電子電路設計競賽題目

1、題目 01 多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)一、設計任務設計一個八路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，系統(tǒng)原理框圖如下：主控器能對 50 米以外的各路數(shù)據(jù)，通過串行傳輸線（實驗中用 1 米線代替）進行采集的顯示和顯示。具 體設計任務是：（1）現(xiàn)場模擬信號產(chǎn)生器。（2）八路數(shù)據(jù)采集器。（ 3）主控器。二、設計要求1基本要求（1）現(xiàn)場模擬信號產(chǎn)生器： 自制一正弦波信號發(fā)生器， 利用可變電阻改變振蕩頻率， 使頻率在 200Hz 2kHz 范圍變化，再經(jīng)頻率電壓變換后輸出相應 15V 直流電壓（ 200Hz 對應 1V ，2kHz 對應 5V ）。（2）八路數(shù)據(jù)采集器：數(shù)據(jù)采集器第 1路輸入自制 15V 直流電壓，第 27路分別輸入來自

2、直流源 的 5，4，3，2，1，0V 直流電壓（各路輸入可由分壓器產(chǎn)生，不要求精度），第 8 路備用。將各路模擬信號分別轉(zhuǎn)換成 8 位二進制數(shù)字信號，再經(jīng)并 /串變換電路，用串行碼送入傳輸線路。（ 3）主控器：主控器通過串行傳輸線路對各路數(shù)據(jù)進行采集和顯示。采集方式包括循環(huán)采集（即1路、2路8路、1路）和選擇采集（任選一路） 二種方式。顯示部分能同時顯示地址和相應的數(shù)據(jù)。 2發(fā)揮部分（1）利用電路補償或其它方法提高可變電阻值變化與輸出直流電壓變化的線性關(guān)系；（ 2）盡可能減少傳輸線數(shù)目；（ 3）其它功能的改進（例如：增加傳輸距離，改善顯示功能）。三、評分意見項目得分基本要求方案設計與論證、理論

3、計算與分析、電路圖30實際完成情況50總結(jié)報告20發(fā)揮部分完成第一項15完成第二項15完成第三項10題目 02 實用低頻功率放大器、任務設計并制作具有弱信號放大能力的低頻功率放大器。其原理示意圖如下：二、要求1基本要求（ 1）在放大通道的正弦信號輸入電壓幅度為（5700）mV ，等效負載電阻 RL 為 8下，放大通道應滿足： 額定輸出功率 POR 10W ； 帶寬 BW （5010000） Hz； 在 POR 下和 BW 內(nèi)的非線性失真系數(shù) 3%； 在 POR 下的效率 55%； 在前置放大級輸入端交流短接到地時， RL=8 上的交流聲功率 10mW。（2）自行設計并制作滿足本設計任務要求的穩(wěn)

4、壓電源。2發(fā)揮部分（1）放大器的時間響應1000Hz 、上升時間 方波產(chǎn)生：由外供正弦信號源經(jīng)變換電路產(chǎn)生正、負極性的對稱方波：頻率為 1、s峰 - 峰值電壓為 200mVpp 。用上述方波激勵放大通道時，在RL=8 下，放大通道應滿足： 額定輸出功率 POR10W ；帶寬 BW （50 10000） Hz； 在 POR 下輸出波形上升時間和下降時間 12；s 在 POR 下輸出波形頂部斜降 2%； 在 POR 下輸出波形過沖量 5%。（2）放大通道性能指標的提高和實用功能的擴展（例如提高效率、減小非線性失真等） 三、評分意見項目得分基本要求設計與總結(jié)報告：方案設計與論證，理論計算與分析，電路

5、圖，測試方法與數(shù)據(jù)，結(jié)果分析50實際制作完成情況50發(fā)揮部分完成第一項20完成第二項10特色與創(chuàng)新20題目 03 實用信號源的設計和制作一、任務在給定 ±15V 電源電壓條件下，設計并制作一個正弦波和脈沖波信號源。二、要求 1基本要求（1）正弦波信號源 信號頻率： 20Hz 20kHz 步進調(diào)整，步長為 5Hz 頻率穩(wěn)定度：優(yōu)于 10-4 非線性失真系數(shù) 3%（2）脈沖波信號源 信號頻率： 20Hz 20kHz 步進調(diào)整，步長為 5Hz 上升時間和下降時間： 1s 平頂斜降： 5% 脈沖占空比： 2% 98%步進可調(diào)，步長為 2%（3）上述兩個信號源公共要求 頻率可預置。 在負載為

6、600 時，輸出幅度為 3V。 完成 5 位頻率的數(shù)字顯示。2發(fā)揮部分（ 1）正弦波和脈沖波頻率步長改為1Hz。（ 2）正弦波和脈沖波幅度可步進調(diào)整，調(diào)整范圍為100mV 3V，步長為 100mV 。（ 3）正弦波和脈沖波頻率可自動步進，步長為1Hz。（4）降低正弦波非線性失真系數(shù)。三、評分標準項目得分基本要求設計與總結(jié)報告：方案設計與論證，理論計算與分析，電路圖，測試方法與數(shù)據(jù)，結(jié)果分析50實際制作完成情況50發(fā)揮部分完成第一項10完成第二項10完成第三項5完成第四項5特色與創(chuàng)新20題目 04 簡易無線電遙控系統(tǒng)一、任務 設計并制作無線電遙控發(fā)射機和接收機。 1無線電遙控發(fā)射機2無線電遙控接

7、收機二、要求1基本要求（ 1）工作頻率： fo=6 10MHz 中任選一種頻率。（ 2）調(diào)制方式： AM 、FM 或 FSK 任選一種。（3）輸出功率：不大于 20mW （在標準 75 假負載上）。（4）遙控對象： 8 個，被控設備用 LED 分別代替， LED 發(fā)光表示工作。（ 5）接收機距離發(fā)射機不小于 10m。2發(fā)揮部分（1）8 路設備中的一路為電燈，用指令遙控電燈亮度，亮度分為8級并用數(shù)碼管顯示級數(shù)。（2）在一定發(fā)射功率下（不大于 20mW ），盡量增大接收距離。（3）增加信道抗干擾措施。（4）盡量降低電源功耗。 注：不能采用現(xiàn)成的收、發(fā)信機整機。三、評分意見項目得分基本要求設計與總結(jié)

8、報告：方案設計與論證，理論計算與分析，電路圖，測試方法與數(shù)據(jù)，結(jié)果分析50實際制作完成情況50發(fā)揮部分完成第（ 1）項12完成第（ 2）項8完成第（ 3）項5完成第（ 4）項5特色與創(chuàng)新20題目 05 簡易電阻、電容和電感測試儀一、任務設計并制作一臺數(shù)字顯示的電阻、電容和電感參數(shù)測試儀，示意框圖如下：二、要求1基本要求（ 1）測量范圍：電阻 1001M ；電容 100pF10000pF；電感 100H10mH。（ 2）測量精度： ±5% 。（3）制作 4 位數(shù)碼管顯示器，顯示測量數(shù)值，并用發(fā)光二極管分別指示所測元件的類型和單位。 2發(fā)揮部分（1）擴大測量范圍。（2）提高測量精度。（3

9、）測量量程自動轉(zhuǎn)換。三、評分意見項目得分基本要求設計與總結(jié)報告： 方案設計與論證， 理論計算與分析， 電路 圖，測試方法與數(shù)據(jù)，結(jié)果分析50實際制作完成情況50發(fā)揮部分完成第（ 1）項9完成第（ 2）項9完成第（ 3）項12特色與創(chuàng)新20題目 06 5V/1A 開關(guān)電源制作一、任務 設計并制作交流變換為直流的穩(wěn)定電源。二、要求1基本要求（1）穩(wěn)壓電源 在輸入電壓 220V 、 50Hz、電壓變化范圍 15% 20%條件下： a輸出電壓為 +5Vb最大輸出電流為 1.5Ac電壓調(diào)整率 0.2%（輸入電壓 220V 變化范圍 15% 20%下，空載到滿載） d負載調(diào)整率 1%（最低輸入電壓下，滿載

10、）e紋波電壓（峰 -峰值） 20mV （最低輸入電壓下，滿載） f效率 40%（輸出電壓 9V 、輸入電壓 220V 下，滿載） g具有過流及短路保護功能2發(fā)揮部分（ 1）擴充功能a排除短路故障后，自動恢復為正常狀態(tài)b過熱保護c防止開、關(guān)機時產(chǎn)生的 “過沖 ”（2）提高穩(wěn)壓電源的技術(shù)指標 a提高電壓調(diào)整率和負載調(diào)整率 b擴大輸出電壓調(diào)節(jié)范圍和提高最大輸出電流值（3）用數(shù)字顯示輸出電壓和輸出電流三、評分意見項目得分基本要求設計與總結(jié)報告：方案設計與論證，理論分析與計算，電路圖，測試方法與數(shù)據(jù)，對測試結(jié)果的分析50實際制作完成情況50發(fā)揮部分完成第（ 1）項9完成第（ 2）項15完成第（ 3）項6

11、完成第（ 4）項10特色與創(chuàng)新10題目 07 簡易數(shù)字頻率計一、任務 設計并制作一臺數(shù)字顯示的簡易頻率計。二、要求 1基本要求（1）頻率測量a測量范圍 信號：方波、正弦波；幅度： 0.5V5V ；頻率： 1Hz1MHzb測量誤差 0.1%（2）周期測量a測量范圍 信號：方波、正弦波；幅度： 0.5V5V ；頻率： 1Hz1MHzb測量誤差 0.1%（3）脈沖寬度測量a測量范圍 信號：脈沖波；幅度： 0.5V 5V；脈沖寬度 100s b測量誤差 1%（ 4）顯示器十進制數(shù)字顯示，顯示刷新時間 110 秒連續(xù)可調(diào)，對上述三種測量功能分別用不同顏色的發(fā)光二極 管指示。（5）具有自校功能，時標信號頻

12、率為1MHz 。（6）自行設計并制作滿足本設計任務要求的穩(wěn)壓電源。 2發(fā)揮部分（1）擴展頻率測量范圍為 0.1Hz10MHz （信號幅度 0.5V 5V ），測量誤差降低為 0.01%（最大閘門 時間 10s）。（2）測量并顯示周期脈沖信號 （幅度 0.5V5V 、頻率 1Hz 1kHz ）的占空比， 占空比變化范圍為 10% 90%，測量誤差 1% 。（3）在 1Hz 1MHz 范圍內(nèi)及測量誤差 1%的條件下，進行小信號的頻率測量，提出并實現(xiàn)抗干擾的 措施。三、評分意見項目得分基本要求設計與總結(jié)報告：方案設計與論證，理論分析與計算，電路圖，測試方法與數(shù)據(jù)，對測試結(jié)果的分析50實際制作完成情況

13、50發(fā)揮部分完成第（ 1）項10完成第（ 2）項10完成第（ 3）項20特色與創(chuàng)新10題目 08 水溫控制系統(tǒng)一、任務設計并制作一個水溫自動控制系統(tǒng)，控制對象為1 升凈水，容器為搪瓷器皿。水溫可以在一定范圍內(nèi)由人工設定，并能在環(huán)境溫度降低時實現(xiàn)自動控制，以保持設定的溫度基本不變。二、要求1基本要求（ 1）溫度設定范圍為 40 90，最小區(qū)分度為 1，標定溫度 1。（ 2）環(huán)境溫度降低時（例如用電風扇降溫）溫度控制的靜態(tài)誤差 1。（3）用十進制數(shù)碼管顯示水的實際溫度。2發(fā)揮部分（ 1）采用適當?shù)目刂品椒?，當設定溫度突變（由40提高到 60）時，減小系統(tǒng)的調(diào)節(jié)時間和超調(diào)量。（ 2）溫度控制的靜態(tài)誤

14、差 0.2。（ 3）在設定溫度發(fā)生突變（由 40提高到 60）時，自動打印水溫隨時間變化的曲線。三、評分意見項目得分基本要求設計與總結(jié)報告：方案設計與論證，理論分析與計算，電路圖，測試方法與數(shù)據(jù)，對測試結(jié)果的分析50實際制作完成情況50發(fā)揮部分減小調(diào)節(jié)時間和超調(diào)量20溫度控制的靜態(tài)誤差 0.210實現(xiàn)打印曲線功能10特色與創(chuàng)新10題目 09 調(diào)幅廣播收音機 *、任務利用所提供的元器件（附有資料）制作一個中波廣播收音機。二、要求1基本要求（ 1）接收頻率范圍： 540kHz 1600kHz ；（2）調(diào)諧方式：手動電調(diào)諧；（ 3）輸出功率： 100mW；（ 4）測量靈敏度、選擇性、鏡像抑制比和電調(diào)

15、諧特性（測量時用信號發(fā)生器直接注入） ；寫明測試方 法，記錄實測值，畫出曲線。2發(fā)揮部分（ 1）自動和手動搜索電臺并有存儲功能（可利用所提供的鎖相環(huán)器件，或其它方法實現(xiàn)） ；（ 2）可預置電臺數(shù)目：預置電臺數(shù)目 10個；（3）顯示預置電臺序號；（ 4）特色與創(chuàng)新（例如：提高性能指標，全機用單一 +3V 電源供電，節(jié)電，顯示電臺頻率等） 。三、評分意見項目得分基本要求設計與總結(jié)報告： 方案設計與論證， 理論分析與計算， 電 路圖，測試方法與測試數(shù)據(jù)，對測試結(jié)果的分析50實際制作完成情況50發(fā)揮部分完成第（ 1）項25完成第（ 2）項5完成第（ 3）項5完成第（ 4）項15四、說明1電調(diào)諧特性是指

16、輸入信號與變?nèi)荻O管控制電壓之間的關(guān)系曲線。2所提供的元器件清單（其它元器件自備）（1）調(diào)幅收音機單片機集成電路（帶有小功率放大器） （ 2 ）調(diào)幅收音機輸入回路線圈和磁性天線；（ 3）變?nèi)荻O管，型號： SVC341 ；（ 4）本振線圈；（ 5 ）用于電調(diào)諧的鎖相頻率合成器集成電路，型號：（ 6）7.2MHz 晶體（可選件） 。3在設計報告前附一篇 400 字以內(nèi)的報告摘要。* 此題是全國專家組與 SONY 公司專家合作的命題，型號： CX1600P/M ；LC7218 （可選件）；SONY 公司提供了專用 IC 芯片和英文資料等。題目 10 測量放大器、題目：測量放大器、任務設計并制作一個

17、測量放大器及所用的直流穩(wěn)壓電源。 參見圖 1。輸入信號 VI 取自橋式測量電路的輸出。 當 R1 R2 R3 R4時， VI 0。R2 改變時，產(chǎn)生 VI 10的電壓信號。測量電路與放大器之間有 1米長的連 接線。三、要求1. 基本要求(1)測量放大器a、差模電壓放大倍數(shù) AVD 1500，可手動調(diào)節(jié)；b、最大輸出電壓為± 10V ，非線性誤差 < 0.5 ；c、在輸入共模電壓 +7.5V 7.5V 范圍內(nèi)，共模抑制比KCMR >105 ；d、在 AVD 500 時，輸出端噪聲電壓的峰峰值小于1V；e、通頻帶 010Hz ；f、直流電壓放大器的差模輸入電阻 2MW （可不

18、測試，由電路設計予以保證）(2)電源設計并制作上述放大器所用的直流穩(wěn)壓電源。由單相 220V 交流電壓供電。交流電壓變化范圍為 10 15。（3） 設計并制作一個信號變換放大器，參見圖2。將函數(shù)發(fā)生器單端輸出的正弦電壓信號不失真地轉(zhuǎn)換為雙端輸出信號，用作測量直流電壓放大器頻率特性的輸入信號。2.發(fā)揮部分（1）提高差模電壓放大倍數(shù)至 AVD 1000，同時減小輸出端噪聲電壓。（ 2）在滿足基本要求 （1）中對輸出端噪聲電壓和共模抑制比要求的條件下，將通頻帶展寬為0 100Hz以上。（ 3）提高電路的共模抑制比。（ 4）差模電壓放大倍數(shù) AVD 可預置并顯示，預置范圍 11000，步距為 1，同時

19、應滿足基本要求 （1） 中對共模抑制比和噪聲電壓的要求。（ 5）其它（例如改善放大器性能的其它措施等）。四、評分意見項目滿分基本要求設計與總結(jié)報告：方案設計與論證，理論分析與計算，電路圖，測試方法與數(shù)據(jù)，對測試結(jié)果的分析50實際制作完成情況50發(fā)揮部分完成第一項5完成第二項10完成第三項5完成第四項20特色與創(chuàng)新10五、說明 直流電壓放大器部分只允許采用通用型集成運算放大器和必要的其它元器件組成，不能使用單片集成的測 量放大器或其它定型的測量放大器產(chǎn)品。題目 11 數(shù)字式工頻有效值多用表一、題目 數(shù)字式工頻有效值多用表二、任務設計并制作一個能同時對一路工頻交流電（頻率波動范圍為 50 

20、7;1Hz 、有失真的正弦波）的電壓有效值、 電流有效值、有功功率、無功功率、功率因數(shù)進行測量的數(shù)字式多用表。參見附圖。三、要求1 基本要求（ 1）測量功能及量程范圍a、交流電壓：0500V；c、有功功率：0 25kW ；d、無功功率：0 25kvar；e、功率因數(shù)（有功功率 /視在功率）： 0 1為便于本試題的設計與制作，設定待測0 500V 的交流電壓、 050A 的交流電流均已經(jīng)相應的變換器轉(zhuǎn)換為 0 5V 的交流電壓。（2）準確度a、顯示為 位（ 0.0004.999 ），有過量程指示；b、交流電壓和交流電流：±（ 0.8讀數(shù) 5 個字），例：當被測電壓為 300V 時，讀數(shù)

21、誤差應小于 ±（ 0.8× 300V0.5V ）± 2.9V ；c、有功功率和無功功率：±（ 1.5讀數(shù) 8 個字）；d、功率因數(shù)：± 0.01 。（3）功能選擇：用按鍵選擇交流電壓、交流電流、有功功率、無功功率和功率因數(shù)的測量與顯示。 2發(fā)揮部分（1）用按鍵選擇電壓基波及總諧波的有效值測量與顯示。（2）具有量程自動轉(zhuǎn)換功能，當變換器輸出的電壓值小于0.5V 時，能自動提高分辨力達 0.01V 。（3）用按鍵控制實現(xiàn)交流電壓、交流電流、有功功率、無功功率在測試過程中的最大值、最小值測 量。（ 4）其它（例如擴展功能，提高性能） 。四、評分意見項

22、目滿分基本要求設計與總結(jié)報告： 方案設計與論證，理論分析與計算，電路圖，測試方法與數(shù)據(jù)，對測試結(jié)果的分析50實際制作完成情況50發(fā)揮部分完成第一項14完成第二項14完成第三項10完成第四項12五、說明1調(diào)試時可用函數(shù)發(fā)生器輸出的正弦信號電壓作為一路交流電壓信號；再經(jīng)移相輸出代表同一路的電流 信號。2檢查交流電壓、交流電流有效值測量功能時，可采用函數(shù)發(fā)生器輸出的對稱方波信號。電壓基波、諧 波的測試可用函數(shù)發(fā)生器輸出的對稱方波作為標準信號，測試結(jié)果應與理論值進行比較分析。題目 12 頻率特性測試儀一、題目頻率特性測試儀二、任務 設計并制作一個頻率特性測試系統(tǒng)，包含測試信號源、被測網(wǎng)絡、檢波及顯示三

23、部分。三、要求1基本要求（1）制作幅頻特性測試儀a、頻率范圍： 100Hz 100kHz ；b、頻率步進： 10Hz ；c、頻率穩(wěn)定度： 10-4 ；d、測量精度： 5 ；e、能在全頻范圍和特定頻率范圍內(nèi)自動步進測量，可手動預置測量范圍及步進頻率值；f、LED 顯示，頻率顯示為 5 位，電壓顯示為 3位，并能打印輸出。（2）制作一被測網(wǎng)絡a、電路型式：阻容雙 T 網(wǎng)絡；b、中心頻率： 5kHz ；c、帶寬： ±50Hz；d、計算出網(wǎng)絡的幅頻和相頻特性，并繪制相位曲線；e、用所制作的幅頻特性測試儀測試自制的被測網(wǎng)絡的幅頻特性。 2發(fā)揮部分（1）制作相頻特性測試儀a、頻率范圍： 500H

24、z10kHz ；b、相位度數(shù)顯示：相位值顯示為三位，另以一位作符號顯示；c、測量精度： 3°。（2）用示波器顯示幅頻特性。（ 3 ）在示波器上同時顯示幅頻和相頻特性。（4）其它。四、評分意見項目滿分基本要求設計與總結(jié)報告： 方案設計與論證， 理論分析與計算， 電路圖， 測試方法與數(shù)據(jù)，對測試結(jié)果的分析50實際制作完成情況50發(fā)揮部分完成第一項20完成第二項10完成第三項10完成第四項10五、說明發(fā)揮部分 （2）、 （3）均用所制作的頻率特性測試儀測試自制的被測網(wǎng)絡的幅頻特性和相頻特性。題目 13 短波調(diào)頻接收機一、題目短波調(diào)頻接收機二、任務 設計并制作一個短波調(diào)頻接收機，方框圖如下：

25、三、要求1基本要求（ 1）接收頻率（ f0）范圍： 8MHz 10MHz ；（2）接收信號為 20Hz1000Hz 音頻調(diào)頻信號，頻偏為 3kHz ；（ 3）最大不失真輸出功率 100mW（8W）；（ 4）接收靈敏度 5mV；（ 5）通頻帶： f0 ±4kHz 為 3dB；（ 6）選擇性： f0 ±10kHz 為 30dB；（ 7）鏡像抑制比 20dB。2發(fā)揮部分（1）可實現(xiàn)多種自動程控頻率搜索模式（如全頻率范圍搜索，特定頻率范圍內(nèi)搜索等），全頻率范圍搜索時間 2分鐘；（ 2）能顯示接收頻率范圍內(nèi)的調(diào)頻電臺載頻值，顯示載波頻率的誤差 ± 5kH；z（ 3）進一步提

26、高靈敏度；（ 4）可存儲已搜索到的電臺，存臺數(shù)不少于20；（5）其它。四、評分意見項目滿分基本要求設計與總結(jié)報告： 方案設計與論證， 理論分析與計算， 電路圖， 測試方法與數(shù)據(jù)，對測試結(jié)果的分析50實際制作完成情況50發(fā)揮部分完成第一項20完成第二項5完成第三項10完成第四項5特色與創(chuàng)新10題目 14 數(shù)字化語音存儲與回放系統(tǒng)一、題目 數(shù)字化語音存儲與回放系統(tǒng)二、任務設計并制作一個數(shù)字化語音存儲與回放系統(tǒng)，其示意圖如下：三、要求1基本要求（1）放大器 1的增益為 46dB ，放大器 2的增益為 40dB，增益均可調(diào)；（2）帶通濾波器：通帶為 300Hz 3.4kHz ；（3）ADC ：采樣頻率

27、 f s 8kHz ，字長 8位；（ 4）語音存儲時間 10秒；（5）DAC ：變換頻率 f c 8kHz ，字長 8位；（ 6 ）回放語音質(zhì)量良好。2發(fā)揮部分 在保證語音質(zhì)量的前提下：（1）減少系統(tǒng)噪聲電平，增加自動音量控制功能；（ 2）語音存儲時間增加至 20 秒以上；（3）提高存儲器的利用率（在原有存儲容量不變的前提下，提高語音存儲時間）（ 4）其它（例如：校正等）。四、評分意見項目滿分基本要求設計與總結(jié)報告： 方案設計與論證， 理論分析與計算， 電路圖， 測試方法與數(shù)據(jù)，對測試結(jié)果的分析50實際制作完成情況50發(fā)揮部分完成第一項15完成第二項5完成第三項15完成第四項15五、說明不能使

28、用單片語音專用芯片實現(xiàn)本系統(tǒng)。題目 15 波形發(fā)生器一、任務設計制作一個波形發(fā)生器，該波形發(fā)生器能產(chǎn)生正弦波、方波、三角波和由用戶編輯的特定形狀波形。示 意圖如下：二、要求1基本要求（1）具有產(chǎn)生正弦波、方波、三角波三種周期性波形的功能。（2）用鍵盤輸入編輯生成上述三種波形 （同周期） 的線性組合波形， 以及由基波及其諧波 （5 次以下） 線性組合的波形。（3）具有波形存儲功能。（ 4）輸出波形的頻率范圍為 100Hz 20kHz（非正弦波頻率按 10 次諧波計算） ；重復頻率可調(diào)，頻率 步進間隔 100Hz。（5）輸出波形幅度范圍 05V（峰 -峰值），可按步進 0.1V（峰 -峰值）調(diào)整。

29、（6）具有顯示輸出波形的類型、重復頻率（周期）和幅度的功能。2發(fā)揮部分（1）輸出波形頻率范圍擴展至 100Hz200kHz 。（2）用鍵盤或其他輸入裝置產(chǎn)生任意波形。（ 3）增加穩(wěn)幅輸出功能， 當負載變化時， 輸出電壓幅度變化不大于 ±3%（負載電阻變化范圍： 100）。（4）具有掉電存儲功能，可存儲掉電前用戶編輯的波形和設置。（5）可產(chǎn)生單次或多次（ 1000 次以下）特定波形（如產(chǎn)生 1 個半周期三角波輸出） （6）其它（如增加頻譜分析、失真度分析、頻率擴展>200kHz 、掃頻輸出等功能）三、評分標準項目滿分基本要求設計與總結(jié)報告：方案比較、設計與論證，理論分析與計算，電

30、路圖 及有關(guān)設計文件，測試方法與儀器，測試數(shù)據(jù)及測試結(jié)果分析。50實際制作完成情況50發(fā)揮部分完成第（ 1）項10完成第（ 2）項10完成第（ 3）項10完成第（ 4）項5完成第（ 5）項5完成第（ 6）項10題目 16 簡易數(shù)字存儲示波器、任務 設計并制作一臺用普通示波器顯示被測波形的簡易數(shù)字存儲示波器，示意圖如下：二、要求1基本要求（ 1）要求儀器具有單次觸發(fā)存儲顯示方式，即每按動一次 “單次觸發(fā) ”鍵，儀器在滿足觸發(fā)條件時， 能對被測周期信號或單次非周期信號進行一次采集與存儲，然后連續(xù)顯示。（2）要求儀器的輸入阻抗大于 100k，垂直分辨率為 32級/div ，水平分辨率為 20 點/d

31、iv ；設示波器 顯示屏水平刻度為 10div ，垂直刻度為 8div 。（3）要求設置 0.2s/div、0.2ms/div、20s/div三檔掃描速度， 儀器的頻率范圍為 DC 50kHz ，誤差 5%。 （ 4）要求設置 0.1V/div 、 1V/div 二檔垂直靈敏度，誤差 5%。（5）儀器的觸發(fā)電路采用內(nèi)觸發(fā)方式，要求上升沿觸發(fā)、觸發(fā)電平可調(diào)。 （6）觀測波形無明顯失真。2發(fā)揮部分（ 1）增加連續(xù)觸發(fā)存儲顯示方式，在這種方式下，儀器能連續(xù)對信號進行采集、存儲并實時顯示，且具 有鎖存（按 “鎖存 ”鍵即可存儲當前波形）功能。（2）增加雙蹤示波功能，能同時顯示兩路被測信號波形。（3）增

32、加水平移動擴展顯示功能，要求存儲深度增加一倍，并且能通過操作“移動” 鍵顯示被存儲信號波形的任一部分。（4）垂直靈敏度增加 0.01V/div 檔，以提高儀器的垂直靈敏度，并盡力減小輸入短路時的輸出噪聲電 壓。（5）其它。三、評分標準項目滿分基本要求設計與總結(jié)報告：方案比較、設計與論證，理論分析與計算， 電路圖及有關(guān)設計文件， 測試方法與儀器，測試數(shù)據(jù)及測試結(jié) 果分析。50實際制作完成情況50發(fā)揮部分完成第（ 1）項15完成第（ 2）項8完成第（ 3）項5完成第（ 4）項10完成第（ 5）項12四、說明 測試過程中，不能對普通示波器進行操作和調(diào)整。題目 17 自動往返電動小汽車一、任務 設計并

33、制作一個能自動往返于起跑線與終點線間的小汽車。允許用玩具汽車改裝，但不能用人工遙控（包 括有線和無線遙控） 。跑道寬度 0.5m，表面貼有白紙，兩側(cè)有擋板，擋板與地面垂直，其高度不低于20cm。在跑道的 B、C、D、E、 F、G各點處畫有 2cm 寬的黑線，各段的長度如圖 1所示。二、要求1基本要求（1）車輛從起跑線出發(fā)（出發(fā)前，車體不得超出起跑線），到達終點線后停留 10 秒，然后自動返回起跑線（允許倒車返回） 。往返一次的時間應力求最短（從合上汽車電源開關(guān)開始計時） 。（2）到達終點線和返回起跑線時，停車位置離起跑線和終點線偏差應最?。ㄒ攒囕v中心點與終點線 或起跑線中心線之間距離作為偏差的

34、測量值） 。（3）DE 間為限速區(qū)，車輛往返均要求以低速通過，通過時間不得少于8秒，但不允許在限速區(qū)內(nèi)停車。2發(fā)揮部分 （1）自動記錄、顯示一次往返時間（記錄顯示裝置要求安裝在車上） （ 2）自動記錄、顯示行駛距離（記錄顯示裝置要求安裝在車上） （3）其它特色與創(chuàng)新。三、評分標準項目與指標滿分基本 要求設計與總結(jié)報告：方案比較、設計與論證，理論分析與計算，電路 圖及有關(guān)設計文件，測試方法與儀器，測試數(shù)據(jù)及測試結(jié)果分析。50實際制作完成情況50完成第（ 1）項15發(fā)揮 部分完成第（ 2）項25完成第（ 3）項10四、說明（ 1）不允許在跑道內(nèi)外區(qū)域另外設置任何標志或檢測裝置。（ 2）車輛（含在車

35、體上附加的任何裝置）外圍尺寸的限制：長度35 cm，寬度 15cm。（3）必須在車身頂部明顯標出車輛中心點位置，即橫向與縱向兩條中心線的交點。題目 18 高效率音頻功率放大器一、任務 設計并制作一個高效率音頻功率放大器及其參數(shù)的測量、顯示裝置。功率放大器的電源電壓為 +5V （電路 其他部分的電源電壓不限） ，負載為 8 電阻。二、要求1 基本要求（1）功率放大器a 3dB 通頻帶為 300Hz3400Hz，輸出正弦信號無明顯失真。 b最大不失真輸出功率 1W。c輸入阻抗 >10k ，電壓放大倍數(shù) 120 連續(xù)可調(diào)。 d低頻噪聲電壓（ 20kHz 以下） 10mv，在電壓放大倍數(shù)為 10

36、 ，輸入端對地交流短路時測量。 e在輸出功率 500mW 時測量的功率放大器效率（輸出功率 /放大器總功耗） 50%。（ 2）設計并制作一個放大倍數(shù)為1 的信號變換電路，將功率放大器雙端輸出的信號轉(zhuǎn)換為單端輸出，經(jīng)RC 濾波供外接測試儀表用， 如圖 1 所示。 圖 1 中，高效率功率放大器組成框圖可參見本題第四項 “說明（3）設計并制作一個測量放大器輸出功率的裝置，要求具有3 位數(shù)字顯示，精度優(yōu)于 5%。2發(fā)揮部分（1）3dB 通頻帶擴展至 300Hz20kHz 。（2）輸出功率保持為 200mW ，盡量提高放大器效率。（3）輸出功率保持為 200mW ，盡量降低放大器電源電壓。（4）增加輸出

37、短路保護功能。（5）其它。三、評分標準項目滿分基本要求設計與總結(jié)報告：方案比較、設計與論證，理論分析與計算， 電路圖及有關(guān)設計文件，測試方法與儀器，測試數(shù)據(jù)及測試結(jié) 果分析。50實際制作完成情況50發(fā)揮部分完成第（ 1）項6完成第（ 2）項25完成第（ 3）項4完成第（ 4）項5完成第（ 5）項10四、說明1采用開關(guān)方式實現(xiàn)低頻功率放大（即D 類放大）是提高效率的主要途徑之一， D 類放大原理框圖如圖2。本設計中如果采用 D 類放大方式，不允許使用 D 類功率放大集成電路。2 效率計算中的放大器總功耗是指功率放大器部分的總電流乘以供電電壓（+5V ），不包括 “基本要求中第（ 2）、（ 3）項

38、涉及的電路部分功耗。制作時要注意便于效率測試。3在整個測試過程中，要求輸出波形無明顯失真。題目 19 數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)一、任務設計制作一個用于 8 路模擬信號采集與單向傳輸系統(tǒng)。系統(tǒng)方框圖參見圖1。二、要求1基本要求（1）被測電壓為 8 路 05V 分別可調(diào)的直流電壓。系統(tǒng)具有在發(fā)送端設定8 路順序循環(huán)采集與指定某一路采集的功能。（2）采用 8位A/D 變換器。（3）采用 3dB 帶寬為 30kHz 50kHz 的帶通濾波器（帶外衰減優(yōu)于 35dB/十倍頻程）作為模擬信道。（ 4）調(diào)制器輸出的信號峰 -峰值 vsp-p 為 0 1V 可變，碼元速率 16k 波特（碼元 /秒）；制作一個時鐘

39、頻率可變的測試碼發(fā)生器（如0101 碼等），用于測試傳輸速率。（5）在接收端具有顯示功能，要求顯示被測路數(shù)和被測電壓值。2發(fā)揮部分（1）設計制作一個用偽隨機碼形成的噪聲模擬發(fā)生器，偽隨機碼時鐘頻率為96kHz ，周期為 127 位碼元，生成多項式采用 。其輸出峰 -峰值 為 0 1V 連續(xù)可調(diào)。（ 2）設計一個加法電路， 將調(diào)制器輸出與噪聲電壓 相加送入模擬信道。 在解調(diào)器輸入端測量信號與噪聲峰 -峰值之比（），當其比值分別為 1、 3、5 時，進行誤碼測試。測試方法：在 8 路順序循環(huán)采集模式下，監(jiān)視某一路的顯示，檢查接收數(shù)據(jù)的誤碼情況，監(jiān)視時間為 1 分鐘。（3）在（）=3 時，盡量提高傳

40、輸速率，用上述第（ 2）項的測試方法，檢查接收數(shù)據(jù)的誤碼情況。（ 4）其它（如自制用來定量測量系統(tǒng)誤碼的簡易誤碼率測試儀，其方框圖見圖2）。三、評分標準項目滿分基本要求設計與總結(jié)報告：方案比較、設計與論證，理論分析與計算，電路圖 及有關(guān)設計文件，測試方法與儀器，測試數(shù)據(jù)及測試結(jié)果分析。50實際制作完成情況50發(fā)揮部分完成第（ 1）項5完成第（ 2）項20完成第（ 3）項15完成第（ 4）項10題目 20 調(diào)頻收音機一、任務用 SONY 公司提供的 FM/AM 收音機集成芯片 CXA1019 和鎖相頻率合成調(diào)諧集成芯片 BU2614 ，制作一臺 調(diào)頻收音機。二、要求1 基本要求（1）接收 FM

41、信號頻率范圍 88MHz 108MHz 。（ 2）調(diào)制信號頻率范圍 100Hz15000Hz ，最大頻偏 75kHz 。 （3）最大不失真輸出功率 100 mW（負載阻抗 8）。（4）接收機靈敏度 1 mV。（5）鏡像抑制性能優(yōu)于 20dB 。（ 6）能夠正常收聽 FM 廣播。2發(fā)揮部分（ 1）可實現(xiàn)多種自動程序頻率搜索（如全頻率范圍搜索、指定頻率范圍內(nèi)搜索等）。（ 2）能顯示接收頻率范圍內(nèi)的調(diào)頻電臺載波頻率值，顯示載波頻率的誤差5kHz。（ 3）進一步提高靈敏度。（4）可存儲已搜索到的電臺，存儲電臺數(shù)不少于5 個。（ 5）其它（如 3V 單電源整機供電、節(jié)能供電、時鐘顯示等） 。三、評分標準

42、項目滿分基本要求設計與總結(jié)報告：方案比較、設計與論證，理論分析與計算， 電路圖及有關(guān)設計文件，測試方法與儀器，測試數(shù)據(jù)及測試結(jié) 果分析。50實際制作完成情況50發(fā)揮部分完成第（ 1）項20完成第（ 2）項5完成第（ 3）項10完成第（ 4）項5完成第（ 5）項10四、說明1本題提供一組 SONY 公司的集成芯片和元件，包括： FM/AM 收音機集成芯片 CXA1019 ； 鎖相頻率合成調(diào)諧集成芯片 BU2614 ； RF輸入帶通濾波器； 10.7MHz陶瓷帶通濾波器 CF-2； 10.7MHz陶瓷諧振器 CF-3）； 可調(diào)電容器； 變?nèi)荻O管； 鎖相環(huán)所用的 75kHz 晶體。 2建議本振線圈

43、與輸入回路線圈垂直安裝。題目 21 電壓控制 LC 振蕩器一、任務 設計并制作一個電壓控制 LC 振蕩器。二、要求1、基本要求（1）振蕩器輸出為正弦波，波形無明顯失真。（2）輸出頻率范圍： 15MHz 35MHz 。（3）輸出頻率穩(wěn)定度：優(yōu)于 10-3。（4）輸出電壓峰 -峰值： Vp-p=1V± 0.1V 。（5）實時測量并顯示振蕩器輸出電壓峰-峰值，精度優(yōu)于 10。（6）可實現(xiàn)輸出頻率步進，步進間隔為1MHz 100kHz。2、發(fā)揮部分（1）進一步擴大輸出頻率范圍。（2）采用鎖相環(huán)進一步提高輸出頻率穩(wěn)定度，輸出頻率步進間隔為100kHz。（3）實時測量并顯示振蕩器的輸出頻率。（4

44、）制作一個功率放大器，放大 LC 振蕩器輸出的 30MHz 正弦信號，限定使用 E=12V 的單直流電源為功 率放大器供電，要求在 50純電阻負載上的輸出功率 20mW ，盡可能提高功率放大器的效率。（5）功率放大器負載改為 50電阻與 20pF 電容串聯(lián)，在此條件下 50電阻上的輸出功率 20mW ，盡可 能提高放大器效率。（6）其它。三、評分標準項目滿分基本要求設計與總結(jié)報告：方案比較、設計與論證，理論分析與計算，電路圖及 有關(guān)設計文件，測試方法與儀器，測試數(shù)據(jù)及測試結(jié)果分析。50實際制作完成情況50發(fā)揮部分完成第（ 1）項5完成第（ 2）項15完成第（ 3）項5完成第（ 4）項10完成第

45、（ 5）項10其它5四、說明1、需留出末級功率放大器電源電流IC0（或 ID0）的測量端，用于測試功率放大器的效率。題目 22 寬帶放大器一、任務 設計并制作一個寬帶放大器。二、要求1、基本要求（ 1）輸入阻抗 1k ；單端輸入，單端輸出；放大器負載電阻。（ 2） 3dB 通頻帶 10kHz 6MHz ，在 20kHz 5MHz 頻帶內(nèi)增益起伏 1dB。（3）最大增益 40dB，增益調(diào)節(jié)范圍 10dB40dB（增益值 6 級可調(diào)，步進間隔 6dB ，增益預置值與實測 值誤差的絕對值 2dB），需顯示預置增益值。（ 4）最大輸出電壓有效值 3V ，數(shù)字顯示輸出正弦電壓有效值。（5）自制放大器所需

46、的穩(wěn)壓電源。2、發(fā)揮部分（ 1）最大輸出電壓有效值 6V 。（2）最大增益 58dB （3dB 通頻帶 10kHz 6MHz ，在 20kHz 5MHz 頻帶內(nèi)增益起伏 1dB） ，增益調(diào)節(jié)范 圍 10dB 58dB（增益值 9 級可調(diào)，步進間隔 6dB，增益預置值與實測值誤差的絕對值2dB），需顯示預置增益值。（3）增加自動增益控制 （ AGC ）功能，AGC 范圍 20dB，在 AGC 穩(wěn)定范圍內(nèi)輸出電壓有效值應穩(wěn)定在4.5V Vo5.5V 內(nèi)（詳見說明 4）。（4）輸出噪聲電壓峰 -峰值 VoN 0.5V 。（ 5）進一步擴展通頻帶、提高增益、提高輸出電壓幅度、擴大AGC 范圍、減小增益

47、調(diào)節(jié)步進間隔。（6）其它。三、評分標準項目滿分基本要求設計與總結(jié)報告：方案比較、設計與論證，理論分析與計算，電路圖及 有關(guān)設計文件，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10完成第（ 2）項12完成第（ 3）項7完成第（ 4）項2完成第（ 5）項16其它3四、說明1、基本要求部分第（ 3）項和發(fā)揮部分第（ 2）項的增益步進級數(shù)對照表如下：增益步進級數(shù)123456789預置增益值（ dB ）1016222834404652582、發(fā)揮部分第（ 4）項的測試條件為：輸入交流短路，增益為58dB。3、寬帶放大器幅頻特性測試框圖如下圖所示：4、AGC 電路

48、常用在接收機的中頻或視頻放大器中， 其作用是當輸入信號較強時， 使放大器增益自動降低； 當信號較弱時，又使其增益自動增高，從而保證在 AGC 作用范圍內(nèi)輸出電壓的均勻性， 故 AGC 電路實質(zhì) 是一個負反饋電路。發(fā)揮部分第（ 4）項中涉及到的 AGC 功能的放大器的折線化傳輸特性示意圖如下所示；本題定義： AGC 范圍 =（ dB）；要求輸出電壓有效值穩(wěn)定在4.5V Vo 5.5V 范圍內(nèi)，即 VoL4.5V、 VoH 5.5V 。題目 23 低頻數(shù)字式相位測量儀一、任務 設計并制作一個低頻相位測量系統(tǒng)，包括相位測量儀、 如下：數(shù)字式移相信號發(fā)生器和移相網(wǎng)絡三部分，示意圖二、要求1、基本要求（

49、 1）設計并制作一個相位測量儀（參見圖1）a頻率范圍： 20Hz20kHz 。b相位測量儀的輸入阻抗 100k 。c允許兩路輸入正弦信號峰 -峰值可分別在 1V 5V 范圍內(nèi)變化。 d相位測量絕對誤差 2°。e具有頻率測量及數(shù)字顯示功能。f 相位差數(shù)字顯示：相位讀數(shù)為0o359.9o，分辨力為 0.1°。（2）參考圖 2 制作一個移相網(wǎng)絡a輸入信號頻率： 100Hz、 1kHz 、10kHz 。 b連續(xù)相移范圍： 45° 45°。cA、B輸出的正弦信號峰 -峰值可分別在 0.3V 5V 范圍內(nèi)變化。 2發(fā)揮部分（ 1）設計并制作一個數(shù)字式移相信號發(fā)生器（

50、圖3），用以產(chǎn)生相位測量儀所需的輸入正弦信號，要求：a頻率范圍： 20Hz20kHz ，頻率步進為 20Hz，輸出頻率可預置。bA 、B 輸出的正弦信號峰 -峰值可分別在 0.3V5V 范圍內(nèi)變化。 c相位差范圍為 0 359 °，相位差步進為 1°，相位差值可預置。 d數(shù)字顯示預置的頻率、相位差值。（ 2）在保持相位測量儀測量誤差和頻率范圍不變的條件下，擴展相位測量儀輸入正弦電壓峰 -峰值至 0.3V 5V 范圍。（3）用數(shù)字移相信號發(fā)生器校驗相位測量儀，自選幾個頻點、相位差值和不同幅度進行校驗。（4）其它。三、評分標準項目滿分基本要求設計與總結(jié)報告：方案比較、設計與論證

51、，理論分析與計算，電路 圖及有關(guān)設計文件，測試方法與儀器，測試數(shù)據(jù)及測試結(jié)果分析。50實際制作完成情況50發(fā)揮部分完成第（ 1）項22完成第（ 2）項6完成第（ 3）項12其它10四、說明1、移相網(wǎng)絡的器件和元件參數(shù)自行選擇，也可以自行設計不同于圖2 的移相網(wǎng)絡。2、基本要求（ 2）項中，當輸入信號頻率不同時，允許切換移相網(wǎng)絡中的元件。3、相位測量儀和數(shù)字移相信號發(fā)生器互相獨立，不允許共用控制與顯示電路。題目 24 簡易邏輯分析儀一、任務設計并制作一個 8 路數(shù)字信號發(fā)生器與簡易邏輯分析儀，其結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示：二、要求二、要求1、基本要求（1）制作數(shù)字信號發(fā)生器能產(chǎn)生 8 路可預置的循環(huán)移位邏輯信號序列，輸出信號為 TTL 電平， 序列時鐘頻率為 100Hz ，并能夠重復 輸出。邏輯信號序列示例如圖 2 所示。（2）制作簡易邏輯分析儀a具有采集 8 路邏輯信號的功能，并可設置單級觸發(fā)字。信號采集的觸發(fā)條件為各路被測信號電平與觸 發(fā)字所設定的邏輯狀態(tài)相同。在滿足觸發(fā)條件時，能對被測信號進行一次采集、存儲。b能利用模擬示波器清晰穩(wěn)定地顯示所采集到的8 路信號波形，并顯示觸發(fā)點位置。c 8 位輸入電路的輸入阻抗大于 50k ，其邏輯信號門限電壓可在 0.254V 范圍內(nèi)按 16 級變化，以適應 各種輸入信號的邏輯電平。d每通道的存儲深度為 20bit 。圖2 重復輸出循