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第三届(1997年)全国大学生电子设计竞赛题目 </P>
: }) v& ?( X2 S6 ^* FA题 直流稳定电源</P>
" C$ I6 ~- R, [. X V8 M! `: O< >一、任务</P># ? J( g" t; p7 ]8 Y
< >设计并制作交流变换为直流的稳定电源。</P># ]2 d' p/ e. g# m. N, I4 Q! F" f
< ><B>二、要求</B></P>
0 Q" f( l4 Z2 n7 n& g# Y! F1 `: w< >1.基本要求4 J4 \. ?. L( m' A, r8 S8 b! i( b- f
(1)稳压电源 在输入电压220V、50Hz、电压变化范围+15%~-20%条件下:! v7 y1 a$ H8 J! q" ~. n; \4 Q
a.输出电压可调范围为+9V~+12V, {6 N! g$ S& G7 \* D2 H2 a: \; ]
b.最大输出电流为1.5A% m' C5 a; i; q0 q- B- l8 ^
c.电压调整率≤0.2%(输入电压220V变化范围+15%~-20%下,空载到满载)
) T* F4 I8 m! J1 f4 u( j- h P4 K# s& M1 I d.负载调整率≤1%(最低输入电压下,满载)! `' i& r6 m& Z
e.纹波电压(峰-峰值)≤5mV(最低输入电压下,满载)) Q6 P' K( E; P% m4 W! M
f.效率≥40%(输出电压9V、输入电压220V下,满载)
" c- c# g: Y+ Q, j9 ? N8 ?2 h g.具有过流及短路保护功能</P>
' h/ W% `: P1 P6 B: i D2 h' G< >(2)<B>稳流电源</B> 在输入电压固定为+12V的条件下:
1 u4 V+ t$ Q; P0 r9 I a.输出电流:4~20mA可调7 N( v8 l/ ]& i+ A9 M' u( G# K" B9 \0 S
b.负载调整率≤1%(输入电压+12V、负载电阻由200Ω~300Ω变化时,输出电流为20mA时的相对变化率)
2 i0 N' n0 A4 m5 D" c* ~* |1 }' Z (3)<B>DC-DC变换器 </B>在输入电压为+9V~+12V条件下:
6 E8 R' W* M5 M a.输出电压为+100V,输出电流为10mA
4 O1 Z: L/ y! z: z) c A. D' r, {$ A b.电压调整率≤1%(输入电压变化范围+9V~+12V)
; r* L8 T4 k2 D c.负载调整率≤1%(输入电压+12V下,空载到满载)
$ k) A' h6 s8 H d.纹波电压(峰-峰值)≤100mV (输入电压+9V下,满载)</P>$ b. j: F, t9 \6 c( Q3 O
< >2.发挥部分
! T1 Z/ H* c; e8 d (1)扩充功能
2 L- `# w1 r* Q7 S! A0 a a.排除短路故障后,自动恢复为正常状态
% u% w, E, h0 E9 y8 ?6 W b.过热保护# }1 ?* @3 W4 A( t. z3 o5 K
c.防止开、关机时产生的“过冲”3 R5 ~; T* m, U
(2)提高稳压电源的技术指标. Z, z' N( }! e, H" y; q
a.提高电压调整率和负载调整率
& s) R. S& z+ l: z. e* u b.扩大输出电压调节范围和提高最大输出电流值: S8 n3 C% w! }* Q7 T5 d
(3)改善DC-DC变换器' l' Q6 b4 P Y
a.提高效率(在100V、100mA下): A( G4 v8 j% P. `: b9 l4 I5 c
b.提高输出电压! q9 g( i/ e1 P9 ?
(4)用数字显示输出电压和输出电流</P>
4 I( g! Q1 ~% c- |" b6 v< ><B>三、评分意见</B></P>
+ ^! L' c2 R& i& B" W9 L5 z* _ 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,电路图,测试方法与数据,对测试结果的分析50实际制作完成情况50发挥部分完成第(1)项9完成第(2)项15完成第(3)项6完成第(4)项10特色与创新10 </P>; J6 {5 r3 v' @/ }6 i. l/ n
B题 简易数字频率计</P>
$ O5 z* `3 b* U$ k2 @$ i< ><B>一、任务</B></P>) q3 o2 s5 o" |; T
< >设计并制作一台数字显示的简易频率计。</P>
2 q( [3 R* j' H< ><B>二、要求</B></P>8 k, f2 s; w4 M g7 P5 _ |, z t. o
< >1.基本要求
* c4 N% T$ P7 q2 w (1)频率测量5 H6 F/ h" {/ `& [
a.测量范围 信号:方波、正弦波;幅度:0.5V~5V;频率:1Hz~1MHz! G2 C1 E6 a* B4 u# Y; x( ]9 Z- b
b.测量误差≤0.1%
. h0 f# v' u% d# @7 u* E1 Y4 w" g (2)周期测量
5 Y- A& \2 F4 H: F8 u! u a.测量范围 信号:方波、正弦波;幅度:0.5V~5V;频率:1Hz~1MHz: s" _- C* t5 Z2 e( x* F
b.测量误差≤0.1%
: X8 V6 Z. H1 l: D. _ (3)脉冲宽度测量 : P% y: g" T) S/ E3 \" g. n! P: I9 v
a.测量范围 信号:脉冲波;幅度:0.5V~5V;脉冲宽度≥100μs7 R0 P7 p0 \2 t4 {: z
b.测量误差≤1%
! n2 _8 g" g: U4 [ (4)显示器
6 b% i' p6 l# \1 b 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。
' o- q4 Z5 K( |- w' Z (5)具有自校功能,时标信号频率为1MHz。
3 i4 l) F3 u# i" I2 _$ ~ (6)自行设计并制作满足本设计任务要求的稳压电源。</P>- b* H0 D$ a* p z
< >2.发挥部分
. f) z" _- d6 d/ p, ], b* U, b (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)。# h+ c, V! P1 k4 c L! m' S" C: D
(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% 。
4 x( o& `( _1 m3 R7 ~6 J (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。</P>$ d. ^5 p! Q2 V
< ><B>三、评分意见</B></P>
$ l* x( f; @9 b" W 项 目</P>得 分</P>基本要求</P>
% a* O* e3 Y' [- ?$ k! b< >设计与总结报告:方案设计与论证,理论分析与计算,电路图,测试方法与数据,对测试结果的分析</P>50</P>' a6 L* K' U8 L$ I2 X1 {4 s5 {
< >实际制作完成情况</P>50</P>发挥部分</P>
. q" ?2 b e, k8 r8 d< >完成第(1)项</P>10</P>: |8 z" z/ k' B% h
< >完成第(2)项</P>10</P>
K8 ~2 V$ |0 [< >完成第(3)项</P>20</P>% r7 T: c2 h+ l' y* q' V5 g
< >特色与创新</P>10</P># t2 D& X/ q G/ D) `
' y9 A& S7 {2 O7 Z1 e# R9 D
% t+ T- y/ l6 T7 f7 TC题 水温控制系统</P>
4 O1 ?3 h( ~9 k* V+ R* {< ><B>一、任务</B></P>
$ I( F+ s& M0 d; p: K5 {< >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。</P>
h! q9 @8 u# h% l- S# X< ><B>二、要求</B></P>0 n6 d9 J: y' d X+ c
< >1.基本要求6 A! G7 ~: c5 R# |- _) ]
(1)温度设定范围为40~90℃,最小区分度为1℃,标定温度≤1℃。) Z. v# ]3 S) h
(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 ?; {5 _5 _' V4 {2 Q (3)用十进制数码管显示水的实际温度。</P>. V0 K: }" J0 P& }" _0 U( y7 x0 i
< >2.发挥部分
$ \- }7 }" \5 }% u8 W (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。6 g# b/ x* w) o+ u
(2)温度控制的静态误差≤0.2℃。
( v; c1 }3 A/ O! w/ K/ v (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。</P>
0 B: K$ |+ i. d7 [< ><B>三、评分意见</B></P>
/ `7 A; z/ [+ w, t7 x 项 目</P>得 分</P>基本要求</P>% f3 b Y. |2 ?9 H! T* u
< >设计与总结报告:方案设计与论证,理论分析与计算,电路图,测试方法与数据,对测试结果的分析</P>50</P>
" H- y7 a! `4 x4 a< >实际制作完成情况</P>50</P>发挥部分</P>
' k1 X4 M. b! P; f; G, k4 p8 t< >减小调节时间和超调量</P>20</P>8 Y0 M0 Q$ ?, t, `5 v6 r
< >温度控制的静态误差≤0.2℃</P>10</P>
. j. J8 F. \" }9 i) ^- {< >实现打印曲线功能</P>10</P>
$ h# _: T* Y+ H8 { t<P>特色与创新</P>10</P>; f0 `( W6 n9 D0 o( v: U* G
<P><B> </B></P>1 \/ t1 {! x# \1 ]# T
D题 调幅广播收音机*</P>4 k) o ^9 }2 K- H# H. S _7 L) ^2 Z
<P><B>一、任务</B></P>
Y9 ^' z' g' m, }<P>利用所提供的元器件(附有资料)制作一个中波广播收音机。</P>
, Z. I* \% _3 y) H9 E' w<P><B>二、要求</B></P>2 j: M, _" A, h) ^& @
<P>1.基本要求
. i3 c2 C) V4 u (1)接收频率范围:540kHz~1600kHz;
9 ?9 g8 j- w! b9 X5 K (2)调谐方式:手动电调谐;
# M. _% B8 O# c1 y: Y (3)输出功率:≥100mW;: T9 h& t8 }- _! y7 z2 c" s. s- S' i
(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。</P>
/ ~. o8 U6 E/ n( H+ i0 `' ^<P>2.发挥部分
) H: a. ]! o" E3 { (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);
( T) s' l4 t+ C (2)可预置电台数目:预置电台数目≥10个;* S8 w/ l0 k; n! E& E3 Y- N: s) g7 d
(3)显示预置电台序号;* J5 g% q- _4 ]! j t9 r, Z7 D
(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)。</P>- x* r/ |, ], }0 i4 r
<P><B>三、评分意见</B></P>
8 A: J. F" X' y" m6 N 项 目</P>得 分</P>基本要求</P>! v9 J, S# R5 P
<P>设计与总结报告:方案设计与论证,理论分析与计算,电路图,测试方法与测试数据,对测试结果的分析</P>50</P>
A2 b( r4 R% O/ k<P>实际制作完成情况</P>50</P>发挥部分</P>) p& U( o! n1 v% \, F: z b' ~
<P>完成第(1)项</P>25</P>
% r: f$ K' T6 c% Y6 h1 `, j* I<P>完成第(2)项</P>5</P>) G0 h$ E& ^+ Q- J
<P>完成第(3)项</P>5</P>
o1 N" n; s% }7 v- H7 F2 `<P>完成第(4)项</P>15</P>
, x, @3 I( G: M- v$ o<P><B>四、说明</B></P>/ H5 o9 a: G4 K- z( j
<P>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。</P>+ _% _: l3 P' i5 V' c2 [
<P>2.所提供的元器件清单(其它元器件自备)1 Q& k8 v- B! z: e8 k2 j' l
(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;
" R1 T" D) Z, Z. S% Q/ P8 L (2)调幅收音机输入回路线圈和磁性天线;. b- l" |* J8 K, R @ h
(3)变容二极管,型号:SVC341;" I0 z3 o D0 g6 z9 b4 x
(4)本振线圈;
- Z& j0 h& `$ u' G: O7 C- Y (5)用于电调谐的锁相频率合成器集成电路,型号:LC7218(可选件);* {$ c" R* P- c: R. J
(6)7.2MHz晶体(可选件)。</P>0 ]9 j' o- \& z% a: K
<P>3.在设计报告前附一篇400字以内的报告摘要。</P>
4 T( k, k7 T C4 ^6 S<P><B> *</B>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。</P> |
zan
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