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第六届(2003年)全国大学生电子设计竞赛题目</P>
( ^5 E+ B/ Z) ^9 [' N: G1 S电压控制LC振荡器(A题)< > </P></P>
j) }0 z) ]! a G& |# t& x: B" b< >一、任务< > </P></P>: H% @1 x0 [3 O- p& s' I
设计并制作一个电压控制LC振荡器。< > </P></P>. l- s9 k* r3 w% A9 G# C$ t7 M
< >二、要求< > </P></P>, C: C! h6 C6 `6 g" q
1、基本要求< > </P></B></P>
9 X3 W1 d9 }6 n8 }+ k# J% i(1)振荡器输出为正弦波,波形无明显失真。< > </P></P>
% Y9 V, q; y# M9 B& A(2)输出频率范围:15MHz~35MHz。< > </P></P>: ~8 x% I* @4 y& Y% N
(3)输出频率稳定度:优于10-3。< > </P></P>
: o8 W: [4 g3 V& d8 V/ D3 _$ c(4)输出电压峰-峰值:V</I>p-p=1V±0.1V。< > </P></P>
5 b7 }% d" ^+ ]& p$ G(5)实时测量并显示振荡器输出电压峰-峰值,精度优于10%。< > </P></P>
- s$ T+ e% \6 e! A(6)可实现输出频率步进,步进间隔为1MHz±100kHz。< > </P></P>
% R9 c- l) _* L' p4 v4 `2、发挥部分< > </P></B></P>
+ G; O2 J9 e& J/ ^' D0 F. b2 j(1)进一步扩大输出频率范围。< > </P></P>
5 w/ \/ J9 p V! `: f) ? }(2)采用锁相环进一步提高输出频率稳定度,输出频率步进间隔为100kHz。< > </P></P>& W0 c% v( e: M$ _% b
(3)实时测量并显示振荡器的输出频率。< > </P></P>
* i9 B# _7 D- G7 f(4)制作一个功率放大器,放大LC振荡器输出的30MHz正弦信号,限定使用E</I>=12V的单直流电源为功率放大器供电,要求在50Ω纯电阻负载上的输出功率≥20mW,尽可能提高功率放大器的效率。< > </P></P>+ F9 d3 x! P$ c2 a0 X9 A( v1 d/ }+ R
(5)功率放大器负载改为50Ω电阻与20pF电容串联,在此条件下50Ω电阻上的输出功率≥20mW,尽可能提高放大器效率。< > </P></P>" Q" d7 Y7 a4 b3 T: r: t( z
(6)其它。< > </P></P>
( S! P$ m/ Z6 W2 z4 S6 Y7 {三、评分标准</P>
) W5 A* K" }+ [5 c8 Z < > </P></P>
* _. l- N& t, y! d- P: o, n7 E < > </P></P>项 目< > </P></P>满分< > </P></P>基本要求< > </P></P>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。< > </P></P>50< > </P></P>实际制作完成情况< > </P></P>50< > </P></P>发挥部分< > </P></P>完成第(1)项<P> </P></P>5<P> </P></P>完成第(2)项<P> </P></P>15<P> </P></P>完成第(3)项<P> </P></P>5<P> </P></P>完成第(4)项<P> </P></P>10<P> </P></P>完成第(5)项<P> </P></P>10<P> </P></P>其它<P> </P></P>5<P> </P></P> </P>7 n4 w6 s* V- \; G' I$ o6 j
四、说明<P> </P></P>1、需留出末级功率放大器电源电流I</I>C0(或I</I>D0)的测量端,用于测试功率放大器的效率。
* F. w- c- Z2 }, B宽带放大器(B题)<P> </P></P>3 K0 S% F6 m; v5 d$ y
一、任务<P> </P></P>
+ _) R9 V( G9 K. ~1 O设计并制作一个宽带放大器。<P> </P></P>9 U; e w2 W* t i
<P>二、要求<P> </P></P>; q6 x. K5 G& X5 ~% u$ B7 y
1、基本要求<P> </P></B></P>
9 t4 |: a' z: G& Z7 ](1)输入阻抗≥1kΩ;单端输入,单端输出;放大器负载电阻 。<P> </P></P>1 d& x% P0 l* E0 x9 l
(2)3dB通频带10kHz~6MHz,在20kHz~5MHz频带内增益起伏≤1dB。<P> </P></P>/ Z2 R( V3 K5 T0 E
(3)最大增益≥40dB,增益调节范围10dB~40dB(增益值6级可调,步进间隔6dB,增益预置值与实测值误差的绝对值≤2dB),需显示预置增益值。<P> </P></P>
8 a: l2 f# |" _% [; \8 \4 Y(4)最大输出电压有效值≥3V,数字显示输出正弦电压有效值。<P> </P></P>
: T* ~. J4 J( \" z0 k! m(5)自制放大器所需的稳压电源。<P> </P></P>6 I# J# Y) o0 ~- q' c: }+ {, L. Q9 D
2、发挥部分<P> </P></B></P>
" Y9 T; I2 s- A X5 W(1)最大输出电压有效值≥6V。<P> </P></P>/ i9 h! Y$ V4 V) S8 `& P
(2)最大增益≥58dB (3dB通频带10kHz~6MHz,在20kHz~5MHz频带内增益起伏≤1dB),增益调节范围10dB~58dB(增益值9级可调,步进间隔6dB,增益预置值与实测值误差的绝对值≤2dB),需显示预置增益值。<P> </P></P>
5 k- m9 j2 |5 W1 @9 y2 r$ r* \(3)增加自动增益控制(AGC)功能,AGC范围≥20dB,在AGC稳定范围内输出电压有效值应稳定在 4.5V≤V</I>o≤5.5V内(详见说明4)。<P> </P></P>
2 @- s# S' N3 p( p. x& w' [(4)输出噪声电压峰-峰值V</I>oN ≤0.5V。<P> </P></P>5 t- H; S: X3 j3 ?* w
(5)进一步扩展通频带、提高增益、提高输出电压幅度、扩大AGC范围、减小增益调节步进间隔。<P> </P></P>
1 E2 q' g1 l& m; V F3 e(6)其它。<P> </P></P>
I* f. r- i, k! p' K<P>三、评分标准<P> </P></P>
# T5 t! f R& P" A2 N* F: v: s7 k+ N W C/ K
<P> <P> </P></P>项目<P> </P></P>满分<P> </P></P>基本要求<P> </P></P>5 P" A3 l' [% E4 u9 S) ^8 d
<P>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。<P> </P></P>50<P> </P></P>
- u! V4 x3 `9 D# y! }( M<P>实际完成情况<P> </P></P>50<P> </P></P>发挥部分<P> </P></P>
4 g z8 I6 D- g; ]3 ?: E/ o<P>完成第(1)项<P> </P></P>10<P> </P></P>
; l6 c0 \- K0 E+ G0 J7 H$ ^9 y: M) @<P>完成第(2)项<P> </P></P>12<P> </P></P>. |- p) d% z" I7 K9 Y# u
<P>完成第(3)项<P> </P></P>7<P> </P></P>5 A* b) H- u8 O
<P>完成第(4)项<P> </P></P>2<P> </P></P>
8 c0 H! F8 R* C<P>完成第(5)项<P> </P></P>16<P> </P></P>% S4 m) t! d4 U0 ^
<P>其它<P> </P></P>3<P> </P></P>四、说明<P> </P></P>
" e% k1 F7 G% f" J! Q1、基本要求部分第(3)项和发挥部分第(2)项的增益步进级数对照表如下:</P>$ h6 x9 Q4 L* M. D
" j! j) V y U0 e( ?
<P>增益步进级数<P> </P></P>1<P> </P></P>2<P> </P></P>3<P> </P></P>4<P> </P></P>5<P> </P></P>6<P> </P></P>7<P> </P></P>8<P> </P></P>9<P> </P></P>) m8 `0 \( M! T* H( u/ q* Z
<P>预置增益值(dB)<P> </P></P>10<P> </P></P>16<P> </P></P>22<P> </P></P>28<P> </P></P>34<P> </P></P>40<P> </P></P>46<P> </P></P>52<P> </P></P>58<P> </P></P>2、发挥部分第(4)项的测试条件为:输入交流短路,增益为58dB。<P> </P></P>
- W# T! ]9 {! T( v3 v3、宽带放大器幅频特性测试框图如下图所示:<P> </P></P>
7 v+ ?5 U2 E& F</P>
9 k8 Y' O j6 A- D; p$ w# ~9 K <P> </P>* w: ?4 N8 U6 Z7 M; }4 o! W
4、AGC电路常用在接收机的中频或视频放大器中,其作用是当输入信号较强时,使放大器增益自动降低;当信号较弱时,又使其增益自动增高,从而保证在AGC作用范围内输出电压的均匀性,故AGC电路实质是一个负反馈电路。<P> </P></P>
" S1 i% B/ @0 G8 @( p) r+ H; X发挥部分第(4)项中涉及到的AGC功能的放大器的折线化传输特性示意图如下所示;本题定义:AGC范围= (dB);要求输出电压有效值稳定在4.5V≤V</I>o≤5.5V范围内,即V</I>oL≥4.5V、V</I>oH≤5.5V。<P> </P></P>. M3 e+ m' Y u/ U; E* {1 q
<P></P> </P>. U) W% f* _ |+ l( x3 u
<P> </P></P>9 o; @8 |' T- V) J" ?# N
低频数字式相位测量仪(C题)<P> </P></P>5 f% s2 H: C% H& @5 G" n
<P>一、任务<P> </P></P>设计并制作一个低频相位测量系统,包括相位测量仪、数字式移相信号发生器和移相网络三部分,示意图如下:
1 k7 S0 ?# O$ w<P> 二、要求<P> </P></P>$ Q( a. e9 i$ ~
1、基本要求<P> </P></B></P>
! W' [ \! P" K(1)设计并制作一个相位测量仪(参见图1)<P> </P></P>$ i1 N4 `6 H4 h$ m
a.频率范围:20Hz~20kHz。<P> </P></P>
3 P) X% G3 O. _% o q$ Lb.相位测量仪的输入阻抗≥100k 。<P> </P></P>* t V- {2 J$ N
c.允许两路输入正弦信号峰-峰值可分别在1V~5V范围内变化。<P> </P></P>' {. k9 z {+ u V9 }0 h) W
d.相位测量绝对误差≤2°。<P> </P></P>
5 l1 z' }7 ~% e& G9 C) R# me.具有频率测量及数字显示功能。<P> </P></P>
7 F. v7 }: [9 I; ]f. 相位差数字显示:相位读数为0o~359.9o,分辨力为0.1°。<P> </P></P>
5 W- p! X! @" L2 a# l0 ^- K(2)参考图2制作一个移相网络<P> </P></P>. \& x* J$ ?& o# o
a.输入信号频率:100Hz、1kHz、10kHz。<P> </P></P>1 ^1 z. Z- E- g5 @3 p, W1 K
b.连续相移范围:-45°~+45°。<P> </P></P>
# A. ~! c: K0 a" e. [4 t( Pc.A'、B'输出的正弦信号峰-峰值可分别在0.3V~5V范围内变化。<P> </P></P>& ?: X3 q' S: V
2.发挥部分<P> </P></B></P>8 k7 D9 O, J5 r% I( ^' C. X* s
(1)设计并制作一个数字式移相信号发生器(图3),用以产生相位测量仪所需的输入正弦信号,要求:<P> </P></P>9 a6 j; s6 [ H3 j3 E) @% {0 k
a.频率范围:20Hz~20kHz,频率步进为20Hz,输出频率可预置。<P> </P></P>7 G8 H- S* D; K# d( u- h
b.A、B输出的正弦信号峰-峰值可分别在0.3V~5V范围内变化。<P> </P></P>/ `* [! H- t: |+ r5 ~+ \
c.相位差范围为0~359°,相位差步进为1°,相位差值可预置。<P> </P></P>
2 J# f/ X& H; g+ J+ ]6 B" W O, z1 c' Q5 |d.数字显示预置的频率、相位差值。<P> </P></P>& W* ~( r6 e v& h9 c7 f
(2)在保持相位测量仪测量误差和频率范围不变的条件下,扩展相位测量仪输入正弦电压峰-峰值至0.3V~5V范围。<P> </P></P>/ [- R& [' o2 L
(3)用数字移相信号发生器校验相位测量仪,自选几个频点、相位差值和不同幅度进行校验。<P> </P></P>4 f4 i/ a' n# L4 W
(4)其它。<P> </P></P>7 `2 \7 b- n1 A$ n7 Y# X0 D+ b- S
三、评分标准<P> </P></P>4 k( E7 h. O5 f# t# B% e" b4 [7 N# r
7 t" x! q- C0 T0 @7 m" |
<P> <P> </P></P>项 目<P> </P></P>满分<P> </P></P>基本要求<P> </P></P>) T1 V: w) }+ G
<P>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。<P> </P></P>50<P> </P></P>
/ } d# g9 V: P5 Y/ X y<P>实际制作完成情况<P> </P></P>50<P> </P></P>发挥部分<P> </P></P>
4 p0 {& R& z. v<P>完成第(1)项<P> </P></P>22<P> </P></P>, J- y ~0 o5 a8 H8 l# W
<P>完成第(2)项<P> </P></P>6<P> </P></P>
- I7 f" D7 ]: V$ Y' o6 w# U<P>完成第(3)项<P> </P></P>12<P> </P></P>
# X9 E$ B. e$ B& l) i<P>其它<P> </P></P>10<P> </P></P>四、说明<P> </P></P>
/ l* w. Z6 ]0 ]- @1 R' j1、移相网络的器件和元件参数自行选择,也可以自行设计不同于图2的移相网络。<P> </P></P>1 O/ w8 g2 P* s
2、基本要求(2)项中,当输入信号频率不同时,允许切换移相网络中的元件。<P> </P></P># Q4 R, S) }. q9 s( D+ i9 P9 h6 K
3、相位测量仪和数字移相信号发生器互相独立,不允许共用控制与显示电路。<P> </P></P> }# O* m, I# i' H3 d$ ^9 I( t
</P>, w2 Y O- @2 A* U8 f
第六届(2003年)全国大学生电子设计竞赛题目(D题、E题、F题)</P></P> |
zan
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