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第三届(1997年)全国大学生电子设计竞赛题目 </P>' ?7 F& Y. M' r$ w! q
A题 直流稳定电源</P>
. G) {1 r; Y1 z- q<>一、任务</P>
: \9 h! E- K& m% \<>设计并制作交流变换为直流的稳定电源。</P>
( @7 y' K& X% z5 U5 `8 O<><B>二、要求</B></P># W* i {& M- x+ Q! P
<>1.基本要求
/ M1 a2 k4 ?4 B( ^ (1)稳压电源 在输入电压220V、50Hz、电压变化范围+15%~-20%条件下:4 |! }9 @$ \$ l2 V, r
a.输出电压可调范围为+9V~+12V
, `& g4 \8 ?: Q+ E1 X% \ b.最大输出电流为1.5A
) [6 q6 s% O; @1 r' w F: v1 l! ^, m 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); i1 g$ |& ]9 L2 k4 |. W$ |0 b
d.负载调整率≤1%(最低输入电压下,满载)
0 E% s$ }+ k( h+ q e.纹波电压(峰-峰值)≤5mV(最低输入电压下,满载)& r' e7 R: G a3 u! |
f.效率≥40%(输出电压9V、输入电压220V下,满载)
0 Z, s7 B* {3 m4 ] g.具有过流及短路保护功能</P>
0 S" b5 ?! x% k5 V2 ?2 {# K9 ^<>(2)<B>稳流电源</B> 在输入电压固定为+12V的条件下:8 J! f8 B- @# C( b6 t7 y4 O( C
a.输出电流:4~20mA可调' T6 U0 H7 E. o q
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)' R3 a& a6 V" b U
(3)<B>DC-DC变换器 </B>在输入电压为+9V~+12V条件下:. n+ X% S* f2 q
a.输出电压为+100V,输出电流为10mA2 D# I6 j5 _0 k4 U r6 {% U( O3 J! i V5 }
b.电压调整率≤1%(输入电压变化范围+9V~+12V)0 X( J) r; \& T) Q: o1 [ S
c.负载调整率≤1%(输入电压+12V下,空载到满载)
7 e( ^! I8 [2 o. ~* } d.纹波电压(峰-峰值)≤100mV (输入电压+9V下,满载)</P>0 \$ E: S9 _- {
<>2.发挥部分" l' G6 o0 o! q, H0 O' _" u
(1)扩充功能
7 S q7 d: f2 ^- g* [' G a.排除短路故障后,自动恢复为正常状态$ \8 @$ C O+ t# I `: }' q
b.过热保护" ~) Q# |$ w0 Q
c.防止开、关机时产生的“过冲”* \* |. W( z- H3 }5 ^. N6 G* w+ a8 m
(2)提高稳压电源的技术指标
) J+ r- o( t" o+ Q a.提高电压调整率和负载调整率! P% b3 Z+ n9 R9 o0 _; P% U$ O
b.扩大输出电压调节范围和提高最大输出电流值
1 t! \/ E0 n7 ?+ j3 j (3)改善DC-DC变换器8 C L0 q( v' e/ D% s
a.提高效率(在100V、100mA下)9 J( L$ Z- w8 C8 i; \; C8 L3 Z% P
b.提高输出电压" o# q, x, K( t1 u" a
(4)用数字显示输出电压和输出电流</P>+ \, V/ ~7 V5 q6 ^( W
<><B>三、评分意见</B></P>$ s4 V7 i0 I2 }& {! @
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>2 G; D5 k$ f* {: s0 \& Q& H% O
B题 简易数字频率计</P>$ b X8 M2 r. J$ L1 b i
<><B>一、任务</B></P>
% _) D' j3 s/ [2 {5 t2 i<>设计并制作一台数字显示的简易频率计。</P>) I: x. w9 V4 U* ?5 V: o( L
<><B>二、要求</B></P>5 H# h5 W4 x7 }$ F2 ^1 ?
<>1.基本要求
, V7 {+ P0 Y$ t1 U1 V7 W+ `+ R (1)频率测量* ~" i( A$ d) E4 W
a.测量范围 信号:方波、正弦波;幅度:0.5V~5V;频率:1Hz~1MHz
% l+ U( S3 {* n( ` b.测量误差≤0.1%
+ k; s6 T# ~: l% ~8 U (2)周期测量
, k0 ]+ H5 Q' t' G a.测量范围 信号:方波、正弦波;幅度:0.5V~5V;频率:1Hz~1MHz- G0 J& c- `: Y/ R; J( o
b.测量误差≤0.1%
8 f1 A5 Q) h9 t) F& {0 t/ ] (3)脉冲宽度测量
. l: F# H: P5 S: G, P a.测量范围 信号:脉冲波;幅度:0.5V~5V;脉冲宽度≥100μs
6 c9 t; w6 l& o' K" n3 j" u b.测量误差≤1%6 ]" H6 S/ G& x
(4)显示器 / q- s9 `( o$ V* u" a
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。& b F% E# I1 J7 r9 ~% J8 {
(5)具有自校功能,时标信号频率为1MHz。7 N. Y7 W% x, N* ?
(6)自行设计并制作满足本设计任务要求的稳压电源。</P>
" k; X+ C8 R' @" V6 d/ {<>2.发挥部分
* j7 K8 Z' |* F# A4 O. p (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)。/ I1 J6 a0 s' `# R
(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% 。, Q1 B' X. v: X) x* B
(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>: A8 k- R/ u& h0 g4 z/ e) h7 c
<><B>三、评分意见</B></P>
. b+ ]8 V! k' M 项 目</P>得 分</P>基本要求</P>. a P: c2 n. d( C. G; N; R$ N; q
<>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>
9 }0 g4 O- }8 U1 }<>实际制作完成情况</P>50</P>发挥部分</P>1 A/ [0 W( D9 o5 N R( P
<>完成第(1)项</P>10</P>7 e1 J( v) i3 f9 |+ A
<>完成第(2)项</P>10</P># R! f0 o. R0 y3 G3 p
<>完成第(3)项</P>20</P>% l3 K( J9 n8 \& ~$ n
<>特色与创新</P>10</P>
. i" }: x k5 w) v+ A+ O, t2 d0 T' [! _+ W( H5 n/ M
8 N2 @+ A. Y" N- R6 L
C题 水温控制系统</P># a( e1 n4 d( p2 v9 p* v6 h8 G/ I
<><B>一、任务</B></P>
O( k$ v1 s. r: j' ?<>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>
4 I* f, L ~- T: \4 q/ I1 |0 i<><B>二、要求</B></P>
2 | H. k2 y) v9 j6 _& O<>1.基本要求
% [. E# f8 a b; O" V- c- p0 a; V) x# D (1)温度设定范围为40~90℃,最小区分度为1℃,标定温度≤1℃。* ~9 Y1 G8 Q4 i
(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℃。
* A3 U! Q, t s! ]* t$ d z2 Z (3)用十进制数码管显示水的实际温度。</P> x* c) E) W! U& b( o1 v3 A
<>2.发挥部分
8 l) V! r9 y3 \* X! I& D (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 \% n: K: z; w8 n (2)温度控制的静态误差≤0.2℃。2 Z* D9 K3 Z; J# V" R0 p
(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>. N! Q- a0 e I4 i% g0 V7 H1 {$ v) o
<><B>三、评分意见</B></P>
0 [2 r# g. Q& ]# \ z8 ] 项 目</P>得 分</P>基本要求</P>( r- }! c6 x) M4 D& o/ [# F3 z
<>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> O5 d3 s, K& c; b. x: o D
<>实际制作完成情况</P>50</P>发挥部分</P>
- _) R; P. k4 G) A( n$ W1 C<>减小调节时间和超调量</P>20</P>9 b( r: n# |/ ? r# l% D4 {
<>温度控制的静态误差≤0.2℃</P>10</P>
' }' c* q+ I& v<>实现打印曲线功能</P>10</P>
2 A4 ?+ O. j5 O. g<P>特色与创新</P>10</P>( f& B) V# _2 P, M5 a8 a0 `
<P><B> </B></P>
4 N! g# @# j) X8 Z. ND题 调幅广播收音机*</P>% Y/ F* N! x3 M, ]; ^* U
<P><B>一、任务</B></P>+ `" y! h' {" s: Y; H
<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>
0 ]* H6 w. M% N3 M. L, P<P><B>二、要求</B></P>! U+ O4 q! l, r) m/ G' M
<P>1.基本要求
6 P: C2 v. R; t/ T+ M0 o (1)接收频率范围:540kHz~1600kHz;
/ U7 I" _) F, q# E; | (2)调谐方式:手动电调谐;: y8 [* W8 k, k
(3)输出功率:≥100mW;9 W2 e# I2 j% i, P2 g; a8 W% [
(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>
: M- ?" p. @7 z6 _<P>2.发挥部分
; k5 X8 S; t" c (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);9 t, _6 |! I0 P" Z/ \
(2)可预置电台数目:预置电台数目≥10个;
7 h/ m+ W% n6 n2 }6 Q (3)显示预置电台序号;
$ ]' D! X, A/ H; F$ z (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>9 O9 s' W7 m1 }& _$ P
<P><B>三、评分意见</B></P>
7 r+ l% u8 v6 X Y* H 项 目</P>得 分</P>基本要求</P>
( ^6 d$ Q- Z8 E4 A% T. v1 y<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>( j* h3 g: e7 Q/ J$ Q4 l5 c- V
<P>实际制作完成情况</P>50</P>发挥部分</P>- F3 ~/ J" [/ j, `- t4 C4 i
<P>完成第(1)项</P>25</P>1 H$ ]7 H6 B; k! L2 n9 U
<P>完成第(2)项</P>5</P>
* I3 o; S3 Y+ A( l m0 Y6 }' N- s<P>完成第(3)项</P>5</P>+ f% _2 ?2 N7 o" {" _# d
<P>完成第(4)项</P>15</P>
+ I+ o- w, S7 T4 z: @% B<P><B>四、说明</B></P>
: z6 G9 ^( h! R: R* E$ A( R<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>
$ I7 b3 h5 I8 I9 f2 ^9 W9 `<P>2.所提供的元器件清单(其它元器件自备)
& |) \ Z" D$ j9 L5 i/ d2 A7 M (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;! q- `5 I* }1 a$ |( K% s
(2)调幅收音机输入回路线圈和磁性天线;
4 m. L# m. P" s% t1 ?) G2 Z- v (3)变容二极管,型号:SVC341;9 ~9 w" P5 t# g! L
(4)本振线圈;
. {3 B/ J! @4 t (5)用于电调谐的锁相频率合成器集成电路,型号:LC7218(可选件);
* ` e [6 F7 D. i8 i (6)7.2MHz晶体(可选件)。</P>
$ ? O! P+ V8 j! h9 g( B: n8 N, }<P>3.在设计报告前附一篇400字以内的报告摘要。</P>- K7 x9 O V5 y. c
<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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