TI杯模擬電子系統(tǒng)電子大賽試題

1、 全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽 2010年ti杯模擬電子系統(tǒng)專題邀請賽試題 寬帶放大器（a題） 一、任務(wù) 設(shè)計制作一個5v單電源供電的寬帶低噪聲放大器，輸出為50阻性負(fù)載。 二、要求 1基本要求 （1）限定采用高速運(yùn)算放大器opa820id作為第一級放大電路，ths3091d作為末級放大電路，利用dc-dc變換器tps61087drc為末級放大電路供電； （2）放大器電壓增益40db(100倍)，并盡量減小帶波動； （3）在最大增益下，放大器下限截止頻率不高于20hz，上限截止頻率不低于5mhz； （4）在輸出負(fù)載上，放大器最大不失真輸出電壓峰峰值10v。 2發(fā)揮部分 （1）在達(dá)到40db電壓增益的

2、基礎(chǔ)上，提高放大器上限截止頻率，使之不低于10mhz； （2）盡可能降低放大器的輸出噪聲； （3）放大器輸入為正弦波時，可測量并數(shù)字顯示放大器輸出電壓的峰峰值和有效值，輸出電壓（峰峰值）測量圍為0.510v，測量相對誤差小于5%； （4）其他。 三、評分標(biāo)準(zhǔn) 設(shè)計 報告 項 目 分?jǐn)?shù) 系統(tǒng)方案 2 理論分析與計算 9 電路與程序設(shè)計 8 測試方案與測試結(jié)果 8 設(shè)計報告結(jié)構(gòu)及規(guī)性 3 小計 30 基本 完成第（1）項 12 要求 完成第（2）項 10 完成第（3）項 18 完成第（4）項 10 小計 50 發(fā)揮 部分 完成第（1）項 10 完成第（2）項 20 完成第（3）項 10 完成第（4

3、）項 10 小計 50 總分 130 全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽 2010年ti杯模擬電子系統(tǒng)專題邀請賽試題 點(diǎn)光源跟蹤系統(tǒng)（b題） 一、任務(wù) 設(shè)計并制作一個能夠檢測并指示點(diǎn)光源位置的光源跟蹤系統(tǒng)，系統(tǒng)示意圖如圖1所示。 光源b使用單只1w白光led，固定在一支架上。led的電流能夠在150350ma的圍調(diào)節(jié)。初始狀態(tài)下光源中心線與支架間的夾角約為60o，光源距地面高約100cm，支架可以用手動方式沿著以a為圓心、半徑r約173cm的圓周在不大于±45o的圍移動，也可以沿直線lm移動。在光源后3 cm距離、光源中心線垂直平面上設(shè)置一直徑不小于60cm暗色紙板。 光源跟蹤系統(tǒng)a放置在地面，

4、通過使用光敏器件檢測光照強(qiáng)度判斷光源的位置，并以激光筆指示光源的位置。 圖1 光源跟蹤系統(tǒng)示意圖 二、要求 1基本要求 （1）光源跟蹤系統(tǒng)中的指向激光筆可以通過現(xiàn)場設(shè)置參數(shù)的方法盡快指向點(diǎn)光源； （2）將激光筆光點(diǎn)調(diào)偏離點(diǎn)光源中心30cm時，激光筆能夠盡快指向點(diǎn)光源； （3）在激光筆基本對準(zhǔn)光源時，以a為圓心，將光源支架沿著圓周緩慢（1015秒）平穩(wěn)移動20o（約60cm），激光筆能夠連續(xù)跟蹤指向led點(diǎn)光源； 2發(fā)揮部分 （1）在激光筆基本對準(zhǔn)光源時，將光源支架沿著直線lm平穩(wěn)緩慢（15秒）移動60cm，激光筆能夠連續(xù)跟蹤指向光源。 （2）將光源支架旋轉(zhuǎn)一個角度（20o），激光筆能夠迅速指向

5、光源。 （3）光源跟蹤系統(tǒng)檢測光源具有自適應(yīng)性，改變點(diǎn)光源的亮度時（led 驅(qū)動電流變化±50ma），能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)揮部分（1）的容； （4）其他。 三、說明 1作為光源的led的電流應(yīng)該能夠調(diào)整并可測量； 2測試現(xiàn)場為正常室光照，跟蹤系統(tǒng)a不正對直射和強(qiáng)光源； 3系統(tǒng)測光部件應(yīng)該包含在光源跟蹤系統(tǒng)a中； 4光源跟蹤系統(tǒng)在尋找跟蹤點(diǎn)光源的過程中，不得人為干預(yù)光源跟蹤系統(tǒng)的工作； 5除發(fā)揮部分（3）項目外，點(diǎn)光源的電流應(yīng)為300±15 ma； 6在進(jìn)行發(fā)揮部分（3）項測試時，不得改變光源跟蹤系統(tǒng)的電路參數(shù)或工作模式； 四、評分標(biāo)準(zhǔn) 設(shè)計 報告 項 目 分?jǐn)?shù) 系統(tǒng)方案 2 理論分析

6、與計算 8 電路與程序設(shè)計 9 測試方案與測試結(jié)果 8 設(shè)計報告結(jié)構(gòu)及規(guī)性 3 小計 30 基本 要求 完成第（1）項 10 完成第（2）項 20 完成第（3）項 20 小計 50 發(fā)揮 部分 完成第（1）項 15 完成第（2）項 15 完成第（3）項 15 其他 5 小計 50 總分 130 全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽 2010年ti杯模擬電子系統(tǒng)專題邀請賽試題 信號波形合成實(shí)驗(yàn)電路（c題） 一、任務(wù) 設(shè)計制作一個電路，能夠產(chǎn)生多個不同頻率的正弦信號，并將這些信號再合成為近似方波和其他信號。電路示意圖如圖1所示： 圖1 電路示意圖 二、要求 1基本要求 （1）方波振蕩器的信號經(jīng)分頻與濾波處理，同

7、時產(chǎn)生頻率為10khz和30khz的正弦波信號，這兩種信號應(yīng)具有確定的相位關(guān)系； （2）產(chǎn)生的信號波形無明顯失真，幅度峰峰值分別為6v和2v； （3）制作一個由移相器和加法器構(gòu)成的信號合成電路，將產(chǎn)生的10khz和30khz正弦波信號，作為基波和3次諧波，合成一個近似方波，波形幅度為5v，合成波形的形狀如圖2所示。 圖2 利用基波和3次諧波合成的近似方波 2發(fā)揮部分 （1）再產(chǎn)生50khz的正弦信號作為5次諧波，參與信號合成，使合成的波形更接近于方波； （2）根據(jù)三角波諧波的組成關(guān)系，設(shè)計一個新的信號合成電路，將產(chǎn)生的10khz、30khz等各個正弦信號，合成一個近似的三角波形； （3）設(shè)計制作一個能對各個正弦信號的幅度進(jìn)行測量和數(shù)字顯示的電路，測量誤差不大于5； （4）其他。 三、評分標(biāo)準(zhǔn) 設(shè)計 報告 項 目 分?jǐn)?shù) 系統(tǒng)方案 2 理論分析與計算 9 電路與程序設(shè)計 8 測試方案與測試結(jié)果 8 設(shè)計報告結(jié)構(gòu)及規(guī)