TI器件典型應(yīng)用電路與參數(shù)以及相關(guān)猜題.doc

器件名稱中文名稱主要參數(shù)INA2134PA音頻差動線路接收機雙電源:4v18v2134為兩個134壓擺率:14V/us固定增益:1低失真：0.0005% at f = 1kHz典型應(yīng)用電路： 高輸入阻抗儀表放大器 求和精度放大器 提高輸出電流OPA2134PA高性能音頻運放雙電源:2.5v18v壓擺率:20V/us帶寬：8MH高開環(huán)增益：120dB (600)極低失真: 0.00008%典型應(yīng)用電路： OPA134偏移電壓修剪電路 變形測試電路OPA2227PA高精度低噪聲運放雙電源:2.5v18v引腳與opa2134相同低噪聲： 3nV/Hz增益帶寬：8MHz壓擺率：2.3V/usSETTLING TIME（穩(wěn)定時間）: 5us典型應(yīng)用電路：OPA227偏移電壓修剪電路0.1赫茲到10赫茲帶通濾波器用于測試的OPA227寬帶噪聲OPA2340PA單電源雙路CMOS運放單電源：2.7V to 5.5V引腳與opa2134相同軌對軌軌對軌輸入軌對軌輸出（(within 1mV)）增益帶寬：5.5MHz壓擺率：6V/usTLV2460IP微功耗（可軟件控制）微功耗Micropower Shutdown Mode 0.3 A/Channel軌對軌單電源：3V to 5.5V軌對軌輸出輸入增益帶寬：6.4MHz壓擺率：1.6V/usADS1115IDGSR16位adc集成MUX(多路復(fù)用)I2C接口可編程速率（8SPS to 860SPS）慢速可編程比較器 內(nèi)部振蕩器內(nèi)部參考電壓單電源：3V to 5.5VFOUR SINGLE-ENDED（4路單通道變成選擇）TWO DIFFERENTIAL INPUTS （兩路差分）預(yù)測作為參考 供我們練習(xí)使用1、基本儀器清單50MHz（以上）雙通道數(shù)字示波器雙路可調(diào)直流穩(wěn)壓電源函數(shù)信號發(fā)生器（0.1Hz20MHz，具有外調(diào)制功能）通用雙蹤示波器秒表10米卷尺1米卷尺4位半(以上)數(shù)字多用表2、在競賽中使用（或選用）的主要元器件清單單片機最小系統(tǒng)板（僅含單片機芯片、鍵盤與顯示裝置、存儲器、A/D、D/A）Lauchpad (MSP430單片機開發(fā)板)為核心的最小系統(tǒng) ( 請為Launchpad開發(fā)顯示，和鍵盤模塊)坐標(biāo)紙（500mm*350mm）小型直流電機波長600-1000nm的LED及相應(yīng)光電接收元件光敏元件高亮度LED元件無線通信模塊（如CC11xx，CC24xx，CC25xx系列）10pF以下小容量電容器激光筆攝像頭128*64以上分辨率的顯示屏2歐姆至10歐姆的20W以上的功率電阻3、TI公司提供的供選用元器件清單序號型號芯片上字符1INA2134PAINA2134PA2OPA2134PAOPA2134PA3OPA2227PAOPA2227PA4OPA2340PA(音頻放大器)OPA2340PA5TLV2460IPTLV2460IP6ADS1115IDGSR12BOGI7CSD17505Q5ACSD175058INA282AIDRI282A9INA333AIDGKRI33310LP2950-33LPRE323MCYHE11TLV5616IDR5616I12TPS5430DDA5430P13TPS5433IDR（降壓電源模塊）5433I14TPS60400DBVTPFK15TPS61070DDCRAUH波長600-1000nm的LED及相應(yīng)光電接收元件光敏元件高亮度LED元件A題：LED照明用恒流電源變換器（本科組）一、任務(wù) 設(shè)計并制作LED照明用具有直流恒流輸出特性的隔離型電源變換器，為串聯(lián)的10個LED（單管額定功率1W）供電，結(jié)構(gòu)如下圖所示。二、要求1基本要求（1）負載條件下，電源變換器為直流恒流輸出特性，且輸出電流IO可在150mA350mA范圍內(nèi)可調(diào)； （2）電壓調(diào)整率Su1%：負載為10個LED，調(diào)整U1，使U2在32V40V范圍內(nèi)變化時，IO變化不超過1%；（3）負載調(diào)整率SL1%：U2=36V，負載由5個LED增加至10個，IO變化不超過1%； （4）效率70%：U2=36V、負載為10個LED、IO=300mA，電源變換器效率70%；（5）具有輸出過壓保護功能，動作電壓為UO=（）V。2發(fā)揮部分（1）使變換器具有恒流限壓特性：UO小于36V時為恒流輸出；UO達到36V后為恒壓輸出，將UO穩(wěn)定在（）V；待UO降至36V以下則恢復(fù)恒流輸出；（2）在電源變換器交流輸入側(cè)加入功率因數(shù)校正電路，使其功率因數(shù)不低于0.95； （3）LED亮度可隨環(huán)境光線增強而自動降低：暗環(huán)境，負載為10個LED、IO=300mA條件下，環(huán)境變亮后IO減小至不大于200mA以下；（4）具有輸出電流的步進調(diào)整和測量、顯示功能：步進值10mA，測量精度優(yōu)于2%；（5）具有交流側(cè)開機沖擊電流和EMI抑制功能；（6）其他。三、說明1. 不得采用各種電源產(chǎn)品改制。整個作品由一路交流電源供電，不得使用任何其它電源為控制電路或驅(qū)動環(huán)節(jié)供電。電源變換器為隔離型，即交流供電側(cè)與直流輸出側(cè)具有電氣隔離，但不得再使用工頻變壓器。2. 制作時考慮測試方便，須合理設(shè)置測試點。10支LED應(yīng)安裝在通用板（或PCB）上，做串聯(lián)連接，并可方便改變接入個數(shù)（10個或5個）。3. 電源變換器效率指直流輸出功率與交流輸入（U2處）有功功率之比。4. 如果能完成發(fā)揮部分（1），基本要求（5）不必做自然得分。在做基本要求（5）或發(fā)揮部分（1）測試時，建議使用滑線變阻器作為負載。在發(fā)揮部分（3）中，只需改變對光敏元件的照度，自行設(shè)置明、暗兩種照度即可。無線通信模塊（如CC11xx，CC24xx，CC25xx系列）F題：無線通信信號分析與測量裝置（本科組）1、 任務(wù)設(shè)計并制作一個能接收、分析、記錄和顯示無線電信號特征的通信信號分析與測量裝置。其原理示意圖如下：二、要求1、基本要求（1） 信號分析裝置能從高頻信號發(fā)生器獲取信號，并自動掃描、捕捉、分析和識別通信信號，載波工作頻率范圍：15MHz25MHz； （2） 自動測量通信信號的輸入信號載波頻率，測量值的準(zhǔn)確度優(yōu)于5%；（3） 自動判別射頻信號的調(diào)制方式：無調(diào)制載波信號、AM、FM、ASK、FSK；（4） 用液晶屏顯示（2）和（3）要求的各項參數(shù)；（5） 正常識別條件下，接收機靈敏度1mV；（6） 高頻放大器輸入阻抗為50。2、發(fā)揮部分（1） 裝置正常工作時，接收機靈敏度優(yōu)于100V,載波頻率測量值的準(zhǔn)確度優(yōu)于1%；（2） 具有鍵控預(yù)置和自動掃描測量通信信號功能，并能夠存儲、查詢測量結(jié)果（以時間先后排序，保存不少于5組數(shù)據(jù)）；（3） 設(shè)計制作一個中心頻率為20MHz的高頻功率放大器，與輸岀電阻為50、輸岀電壓VP300mV的高頻信號發(fā)生器組成發(fā)射機。發(fā)射機的負載為50鞭狀天線，天線長度不大于。要求高頻功率放大器的輸岀功率20mW（在負載電阻50上）, 效率40%，在天線間距離1時能實現(xiàn)與接收機的無線正常通信，能夠完成基本要求（2）和（3）；（4） 擴展信號載波頻率范圍至15MHz35MHz；（5） 其他。三、說明1. 中頻頻率自選；2. 可選用接收機專用集成電路自行設(shè)計與裝調(diào)，不允許用成品接收機；3. 為便于測量電路的性能指標(biāo)，應(yīng)留出相關(guān)的測量端口；4. 高頻放大器用特性阻抗為50的插座作為信號輸入端，高頻信號源的輸出電阻為50，輸出端口為通用標(biāo)準(zhǔn)插座。測試時需自備，信號源至高頻放大器的電纜線及標(biāo)準(zhǔn)插頭（50）； 5. AM波調(diào)制信號頻率0.51kHz, 調(diào)幅度為0.3；FM波調(diào)制信號頻率0.51kHz, 最大頻偏20kHz；ASK波的碼元速率為0.51kHz；FSK 波的碼元速率為0.51kHz, 兩載頻差為0.1MHz；6. 測試前應(yīng)完成整機調(diào)整，測試中不允許對整機進行任何手動調(diào)節(jié)以及軟件更改。分析與識別結(jié)果應(yīng)在顯示屏上正確顯示。四、評分標(biāo)準(zhǔn)項 目滿分基本要求設(shè)計與總結(jié)報告：方案比較、設(shè)計與論證，理論分析與計算，電路圖及有關(guān)設(shè)計文件，測試方法與儀器，測試數(shù)據(jù)及測試結(jié)果分析30實際完成情況50發(fā)揮部分完成第（1）項6完成第（2）項10完成第（3）項20完成第（4）項8完成第（5）項6合計50OPA2340PA(音頻放大器)程控音頻OCL功率放大器(C題)一、 任務(wù)設(shè)計一個功率可程控、有輸出功率顯示的OCL音頻功率放大器電路。后級OCL功率放大部分用分立元件制作，供電電源為15V，輸入信號電壓幅度為(101000)mVrms，負載為為8歐電阻。其結(jié)構(gòu)框圖如下圖所示。二、 要求1 基本要求用仿真軟件對電路進行驗證，使其滿足以下要求：1) 失真度3%時，輸出功率P07.5W；2) 頻率響應(yīng)為(2022000)Hz；3) 在信號源的幅度和頻率固定為某一值時，可以設(shè)置輸出功率，并實時測量、顯示輸出功率，顯示的輸出功率(Ps)與設(shè)定功率(Pg)的相對誤差 ；2 發(fā)揮部分制作一個正弦波信號發(fā)生器的實物，使其完成以下功能：1) 失真度10%時，輸出功率P06W；2) 頻率響應(yīng)為(3010000)Hz；3) 在輸入端交流短路接地時，輸出端交流信號20mVpp；4) 在信號源的幅度和頻率固定為某一值時，可以設(shè)置輸出功率，并實時測量、顯示輸出功率。三、 說明1設(shè)計報告必須包括建模仿真結(jié)果，發(fā)揮部分可以選作。2因為有的競賽題目不易進行建模仿真，參賽者可以針對兩道不同題目分別進行建模仿真與實物制作，評分時，仿真結(jié)果與實物制作各自的得分相加，作為參賽者的最后總分。此時，只需要提交針對仿真結(jié)果的設(shè)計報告。TPS5433IDR（降壓電源模塊）12V/220V逆變電源(D1題)一、 設(shè)計任務(wù)設(shè)計一個12V/220V逆變電源的電路。二、 設(shè)計要求1、基本要求用仿真軟件對電路進行驗證，其滿足的要求如下所示：1) 輸入12VDC；2) 額定輸出電壓：Vo=220VAC；3) 額定輸出功率200W；4) 輸出有過壓保護；5) 輸入有過壓保護和過熱保護；2、發(fā)揮部分制作一個12V/36V逆變電源的實物，使其完成以下功能：1) 輸入12VDC（可用汽車蓄電池提供）；2) 額定輸出電壓：Vo=36VAC；3) 額定輸出功率30W；4) 輸出有過壓保護；5) 有輸入過壓保護和過熱保護；三、 說明1設(shè)計報告必須包括建模仿真結(jié)果，發(fā)揮部分可以選作。2因為有的競賽題目不易進行建模仿真，參賽者可以針對兩道不同題目分別進行建模仿真與實物制作，評分時，仿真結(jié)果與實物制作各自的得分相加，作為參賽者的最后總分。此時，只需要提交針對仿真結(jié)果的設(shè)計報告。單相正弦波變頻電源（D2） 一、任務(wù) 設(shè)計并制作一個單相正弦波變頻電源，輸出電壓有效值為1536V可調(diào)，最大負載電流有效值為1A，負載為電阻負載。變頻電源框圖如下圖所示。顯示二、要求 1.基本要求 （1）輸出頻率范圍為20Hz100Hz，且輸出電壓有效值為15V36V可調(diào)的單相交流電；（2）輸出電壓波形應(yīng)盡量接近正弦波，用示波器觀察無明顯失真；（3）當(dāng)輸入電壓為198V242V，負載電流有效值為0.51A時，輸出電壓有效值應(yīng)保持在15V，誤差的絕對值小于5%；（4）具有過流保護(輸出電流有效值達1.5A時動作)，保護時自動切斷輸入交流電源。2.發(fā)揮部分 （1）當(dāng)輸入電壓為198V242V，負載電流有效值為0.51A時，輸出電壓有效值應(yīng)保持在15V，誤差的絕對值小于2%；（2）設(shè)計制作具有測量、顯示該變頻電源輸出電壓、電流、頻率和功率的電路，測量誤差的絕對值小于5%；（3）其它。三、說明1.不能使用產(chǎn)生SPWM（正弦波脈寬調(diào)制）波形的專用芯片；2.必要時，可以在隔離變壓器前使用自耦變壓器調(diào)整輸入電壓；可用滑動變阻器或電阻箱模擬負載； 3.輸出功率可通過電流、電壓的測量值計算。四、評分標(biāo)準(zhǔn) 項目滿分基本要求 設(shè)計與總結(jié)報告：方案比較、設(shè)計與論證，理論分析與計算，電路圖及有關(guān)設(shè)計文件，測試方法與儀器，測試數(shù)據(jù)及測試結(jié)果分析50實際完成情況 50發(fā)揮部分 完成第（1）項 20完成第（2）項 24其它 6E題：通用可變增益放大器（本科組）一、任務(wù)設(shè)計、制作一個通用可變增益放大器，放大器的增益可手動數(shù)字設(shè)置或程控設(shè)置，無調(diào)節(jié)電位器。該放大器的增益變化范圍、信號輸入及輸出范圍、信號有效頻段及幅頻特性等具有較高的技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)。二、要求1基本要求（1）放大器的低頻及直流最大不失真輸入、輸出信號幅度不低于3V； （2）放大器的電壓增益可設(shè)為三檔：0.101.00，1.010.0，10100，放大器在同一檔位時增益線性度不低于1%，分辨力不低于1%；（2） 增益為100時，在DC1MHz帶寬范圍內(nèi)，輸出大信號幅度波動不超過5%；（3） 增益為100時、輸入端短路，輸出端電壓值不超過5mV；（5）輸入端阻抗可開關(guān)設(shè)置為大于10MW或50W，并有過壓保護能力；（6）放大器輸出端阻抗可開關(guān)設(shè)置為50W或0。2發(fā)揮部分（1）放大器的低頻及直流最大不失真輸入、輸出信號幅度不低于8V； （2）放大器的增益可設(shè)為四檔：0.1001.000，1.0010.00，10.0100.0，100.01000，放大器在同一檔位時線性度不低于0.5%，分辨力不低于0.1%；（3）增益為1000，在DC5MHz帶寬范圍內(nèi)，輸出大信號幅度波動不超過5%；（4）放大器輸出端阻抗為50W，外接負載50W，在DC5MHz頻段內(nèi)，大信號輸出時波形失真度小于2%；（5）增益為1000時、輸入端短路，輸出端電壓值不超過20mV；（6）整體電路成本低，電路工藝簡單；（7）其他。三、說明1工作電源可用成品，也可自制。2設(shè)計報告正文中應(yīng)包括系統(tǒng)總體框圖，可變增益發(fā)生器工作原理，幅度、頻段、增益變化區(qū)間、器件選擇方法，主要的測試結(jié)果。詳細電路原理圖以附件形式給出。3題目中所有技術(shù)參數(shù)電路原理及器件硬件指標(biāo)所能保證，需要有分析說明。四、評分標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計報告項 目主要內(nèi)容分?jǐn)?shù)系統(tǒng)方案比較與選擇方案描述4理論分析與計算程控放大，程控衰減幅度范圍，頻段上限增益范圍，零點誤差10電路與程序設(shè)計硬件電路原理圖語言程序設(shè)計清單6測試方案與測試結(jié)果測試方案及測試條件測試結(jié)果完整性測試結(jié)果分析6設(shè)計報告結(jié)構(gòu)及規(guī)范性摘要設(shè)計報告正文的結(jié)構(gòu)圖表的規(guī)范性4總分30基本部分完成第（1）項6完成第（2）項18完成第（3）項12完成第（4）項6完成第（5）項5完成第（6）項3總分50發(fā)揮部分完成第（1）項10完成第（2）項14完成第（3）項8完成第（4）項6完成第（5）項6完成第（6）項3其他3總分50射頻功率放大器（F）一、任務(wù)(1)設(shè)計一個射頻功率放大器。 (2)可采用分立元件也可采用相應(yīng)的射頻模塊。(3)功率控制部分可采用連續(xù)調(diào)整也可采用分檔，但必須包含在電路設(shè)計中，而不能采用在功率輸入或輸出端加現(xiàn)成的可變衰耗器的方式完成。(4)上交成果時應(yīng)包括電源部分。二、要求1.基本要求(1)頻率范圍：100MHz1000MHz之間任選一頻點。(2)放大器輸出功率：Pmax 1W。(3)輸入信號不變時，輸出功率可調(diào)，可調(diào)范圍 20dB 。調(diào)整方式可以為連續(xù)，也可為分檔，當(dāng)采用分檔方式時，必須分為4檔以上。(4)放大器的3dB帶寬 5MHz。(5)放大器的輸出特性阻抗：50歐姆（或75歐姆）。2.發(fā)揮部分(1)設(shè)計一個與上述放大器相對應(yīng)的信號源。信號源最好應(yīng)為VCO形式，以便于調(diào)制信號的加入。(2)用音頻信號對信號源進行頻率調(diào)制并接入功率放大器后，可通過無線接收或相關(guān)儀器將調(diào)制信號還原。三、說明考慮到各類高頻儀表的功能限制，相關(guān)的功能測試既可采用開路方式，也可采用閉路加衰耗器模擬空間傳播方式進行。四、評分標(biāo)準(zhǔn) 項目得分基本要求設(shè)計與總結(jié)報告：方案比較、設(shè)計與論證，理論分析與計算，電路圖及有關(guān)設(shè)計文件，測試方法與儀器，測試數(shù)據(jù)及測試結(jié)果分析50實際完成情況（包括頻率，功率，帶寬等指標(biāo)）50發(fā)揮部分信號源完成情況25音頻信號的FM調(diào)制功能20其它5A題：自動追光自動壁障電動小車一、 任務(wù)設(shè)計制作一套自動追光太陽能充電系統(tǒng)放置在小車上。小車以一定速度追著光源行進，太陽能板始終能面對光源給蓄電池充電。小車行進過程中會遇到路障，小車必須能避開路障繞道找到光源并繼續(xù)追光前行。二、 要求1、 基本要求a. 光源用不大于100W的白熾燈，場地不小于1.5m1.5m，障礙物不小于15cm15cm15cm?？梢詫庠催M行聚光。b. 光源在離小車大約1.5m的固定位置擺放，放置高度不高于25cm，小車發(fā)現(xiàn)光源后沿光源方向前進。c. 小車前進方向上至少隨機放置三個障礙物。遇到障礙物，小車應(yīng)繞道前進。d. 在小車?yán)@道過程中，太陽能板始終對準(zhǔn)光源。e. 到達離光源一定位置后，小車應(yīng)停止前進。f. 小車前進直線距離應(yīng)不大于1.2m，時間不大于2分鐘。g. 能顯示太陽能為蓄電池供電狀態(tài)。2、 發(fā)揮部分a. 場地尺寸2m2m，光源離小車2米以上。b. 障礙物5個以上c. 能逆著光源前進，并繞過障礙物。但太陽能板始終對準(zhǔn)光源d. 完成時間不大于1分鐘e. 在無白熾燈光源情況下，小車可以沿自然光源方向前進。f. 其它三、 說明a. 小車行進線路上不得有任何軌跡，也不得有其它任何引導(dǎo)小車前進的物體、聲源、無線發(fā)射源等，更不得利用遙控手段b. 可以用淺色將場地分割成方形格子，障礙物放在格子里邊。但小車不得用淺顏色分割線來尋跡。c. 不得用市場上能買到的成品機器人模塊來完成B題 信號頻譜分析儀一、 任務(wù)設(shè)計并制作一個信號頻譜分析儀，其結(jié)構(gòu)可參考如下圖二、 要求1. 基本要求a. 能對單個連續(xù)波形信號進行分析，最高信號頻率為10mhz，測頻精度不低于1KHz。b. 能對2個連續(xù)波形信號進行分析，最高信號頻率為10MHz，頻率分辨率不低于10KHzc. 能對調(diào)幅、調(diào)頻信號進行分析，信號中心頻率可到10MHz，最大帶寬可到1MHz，頻率分辨率不低于10KHz，d. 可以設(shè)置頻率分析范圍和頻率分辨率e. 頻譜分析結(jié)構(gòu)用圖形在顯示器上顯示2. 發(fā)揮部分a. 將最高頻率擴展到20MHz，分辨率可達1KHzb. 圖形顯示器上有可以走動的光標(biāo)，能顯示光標(biāo)位置的頻率和幅度值c. 光標(biāo)可以跟蹤頻點極大值，能從一個極大值點跳到另一個極大值點，并顯該點頻率和幅度d. 光標(biāo)可以跟蹤最大頻點，顯示該頻點頻率和幅度e. 可以將該頻譜通過DA變換器變換，在示波器上顯示。f. 其