新时间1~10秒连续可调,对上述三种测量功能分别用不同颜色的发光二极管指示。
(5)具有自校功能,时标信号频率为1MHz。
(6)自行设计并制作满足本设计任务要求的稳压电源。 2.发挥部分
(1)扩展频率测量范围为0.1Hz~10MHz(信号幅度0.5V~5V),测量误差降低为0.01%(最大闸门时间≤10s)。 (2)测量并显示周期脉冲信号(幅度0.5V~5V、频率1Hz~1kHz)的占空比,占空比变化范围为10%~90%,测量误差≤1% 。
(3)在1Hz~1MHz范围内及测量误差≤1%的条件下,进行小信号的频率测量,提出并实现抗干扰的措施。
三、评分意见
项 目 得 分 基本要求 设计与总结报告:方案设计与论证,理论分析与计算,50 电路图,测试方法与数据,对测试结果的分析 实际制作完成情况 完成第(1)项 50 10 10 20 10 发挥部分 完成第(2)项 完成第(3)项 特色与创新 C题 水温控制系统
一、任务
设计并制作一个水温自动控制系统,控制对象为1升净水,容器为搪瓷器皿。水温可以在一定范围内由人工设定,并能在环境温度降低时实现自动控制,以保持设定的温度基本不变。 二、要求 1.基本要求
(1)温度设定范围为40~90℃,最小区分度为1℃,标定温度≤1℃。 (2)环境温度降低时(例如用电风扇降温)温度控制的静态误差≤1℃。 (3)用十进制数码管显示水的实际温度。
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2.发挥部分
(1)采用适当的控制方法,当设定温度突变(由40℃提高到60℃)时,减小系统的调节时间和超调量。
(2)温度控制的静态误差≤0.2℃。
(3)在设定温度发生突变(由40℃提高到60℃)时,自动打印水温随时间变化的曲线。 三、评分意见
项 目 得 分 设计与总结报告:方案设计与论证,理论分析与计算,电50 路图,测试方法与数据,对测试结果的分析 基本要求 实际制作完成情况 减小调节时间和超调量 温度控制的静态误差≤0.2℃ 发挥部分 实现打印曲线功能 特色与创新 50 20 10 10 10 D题 调幅广播收音机*
一、任务
利用所提供的元器件(附有资料)制作一个中波广播收音机。 二、要求 1.基本要求
(1)接收频率范围:540kHz~1600kHz; (2)调谐方式:手动电调谐; (3)输出功率:≥100mW;
(4)测量灵敏度、选择性、镜像抑制比和电调谐特性(测量时用信号发生器直接注入);写明测试方法,记录实测值,画出曲线。 2.发挥部分
(1)自动和手动搜索电台并有存储功能(可利用所提供的锁相环器件,或其它方法实现); (2)可预置电台数目:预置电台数目≥10个; (3)显示预置电台序号;
(4)特色与创新(例如:提高性能指标,全机用单一+3V电源供电,节电,显示电台频率等)。 三、评分意见
项 目 得 分 基本要求 设计与总结报告:方案设计与论证,理论分析与计算,电50 路图,测试方法与测试数据,对测试结果的分析 实际制作完成情况 完成第(1)项 50 25 5 5 15 12
发挥部分 完成第(2)项 完成第(3)项 完成第(4)项
四、说明
1.电调谐特性是指输入信号与变容二极管控制电压之间的关系曲线。 2.所提供的元器件清单(其它元器件自备)
(1)调幅收音机单片机集成电路(带有小功率放大器),型号:CX1600P/M; (2)调幅收音机输入回路线圈和磁性天线; (3)变容二极管,型号:SVC341; (4)本振线圈;
(5)用于电调谐的锁相频率合成器集成电路,型号:LC7218(可选件); (6)7.2MHz晶体(可选件)。
3.在设计报告前附一篇400字以内的报告摘要。
*此题是全国专家组与SONY公司专家合作的命题, SONY公司提供了专用IC芯片和英文资料等。
第四届(1999年)全国大学生电子设计竞赛题目 A题 测量放大器
一、题目:测量放大器 二、任务
设计并制作一个测量放大器及所用的直流稳压电源。参见图1。输入信号VI取自桥式测量电路的输出。当R1=R2=R3=R4时,VI=0。R2改变时,产生VI 10的电压信号。测量电路与放大器之间有1米长的连接线。 三、要求 1. 基本要求
(1) 测量放大器
a、 差模电压放大倍数 AVD=1~500,可手动调节; b、 最大输出电压为±10V,非线性误差 < 0.5% ;
c、 在输入共模电压+7.5V~-7.5V范围内,共模抑制比 KCMR >105 ; d、 在AVD=500时,输出端噪声电压的峰-峰值小于1V; e、 通频带0~10Hz ;
f、 直流电压放大器的差模输入电阻≥2MW(可不测试,由电路设计予以保证)。 (2) 电源
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设计并制作上述放大器所用的直流稳压电源。由单相220V交流电压供电。交流电压变化范围为+10%~-15%。
(3) 设计并制作一个信号变换放大器,参见图2。将函数发生器单端输出的正弦电压信号不失真地转换为双端输出信号,用作测量直流电压放大器频率特性的输入信号。
2.发挥部分
(1)提高差模电压放大倍数至AVD=1000,同时减小输出端噪声电压。
(2)在满足基本要求(1)中对输出端噪声电压和共模抑制比要求的条件下,将通频带展宽为0~100Hz以上。
(3)提高电路的共模抑制比。
(4)差模电压放大倍数AVD可预置并显示,预置范围1~1000,步距为1,同时应满足基本要求(1)中对共模抑制比和噪声电压的要求。
(5)其它(例如改善放大器性能的其它措施等)。 四、评分意见
项 目 满 分 基本要求 设计与总结报告:方案设计与论证,理论分析与计算,电50 路图,测试方法与数据,对测试结果的分析 实际制作完成情况 完成第一项 完成第二项 50 5 10 5 20 10 发挥部分 完成第三项 完成第四项 特色与创新 五、说明
直流电压放大器部分只允许采用通用型集成运算放大器和必要的其它元器件组成,不能使用单片集成的测量放大器或其它定型的测量放大器产品。
B题 数字式工频有效值多用表
一、题目
数字式工频有效值多用表 二、任务
设计并制作一个能同时对一路工频交流电(频率波动范围为50 ±1Hz、有失真的正弦波)的电压有效值、电流有效值、有功功率、无功功率、功率因数进行测量的数字式多用表。参见附图。
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三、要求 1. 基本要求
(1)测量功能及量程范围 a、 交流电压:0~500V; c、 有功功率:0~25kW; d、 无功功率:0~25kvar;
e、 功率因数(有功功率/视在功率):0~1 。
为便于本试题的设计与制作,设定待测0~500V的交流电压、0~50A的交流电流均已经相应的变换器转换为0~5V的交流电压。 (2)准确度
a、 显示为 位(0.000~4.999),有过量程指示; b、 交流电压和交流电流:±(0.8%读数+5个字),例:当被测电压为300V时,读数误差应小于±(0.8%×300V+0.5V)=±2.9V ;
c、 有功功率和无功功率:±(1.5%读数+8个字); d、 功率因数:±0.01 。
(3)功能选择:用按键选择交流电压、交流电流、有功功率、无功功率和功率因数的测量与显示。 2.发挥部分
(1)用按键选择电压基波及总谐波的有效值测量与显示。
(2)具有量程自动转换功能,当变换器输出的电压值小于0.5V时,能自动提高分辨力达0.01V。 (3)用按键控制实现交流电压、交流电流、有功功率、无功功率在测试过程中的最大值、最小值测量。
(4)其它(例如扩展功能,提高性能)。 四、评分意见
项 目 满 分 基本要求 设计与总结报告: 方案设计与论证,理论分析与计算,50 电路图,测试方法与数据,对测试结果的分析 实际制作完成情况 完成第一项 50 14 14 10 12 15
发挥部分 完成第二项 完成第三项 完成第四项 五、说明