歷屆(94-11)電賽電源及放大器方向題目

1、第一屆（1994年）全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽題目題目一 簡(jiǎn)易數(shù)控直流電源一、設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)出有一定輸出電壓范圍和功能的數(shù)控電源。其原理示意圖如下：二、設(shè)計(jì)要求1基本要求 （1）輸出電壓：范圍09.9V，步進(jìn)0.1V，紋波不大于10mV；（2）輸出電流：500mA； （3）輸出電壓值由數(shù)碼管顯示； （4）由“”、“”兩鍵分別控制輸出電壓步進(jìn)增減； （5）為實(shí)現(xiàn)上述幾部件工作，自制一穩(wěn)壓直流電源，輸出±15V，5V。2發(fā)揮部分 （1）輸出電壓可預(yù)置在09.9V之間的任意一個(gè)值； （2）用自動(dòng)掃描代替人工按鍵，實(shí)現(xiàn)輸出電壓變化（步進(jìn)0.1V不變）； （3）擴(kuò)展輸出電壓種類（比如三角波等）。三、

2、評(píng)分意見項(xiàng) 目得 分基本要求方案設(shè)計(jì)與論證、理論計(jì)算與分析、電路圖30實(shí)際完成情況50總結(jié)報(bào)告20發(fā)揮部分完成第一項(xiàng)5完成第二項(xiàng)15完成第三項(xiàng)20第二屆（1995年）全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽題目 題目一 實(shí)用低頻功率放大器一、任務(wù)設(shè)計(jì)并制作具有弱信號(hào)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(hào)輸入電壓幅度為（5700）mV，等效負(fù)載電阻RL為8下，放大通道應(yīng)滿足： 額定輸出功率POR10W； 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(jí)輸入端交流短接到地時(shí)，RL=8上的交流聲功率10

3、mW。（2）自行設(shè)計(jì)并制作滿足本設(shè)計(jì)任務(wù)要求的穩(wěn)壓電源。2發(fā)揮部分（1）放大器的時(shí)間響應(yīng) 方波產(chǎn)生：由外供正弦信號(hào)源經(jīng)變換電路產(chǎn)生正、負(fù)極性的對(duì)稱方波：頻率為1000Hz、上升時(shí)間1s、峰-峰值電壓為200mVpp。用上述方波激勵(lì)放大通道時(shí)，在RL=8下，放大通道應(yīng)滿足： 額定輸出功率POR10W；帶寬BW（5010000）Hz； 在POR下輸出波形上升時(shí)間和下降時(shí)間12s； 在POR下輸出波形頂部斜降2%； 在POR下輸出波形過(guò)沖量5%。（2）放大通道性能指標(biāo)的提高和實(shí)用功能的擴(kuò)展（例如提高效率、減小非線性失真等）。三、評(píng)分意見項(xiàng) 目得 分基本要求設(shè)計(jì)與總結(jié)報(bào)告：方案設(shè)計(jì)與論證，理論計(jì)算與分

4、析，電路圖，測(cè)試方法與數(shù)據(jù)，結(jié)果分析50實(shí)際制作完成情況50發(fā)揮部分完成第一項(xiàng)20完成第二項(xiàng)10特色與創(chuàng)新20題目二 實(shí)用信號(hào)源的設(shè)計(jì)和制作一、任務(wù)在給定±15V電源電壓條件下，設(shè)計(jì)并制作一個(gè)正弦波和脈沖波信號(hào)源。二、要求1基本要求（1）正弦波信號(hào)源 信號(hào)頻率：20Hz20kHz步進(jìn)調(diào)整，步長(zhǎng)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(hào)源 信號(hào)頻率：20Hz20kHz步進(jìn)調(diào)整，步長(zhǎng)為5Hz 上升時(shí)間和下降時(shí)間：1s 平頂斜降：5% 脈沖占空比：2%98%步進(jìn)可調(diào)，步長(zhǎng)為2%（3）上述兩個(gè)信號(hào)源公共要求 頻率可預(yù)置。 在負(fù)載為600時(shí)，輸出幅度為3V。 完成5

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(zhǎng)改為1Hz。（2）正弦波和脈沖波幅度可步進(jìn)調(diào)整，調(diào)整范圍為100mV3V，步長(zhǎng)為100mV。（3）正弦波和脈沖波頻率可自動(dòng)步進(jìn)，步長(zhǎng)為1Hz。（4）降低正弦波非線性失真系數(shù)。三、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng) 目得 分基本要求設(shè)計(jì)與總結(jié)報(bào)告：方案設(shè)計(jì)與論證，理論計(jì)算與分析，電路圖，測(cè)試方法與數(shù)據(jù)，結(jié)果分析50實(shí)際制作完成情況50發(fā)揮部分完成第一項(xiàng)10完成第二項(xiàng)10完成第三項(xiàng)5完成第四項(xiàng)5特色與創(chuàng)新20第三屆（1997年）全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽題目 A題 直流穩(wěn)定電源一、任務(wù)設(shè)計(jì)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220

6、V、50Hz、電壓變化范圍15%20%條件下：a輸出電壓可調(diào)范圍為+9V+12Vb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(fù)載調(diào)整率1%（最低輸入電壓下，滿載）e紋波電壓（峰-峰值）5mV（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(guò)流及短路保護(hù)功能（2）穩(wěn)流電源 在輸入電壓固定為12V的條件下：a輸出電流：420mA可調(diào)b負(fù)載調(diào)整率1%（輸入電壓12V、負(fù)載電阻由200300變化時(shí)，輸出電流為20mA時(shí)的相對(duì)變化率）（3）DC-DC變換器 在輸入電壓為+9V+12V條件下：a輸出電壓為+100V

7、，輸出電流為10mAb電壓調(diào)整率1%（輸入電壓變化范圍+9V+12V）c負(fù)載調(diào)整率1%（輸入電壓+12V下，空載到滿載）d紋波電壓（峰-峰值）100mV （輸入電壓+9V下，滿載）2發(fā)揮部分（1）擴(kuò)充功能a排除短路故障后，自動(dòng)恢復(fù)為正常狀態(tài)b過(guò)熱保護(hù)c防止開、關(guān)機(jī)時(shí)產(chǎn)生的“過(guò)沖”（2）提高穩(wěn)壓電源的技術(shù)指標(biāo)a提高電壓調(diào)整率和負(fù)載調(diào)整率b擴(kuò)大輸出電壓調(diào)節(jié)范圍和提高最大輸出電流值（3）改善DC-DC變換器a提高效率（在100V、100mA下）b提高輸出電壓（4）用數(shù)字顯示輸出電壓和輸出電流三、評(píng)分意見項(xiàng) 目得 分基本要求設(shè)計(jì)與總結(jié)報(bào)告：方案設(shè)計(jì)與論證，理論分析與計(jì)算，電路圖，測(cè)試方法與數(shù)據(jù)，對(duì)測(cè)試

8、結(jié)果的分析50實(shí)際制作完成情況50發(fā)揮部分完成第（1）項(xiàng)9完成第（2）項(xiàng)15完成第（3）項(xiàng)6完成第（4）項(xiàng)10特色與創(chuàng)新10第四屆（1999年）全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽題目A題測(cè)量放大器一、題目：測(cè)量放大器二、任務(wù)設(shè)計(jì)并制作一個(gè)測(cè)量放大器及所用的直流穩(wěn)壓電源。參見圖1。輸入信號(hào)VI取自橋式測(cè)量電路的輸出。當(dāng)R1R2R3R4時(shí)，VI0。R2改變時(shí)，產(chǎn)生VI ¹0的電壓信號(hào)。測(cè)量電路與放大器之間有1米長(zhǎng)的連接線。三、要求1.  基本要求(1)   測(cè)量放大器a、  差模電壓放大倍數(shù)  AVD1500，可手動(dòng)調(diào)節(jié)；b、  最大輸出電

9、壓為±10V，非線性誤差 < 0.5 ；c、  在輸入共模電壓+7.5V7.5V范圍內(nèi)，共模抑制比 KCMR >105 ；d、  在AVD500時(shí)，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（可不測(cè)試，由電路設(shè)計(jì)予以保證）。(2)   電源設(shè)計(jì)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1015。(3)  設(shè)計(jì)并制作一個(gè)信號(hào)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(hào)不失真地轉(zhuǎn)換為雙端輸出信號(hào)，用作測(cè)量直流

10、電壓放大器頻率特性的輸入信號(hào)。2.發(fā)揮部分（1）提高差模電壓放大倍數(shù)至AVD1000，同時(shí)減小輸出端噪聲電壓。（2）在滿足基本要求(1)中對(duì)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0100Hz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(yù)置并顯示，預(yù)置范圍11000，步距為1，同時(shí)應(yīng)滿足基本要求(1)中對(duì)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(píng)分意見  項(xiàng) 目滿 分基本要求設(shè)計(jì)與總結(jié)報(bào)告：方案設(shè)計(jì)與論證，理論分析與計(jì)算，電路圖，測(cè)試方法與數(shù)據(jù)，對(duì)測(cè)試結(jié)果的分析50實(shí)際制作完成情況50發(fā)揮部分完成第一項(xiàng)5完成第二

11、項(xiàng)10完成第三項(xiàng)5完成第四項(xiàng)20特色與創(chuàng)新10五、說(shuō)明直流電壓放大器部分只允許采用通用型集成運(yùn)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(cè)量放大器或其它定型的測(cè)量放大器產(chǎn)品。第五屆（2001年）全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽題目D題高效率音頻功率放大器 一、任務(wù)設(shè)計(jì)并制作一個(gè)高效率音頻功率放大器及其參數(shù)的測(cè)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(fù)載為8電阻。二、要求1 基本要求（1）功率放大器a3dB通頻帶為300Hz3400Hz，輸出正弦信號(hào)無(wú)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（20kH

12、z以下）10mv，在電壓放大倍數(shù)為10，輸入端對(duì)地交流短路時(shí)測(cè)量。e在輸出功率500mW時(shí)測(cè)量的功率放大器效率（輸出功率/放大器總功耗）50%。（2）設(shè)計(jì)并制作一個(gè)放大倍數(shù)為1的信號(hào)變換電路，將功率放大器雙端輸出的信號(hào)轉(zhuǎn)換為單端輸出，經(jīng)RC濾波供外接測(cè)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(xiàng)“說(shuō)明”。（3）設(shè)計(jì)并制作一個(gè)測(cè)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(kuò)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）增加輸出短路保

13、護(hù)功能。（5）其它。三、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn) 項(xiàng) 目 滿分 基本要求 設(shè)計(jì)與總結(jié)報(bào)告：方案比較、設(shè)計(jì)與論證，理論分析與計(jì)算，電路圖及有關(guān)設(shè)計(jì)文件，測(cè)試方法與儀器，測(cè)試數(shù)據(jù)及測(cè)試結(jié)果分析。50 實(shí)際制作完成情況50 發(fā)揮部分 完成第（1）項(xiàng)6 完成第（2）項(xiàng)25 完成第（3）項(xiàng)4 完成第（4）項(xiàng)5 完成第（5）項(xiàng)10 四、說(shuō)明1采用開關(guān)方式實(shí)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(shè)計(jì)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(jì)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(xiàng)涉及的電路部

14、分功耗。制作時(shí)要注意便于效率測(cè)試。3在整個(gè)測(cè)試過(guò)程中，要求輸出波形無(wú)明顯失真。第六屆（2003年）全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽題目寬帶放大器（B題） 一、任務(wù) 設(shè)計(jì)并制作一個(gè)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(fù)載電阻。（2）3dB通頻帶10kHz6MHz，在20kHz5MHz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(jí)可調(diào)，步進(jìn)間隔6dB，增益預(yù)置值與實(shí)測(cè)值誤差的絕對(duì)值2dB），需顯示預(yù)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）自制放大器所需的穩(wěn)壓電源。2、發(fā)揮部分（1）最大輸出

15、電壓有效值6V。（2）最大增益58dB (3dB通頻帶10kHz6MHz，在20kHz5MHz頻帶內(nèi)增益起伏1dB)，增益調(diào)節(jié)范圍10dB58dB（增益值9級(jí)可調(diào)，步進(jìn)間隔6dB，增益預(yù)置值與實(shí)測(cè)值誤差的絕對(duì)值2dB），需顯示預(yù)置增益值。（3）增加自動(dòng)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(yīng)穩(wěn)定在4.5VVo5.5V內(nèi)（詳見說(shuō)明4）。（4）輸出噪聲電壓峰-峰值VoN 0.5V。（5）進(jìn)一步擴(kuò)展通頻帶、提高增益、提高輸出電壓幅度、擴(kuò)大AGC范圍、減小增益調(diào)節(jié)步進(jìn)間隔。（6）其它。三、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)  項(xiàng)目滿分基本要求設(shè)計(jì)與總結(jié)報(bào)告：方案比較、設(shè)計(jì)與論證，

16、理論分析與計(jì)算，電路圖及有關(guān)設(shè)計(jì)文件，測(cè)試方法與儀器，測(cè)試數(shù)據(jù)及測(cè)試結(jié)果分析。50 實(shí)際完成情況50 發(fā)揮部分完成第（1）項(xiàng)10 完成第（2）項(xiàng)12 完成第（3）項(xiàng)7 完成第（4）項(xiàng)2 完成第（5）項(xiàng)16 其它3 四、說(shuō)明 1、基本要求部分第（3）項(xiàng)和發(fā)揮部分第（2）項(xiàng)的增益步進(jìn)級(jí)數(shù)對(duì)照表如下：增益步進(jìn)級(jí)數(shù)1 2 3 4 5 6 7 8 9 預(yù)置增益值（dB）10 16 22 28 34 40 46 52 58 2、發(fā)揮部分第（4）項(xiàng)的測(cè)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(cè)試框圖如下圖所示：    4、AGC電路常用在接收機(jī)的中頻或視頻放大器中，

17、其作用是當(dāng)輸入信號(hào)較強(qiáng)時(shí)，使放大器增益自動(dòng)降低；當(dāng)信號(hào)較弱時(shí)，又使其增益自動(dòng)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(shí)質(zhì)是一個(gè)負(fù)反饋電路。發(fā)揮部分第（4）項(xiàng)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4.5VVo5.5V范圍內(nèi)，即VoL4.5V、VoH5.5V。  第七屆2005年全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽試題 數(shù)控直流電流源（F題）一、任務(wù)鍵盤控制器電流源負(fù)載顯示器電源設(shè)計(jì)并制作數(shù)控直流電流源。輸入交流200240V，50Hz；輸出直流電壓10V。其原理示意圖如下所示。二、要求1、基

18、本要求（1）輸出電流范圍：200mA2000mA；（2）可設(shè)置并顯示輸出電流給定值，要求輸出電流與給定值偏差的絕對(duì)值給定值的1+10 mA；（3）具有“+”、“-”步進(jìn)調(diào)整功能，步進(jìn)10mA；（4）改變負(fù)載電阻，輸出電壓在10V以內(nèi)變化時(shí)，要求輸出電流變化的絕對(duì)值輸出電流值的1+10 mA；（5）紋波電流2mA；（6）自制電源。2、發(fā)揮部分（1）輸出電流范圍為20mA2000mA，步進(jìn)1mA；（2）設(shè)計(jì)、制作測(cè)量并顯示輸出電流的裝置 (可同時(shí)或交替顯示電流的給定值和實(shí)測(cè)值)，測(cè)量誤差的絕對(duì)值測(cè)量值的0.1+3個(gè)字；（3）改變負(fù)載電阻，輸出電壓在10V以內(nèi)變化時(shí)，要求輸出電流變化的絕對(duì)值輸出電流

19、值的0.1+1 mA；（4）紋波電流0.2mA；（5）其他。三、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目滿分基本要求設(shè)計(jì)與總結(jié)報(bào)告：方案比較、設(shè)計(jì)與論證，理論分析與計(jì)算，電路圖及有關(guān)設(shè)計(jì)文件，測(cè)試方法與儀器，測(cè)試數(shù)據(jù)及測(cè)試結(jié)果分析。50實(shí)際完成情況50發(fā)揮部分完成第(1)項(xiàng)4完成第(2)項(xiàng)20完成第(3)項(xiàng)16完成第(4)項(xiàng)5其他5四、說(shuō)明1、需留出輸出電流和電壓測(cè)量端子；2、輸出電流可用高精度電流表測(cè)量；如果沒有高精度電流表，可在采樣電阻上測(cè)量電壓換算成電流；3、紋波電流的測(cè)量可用低頻毫伏表測(cè)量輸出紋波電壓，換算成紋波電流。三相正弦波變頻電源（G題）一、任務(wù) 設(shè)計(jì)并制作一個(gè)三相正弦波變頻電源，輸出線電壓有效值為36V，

20、最大負(fù)載電流有效值為3A，負(fù)載為三相對(duì)稱阻性負(fù)載(Y接法)。變頻電源框圖如下圖所示。二、要求1、基本要求（1）輸出頻率范圍為20Hz100Hz的三相對(duì)稱交流電，各相電壓有效值之差小于0.5V；（2）輸出電壓波形應(yīng)盡量接近正弦波，用示波器觀察無(wú)明顯失真；（3）當(dāng)輸入電壓為198V242V，負(fù)載電流有效值為0.53A時(shí)，輸出線電壓有效值應(yīng)保持在36V，誤差的絕對(duì)值小于5%；（4）具有過(guò)流保護(hù)(輸出電流有效值達(dá)3.6A時(shí)動(dòng)作)、負(fù)載缺相保護(hù)及負(fù)載不對(duì)稱保護(hù)(三相電流中任意兩相電流之差大于0.5A時(shí)動(dòng)作)功能，保護(hù)時(shí)自動(dòng)切斷輸入交流電源。2、發(fā)揮部分（1）當(dāng)輸入電壓為198V242V，負(fù)載電流有效值為

21、0.53A時(shí)，輸出線電壓有效值應(yīng)保持在36V，誤差的絕對(duì)值小于1%；（2）設(shè)計(jì)制作具有測(cè)量、顯示該變頻電源輸出電壓、電流、頻率和功率的電路，測(cè)量誤差的絕對(duì)值小于5%；（3）變頻電源輸出頻率在50Hz以上時(shí)，輸出相電壓的失真度小于5%；（4）其他。三、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn) 項(xiàng)目滿分基本要求設(shè)計(jì)與總結(jié)報(bào)告：方案比較、設(shè)計(jì)與論證，理論分析與計(jì)算，電路圖及有關(guān)設(shè)計(jì)文件，測(cè)試方法與儀器，測(cè)試數(shù)據(jù)及測(cè)試結(jié)果分析50 實(shí)際完成情況50 發(fā)揮部分完成第（1）項(xiàng)10完成第（2）項(xiàng)24完成第（3）項(xiàng)11其它5四、說(shuō)明 1、在調(diào)試過(guò)程中，要注意安全；2、不能使用產(chǎn)生SPWM（正弦波脈寬調(diào)制）波形的專用芯片；3、必要時(shí)

22、，可以在隔離變壓器前使用自耦變壓器調(diào)整輸入電壓，可用三相電阻箱模擬負(fù)載；4、測(cè)量失真度時(shí)，應(yīng)注意輸入信號(hào)的衰減以及與失真度儀的隔離等問題；5、輸出功率可通過(guò)電流、電壓的測(cè)量值計(jì)算。開關(guān)穩(wěn)壓電源（E題）【本科組】一、任務(wù)設(shè)計(jì)并制作如圖1所示的開關(guān)穩(wěn)壓電源。圖1電源框圖二、要求在電阻負(fù)載條件下，使電源滿足下述要求：1基本要求（1） 輸出電壓UO可調(diào)范圍：30V36V；（2） 最大輸出電流IOmax：2A；（3） U2從15V變到21V時(shí)，電壓調(diào)整率SU2%（IO=2A）；（4） IO從0變到2A時(shí)，負(fù)載調(diào)整率SI5%（U2=18V）；（5） 輸出噪聲紋波電壓峰-峰值UOPP1V（U2=18V,UO

23、=36V,IO=2A）；（6） DC-DC變換器的效率70%（U2=18V,UO=36V,IO=2A）；（7） 具有過(guò)流保護(hù)功能，動(dòng)作電流IO（th）=2.5±0.2A；2發(fā)揮部分（1） 進(jìn)一步提高電壓調(diào)整率，使SU0.2%（IO=2A）；（2） 進(jìn)一步提高負(fù)載調(diào)整率，使SI0.5%（U2=18V）；（3） 進(jìn)一步提高效率，使85%（U2=18V,UO=36V,IO=2A）；（4） 排除過(guò)流故障后，電源能自動(dòng)恢復(fù)為正常狀態(tài)；（5） 能對(duì)輸出電壓進(jìn)行鍵盤設(shè)定和步進(jìn)調(diào)整，步進(jìn)值1V，同時(shí)具有輸出電壓、電流的測(cè)量和數(shù)字顯示功能。（6） 其他。三、說(shuō)明（1） DC-DC變換器不允許使用成品模

24、塊，但可使用開關(guān)電源控制芯片。（2） U2可通過(guò)交流調(diào)壓器改變U1來(lái)調(diào)整。DC-DC變換器（含控制電路）只能由UIN端口供電，不得另加輔助電源。（3） 本題中的輸出噪聲紋波電壓是指輸出電壓中的所有非直流成分，要求用帶寬不小于20MHz模擬示波器（AC耦合、掃描速度20ms/div）測(cè)量UOPP。（4） 本題中電壓調(diào)整率SU指U2在指定范圍內(nèi)變化時(shí)，輸出電壓UO的變化率；負(fù)載調(diào)整率SI指IO在指定范圍內(nèi)變化時(shí)，輸出電壓UO的變化率；DC-DC變換器效率h=PO/ PIN，其中POUOIO，PINUINIIN。（5） 電源在最大輸出功率下應(yīng)能連續(xù)安全工作足夠長(zhǎng)的時(shí)間（測(cè)試期間，不能出現(xiàn)過(guò)熱等故障）

25、。（6） 制作時(shí)應(yīng)考慮方便測(cè)試，合理設(shè)置測(cè)試點(diǎn)（參考圖1）。（7） 設(shè)計(jì)報(bào)告正文中應(yīng)包括系統(tǒng)總體框圖、核心電路原理圖、主要流程圖、主要的測(cè)試結(jié)果。完整的電路原理圖、重要的源程序和完整的測(cè)試結(jié)果用附件給出。四、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目應(yīng)包括的主要內(nèi)容或考核要點(diǎn)滿分設(shè)計(jì)報(bào)告方案論證DC-DC主回路拓?fù)?；控制方法及?shí)現(xiàn)方案；提高效率的方法及實(shí)現(xiàn)方案8 電路設(shè)計(jì)與參數(shù)計(jì)算主回路器件的選擇及參數(shù)計(jì)算；控制電路設(shè)計(jì)與參數(shù)計(jì)算；效率的分析及計(jì)算；保護(hù)電路設(shè)計(jì)與參數(shù)計(jì)算；數(shù)字設(shè)定及顯示電路的設(shè)計(jì)20 測(cè)試方法與數(shù)據(jù)測(cè)試方法；測(cè)試儀器；測(cè)試數(shù)據(jù)(著重考查方法和儀器選擇的正確性以及數(shù)據(jù)是否全面、準(zhǔn)確)10 測(cè)試結(jié)果分析與設(shè)計(jì)

26、指標(biāo)進(jìn)行比較，分析產(chǎn)生偏差的原因，并提出改進(jìn)方法5 電路圖及設(shè)計(jì)文件重點(diǎn)考查完整性、規(guī)范性7 總分50 基本要求實(shí)際制作完成情況50 發(fā)揮部分完成第（1）項(xiàng)10 完成第（2）項(xiàng)10 完成第（3）項(xiàng)15 完成第（4）項(xiàng)4 完成第（5）項(xiàng)6 其他5 總分50 2009年全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽試題光伏并網(wǎng)發(fā)電模擬裝置（A題）【本科組】一、任務(wù)設(shè)計(jì)并制作一個(gè)光伏并網(wǎng)發(fā)電模擬裝置，其結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。用直流穩(wěn)壓電源US和電阻RS模擬光伏電池，US=60V，RS=3036；uREF為模擬電網(wǎng)電壓的正弦參考信號(hào)，其峰峰值為2V，頻率fREF為45Hz55Hz；T為工頻隔離變壓器，變比為n2:n1=2:1、

27、n3:n1=1:10，將uF作為輸出電流的反饋信號(hào)；負(fù)載電阻RL=3036。圖1 并網(wǎng)發(fā)電模擬裝置框圖二、要求1基本要求（1）具有最大功率點(diǎn)跟蹤（MPPT）功能：RS和RL在給定范圍內(nèi)變化時(shí)，使，相對(duì)偏差的絕對(duì)值不大于1%。（2）具有頻率跟蹤功能：當(dāng)fREF在給定范圍內(nèi)變化時(shí)，使uF的頻率fF=fREF，相對(duì)偏差絕對(duì)值不大于1%。（3）當(dāng)RS=RL=30時(shí)，DC-AC變換器的效率60%。（4）當(dāng)RS=RL=30時(shí)，輸出電壓uo的失真度THD5%。（5）具有輸入欠壓保護(hù)功能，動(dòng)作電壓Ud（th）=（25±0.5）V。（6）具有輸出過(guò)流保護(hù)功能，動(dòng)作電流Io（th）=（1.5±

28、0.2）A。2發(fā)揮部分（1）提高DC-AC變換器的效率，使80%（RS=RL=30時(shí)）。（2）降低輸出電壓失真度，使THD1%（RS=RL=30時(shí)）。（3）實(shí)現(xiàn)相位跟蹤功能：當(dāng)fREF在給定范圍內(nèi)變化以及加非阻性負(fù)載時(shí)，均能保證uF與uREF同相，相位偏差的絕對(duì)值5°。（4）過(guò)流、欠壓故障排除后，裝置能自動(dòng)恢復(fù)為正常狀態(tài)。（5）其他。三、說(shuō)明1本題中所有交流量除特別說(shuō)明外均為有效值。2US采用實(shí)驗(yàn)室可調(diào)直流穩(wěn)壓電源，不需自制。3控制電路允許另加輔助電源，但應(yīng)盡量減少路數(shù)和損耗。4DC-AC變換器效率，其中，。5基本要求（1）、（2）和發(fā)揮部分（3）要求從給定或條件發(fā)生變化到電路達(dá)到穩(wěn)

29、態(tài)的時(shí)間不大于1s。6裝置應(yīng)能連續(xù)安全工作足夠長(zhǎng)時(shí)間，測(cè)試期間不能出現(xiàn)過(guò)熱等故障。7制作時(shí)應(yīng)合理設(shè)置測(cè)試點(diǎn)（參考圖1），以方便測(cè)試。8設(shè)計(jì)報(bào)告正文中應(yīng)包括系統(tǒng)總體框圖、核心電路原理圖、主要流程圖、主要的測(cè)試結(jié)果。完整的電路原理圖、重要的源程序和完整的測(cè)試結(jié)果用附件給出。四、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目主要內(nèi)容滿分設(shè)計(jì)報(bào)告方案論證比較與選擇方案描述4理論分析與計(jì)算MPPT的控制方法與參數(shù)計(jì)算同頻、同相的控制方法與參數(shù)計(jì)算提高效率的方法濾波參數(shù)計(jì)算9電路與程序設(shè)計(jì)DC-AC主回路與器件選擇控制電路或控制程序保護(hù)電路9測(cè)試方案與測(cè)試結(jié)果測(cè)試方案及測(cè)試條件測(cè)試結(jié)果及其完整性測(cè)試結(jié)果分析5設(shè)計(jì)報(bào)告結(jié)構(gòu)及規(guī)范性摘要設(shè)計(jì)報(bào)

30、告正文的結(jié)構(gòu)圖標(biāo)的規(guī)范性3總分30基本要求實(shí)際制作完成情況50發(fā)揮部分完成第（1）項(xiàng)10完成第（2）項(xiàng)5完成第（3）項(xiàng)24完成第（4）項(xiàng)5其他6總分50寬帶直流放大器（C題）【本科組】一、任務(wù)設(shè)計(jì)并制作一個(gè)寬帶直流放大器及所用的直流穩(wěn)壓電源。二、要求1基本要求（1）電壓增益AV40dB，輸入電壓有效值Vi20mV。AV可在040dB范圍內(nèi)手動(dòng)連續(xù)調(diào)節(jié)。（2）最大輸出電壓正弦波有效值Vo2V，輸出信號(hào)波形無(wú)明顯失真。（3）3dB通頻帶05MHz；在04MHz通頻帶內(nèi)增益起伏1dB。（4）放大器的輸入電阻50W，負(fù)載電阻（50±2）W。（5）設(shè)計(jì)并制作滿足放大器要求所用的直流穩(wěn)壓電源。2

31、發(fā)揮部分（1）最大電壓增益AV60dB，輸入電壓有效值Vi10 mV。（2）在AV60dB時(shí)，輸出端噪聲電壓的峰峰值VONPP0.3V。（3）3dB通頻帶010MHz；在09MHz通頻帶內(nèi)增益起伏1dB。（4）最大輸出電壓正弦波有效值Vo10V，輸出信號(hào)波形無(wú)明顯失真。（5）進(jìn)一步降低輸入電壓提高放大器的電壓增益。（6）電壓增益AV可預(yù)置并顯示，預(yù)置范圍為060dB，步距為5dB（也可以連續(xù)調(diào)節(jié)）；放大器的帶寬可預(yù)置并顯示（至少5MHz、 10MHz 兩點(diǎn)）。（7）降低放大器的制作成本，提高電源效率。（8）其他（例如改善放大器性能的其它措施等）。三、說(shuō)明1寬帶直流放大器幅頻特性示意圖如圖1所示。圖1 幅頻特性示意圖2負(fù)載電阻應(yīng)預(yù)留測(cè)試用檢測(cè)口和明顯標(biāo)志，如不符合（50±2）W的電阻值要求，則酌情扣除最大輸出電壓有效值項(xiàng)的所得分?jǐn)?shù)。3放大器要留有必要的測(cè)試點(diǎn)。建議的測(cè)試框圖如圖2所示，可采用信號(hào)發(fā)生器與示波器/交、直流電壓表組合的靜態(tài)法或掃頻儀進(jìn)行幅頻特性測(cè)量。圖2 幅頻特性測(cè)試框圖四、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)報(bào)告項(xiàng)目主要內(nèi)容分?jǐn)?shù)系統(tǒng)方案比較與選擇方案描述2理論分析與計(jì)算帶寬增益積通頻帶內(nèi)增益起伏控制線性相位抑制直流零點(diǎn)漂移放大器穩(wěn)定性9電路與程序設(shè)計(jì)電路設(shè)