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第六届(2003年)全国大学生电子设计竞赛题目</P>
7 s! ?5 ]8 ^* t1 {电压控制LC振荡器(A题)< > </P></P>% p8 \2 q+ m! F
< >一、任务< > </P></P>
1 O% J2 H5 f; F5 f设计并制作一个电压控制LC振荡器。< > </P></P>0 O3 M4 K, G& U: }
< >二、要求< > </P></P>
6 C# @5 H+ n; R2 E- Q9 T8 e, C1、基本要求< > </P></B></P>" m U: J! Y4 `' g2 ^
(1)振荡器输出为正弦波,波形无明显失真。< > </P></P>" z" O+ L3 D& {/ s! T1 J
(2)输出频率范围:15MHz~35MHz。< > </P></P>* ? M U: `. Z( M# K% E2 H
(3)输出频率稳定度:优于10-3。< > </P></P>: z" ~# ?. u8 Q/ t/ Q
(4)输出电压峰-峰值:V</I>p-p=1V±0.1V。< > </P></P>" w. B! o4 E6 |7 {) F0 j; ^ t
(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>7 G1 D7 x- p f+ q
(6)可实现输出频率步进,步进间隔为1MHz±100kHz。< > </P></P>
$ x1 w; x/ k4 W1 y/ c9 m Y5 I3 S0 G2、发挥部分< > </P></B></P>
. c# X6 v/ f( ?* Y: B; e' k(1)进一步扩大输出频率范围。< > </P></P>& L) l: W9 u' U4 K
(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>
# C% E' T# B3 m6 |' r* K% w. G(3)实时测量并显示振荡器的输出频率。< > </P></P>- y) t8 Z! R4 b: X: h
(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>
) k7 ?8 ]5 @( ?& V(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>
" g+ e& t8 C q0 R" b$ L(6)其它。< > </P></P>
9 L) e7 o; S9 }8 W8 ~# X9 W( b8 K! e三、评分标准</P>
0 U: q. ?8 f$ w4 R, ]) c O; Z5 {% Y, f < > </P></P> C% G4 D J) S4 [1 d
< > </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>5 a9 `. m4 T$ F, Y4 Y# l
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。 : K5 F: Y( h* E% T/ H2 Z- T
宽带放大器(B题)<P> </P></P>
; Y5 @" T! O) N0 X. m一、任务<P> </P></P>
% v* O' A9 H$ D2 Q6 ^) n设计并制作一个宽带放大器。<P> </P></P>; `1 @2 j8 H+ Y: M
<P>二、要求<P> </P></P>
5 Q, G6 y2 H. k! e1、基本要求<P> </P></B></P>4 m. A& t$ w; H: _
(1)输入阻抗≥1kΩ;单端输入,单端输出;放大器负载电阻 。<P> </P></P>
9 R2 m2 v' h, W. {4 c1 x I(2)3dB通频带10kHz~6MHz,在20kHz~5MHz频带内增益起伏≤1dB。<P> </P></P>
* B3 }( W* F& |2 M2 b3 I2 ^& w1 i(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>
. g5 h7 v) x; @$ t% B9 z: t(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>
: q, @) }' ]+ { i(5)自制放大器所需的稳压电源。<P> </P></P>
9 K& p0 u/ g; p* F0 ]5 W2、发挥部分<P> </P></B></P>" O% i; n T- L, e) j4 a# N
(1)最大输出电压有效值≥6V。<P> </P></P>$ [ o3 V- s; X: D. g$ u# l
(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>8 B& v! v! M8 V# M
(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>0 ]: {5 W( [/ x, e! D, a$ Y8 t
(4)输出噪声电压峰-峰值V</I>oN ≤0.5V。<P> </P></P>
- P) N- c9 R6 x& `8 B- G(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 |9 | O" B2 ~( e, w8 L
(6)其它。<P> </P></P>
6 g* N6 o( m6 U7 B# R6 l<P>三、评分标准<P> </P></P>, X& [0 c( n& ~; |
* J& d+ s/ J0 }- d' }5 W<P> <P> </P></P>项目<P> </P></P>满分<P> </P></P>基本要求<P> </P></P>
6 A0 G) k+ Q5 H7 }3 X u; f9 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>
" [- ~; Q$ R) Y, A7 Y0 J<P>实际完成情况<P> </P></P>50<P> </P></P>发挥部分<P> </P></P>
5 c% z- o5 K- M% i+ J<P>完成第(1)项<P> </P></P>10<P> </P></P>
( n' `5 s4 y, T4 B% @<P>完成第(2)项<P> </P></P>12<P> </P></P>9 e' g5 e, _: g' d) G# P4 X7 v
<P>完成第(3)项<P> </P></P>7<P> </P></P>& B/ A2 {- n+ r% g
<P>完成第(4)项<P> </P></P>2<P> </P></P>2 D b* ?" m7 \2 f G* z8 f' i
<P>完成第(5)项<P> </P></P>16<P> </P></P>
- V) l( ?; X6 ?<P>其它<P> </P></P>3<P> </P></P>四、说明<P> </P></P>
0 g( P# i- r$ `4 T: n2 r* h% {) h1、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>
+ _- z4 Y" w' r. w! @5 K1 N- U% f; ]: e3 d' ?3 r
<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>
8 S+ |# n" Y/ r8 r5 ?1 F" B<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>
- s x7 D: M5 d3、宽带放大器幅频特性测试框图如下图所示:<P> </P></P>
/ l o& v# W, D</P>
. f j$ C3 h2 r: k9 U <P> </P>8 |6 L8 U F# |; t# 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>' }* y1 D$ S# |% d! g
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>
$ E" B8 K4 i/ I2 l1 y<P></P> </P>) I1 s" {! p% O8 l# v
<P> </P></P>
' p7 G% C2 @( I% g. k8 m1 }低频数字式相位测量仪(C题)<P> </P></P>: l7 k2 ?" H, A3 b+ R
<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: E& N9 U' p4 A# F) p
<P> 二、要求<P> </P></P>
* a1 G: l" a& i1、基本要求<P> </P></B></P>
) i; G$ K" S5 f" n(1)设计并制作一个相位测量仪(参见图1)<P> </P></P>( E, V) L* ?, B z" x5 \2 w' u: V3 |
a.频率范围:20Hz~20kHz。<P> </P></P>
i9 ]7 N( B: N* yb.相位测量仪的输入阻抗≥100k 。<P> </P></P>/ S3 l# u" o8 D+ _
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>5 z8 Z7 [' r! t$ Q
d.相位测量绝对误差≤2°。<P> </P></P>( j6 F; j& b) X' Q
e.具有频率测量及数字显示功能。<P> </P></P>
0 O V% s/ b, r& i1 k5 x2 d; Wf. 相位差数字显示:相位读数为0o~359.9o,分辨力为0.1°。<P> </P></P>; ^3 W: b2 R6 F. t3 D
(2)参考图2制作一个移相网络<P> </P></P>' X# d7 G, O9 B
a.输入信号频率:100Hz、1kHz、10kHz。<P> </P></P>
7 s3 v6 C* C5 x- p$ V7 hb.连续相移范围:-45°~+45°。<P> </P></P>
3 G, d2 Q% m( A0 E' Uc.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>
8 Z7 Q0 t3 y% S8 C: k0 p5 G6 l' @2.发挥部分<P> </P></B></P>, y$ ?/ K$ ~" H" [, G' G8 o
(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>
7 ]/ S; c/ l: d8 [a.频率范围:20Hz~20kHz,频率步进为20Hz,输出频率可预置。<P> </P></P>0 R; U* v/ Q' B% r7 K1 p' z/ b' s
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>
) F: t+ j( U/ _6 Jc.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>
' i: T: P7 C r' O$ cd.数字显示预置的频率、相位差值。<P> </P></P>/ M; b; D/ g* t! ^9 `8 l
(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>
4 o. p) h% J) o5 Y5 |, N(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>7 }: |7 m5 X; Y! k/ y7 {
(4)其它。<P> </P></P>. V3 K' x" s( _0 W* J( k$ H
三、评分标准<P> </P></P>8 n3 f/ A4 i; H5 M4 h" J
! {; j* g' r, O0 f9 X+ @
<P> <P> </P></P>项 目<P> </P></P>满分<P> </P></P>基本要求<P> </P></P>7 O1 y- b% d. ~( N+ u* k
<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>
6 P( b, Y7 e) F+ M<P>实际制作完成情况<P> </P></P>50<P> </P></P>发挥部分<P> </P></P>
, g5 r2 Y; b- y7 u$ M2 G( f$ ~8 d<P>完成第(1)项<P> </P></P>22<P> </P></P>
2 R9 h- B& ]7 }0 R2 U1 P<P>完成第(2)项<P> </P></P>6<P> </P></P>
8 X- c' d& D6 n5 m; x+ t<P>完成第(3)项<P> </P></P>12<P> </P></P>
' h5 `0 a/ d; j1 o1 n* o<P>其它<P> </P></P>10<P> </P></P>四、说明<P> </P></P>$ w" n, b0 C5 y* T" J+ N; R
1、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>/ C3 C$ V- e& n7 Q/ c
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>4 m* ^; ]) z6 Z- _6 t
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>
0 g* Z' T3 l6 ~$ x </P>) N1 _+ L+ l# B- h
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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