A題-變?nèi)荻O管壓容曲線測(cè)量裝置

1、2014 年校電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽試題參賽注意事項(xiàng)（ 1）2014 年？月？日8:00 競(jìng)賽正式開始。本科組參賽隊(duì)只能在A 、 B、 C、 D、 E 題目中任選一題；高職高專組參賽隊(duì)原則上在F、 G、H 題中任選一題，也可以選擇其他題目。2）參賽者必須是有正式學(xué)籍的全日制在校本、?？茖W(xué)生，應(yīng)出示能夠證明參賽者學(xué)生身份的有效證件（如學(xué)生證）隨時(shí)備查。3）每隊(duì)嚴(yán)格限制 3 人，開賽后不得中途更換隊(duì)員。4）競(jìng)賽期間，可使用各種圖書資料和網(wǎng)絡(luò)資源，但不得在學(xué)校指定競(jìng)賽場(chǎng)地外進(jìn)行設(shè)計(jì)制作，不得以任何方式與他人交流，包括教師在內(nèi)的非參賽隊(duì)員必須迴避，對(duì)違紀(jì)參賽隊(duì)取消評(píng)審資格。（ 5） 2014 年？月？日20:0

2、0 競(jìng)賽結(jié)束，上交設(shè)計(jì)報(bào)告、制作實(shí)物及登記表，由專人封存。變?nèi)荻O管測(cè)量裝置（A 題）【本科組】一、任務(wù)設(shè)計(jì)并制作一套變?nèi)荻O管的測(cè)量裝置， 用以測(cè)量出不同直流偏置電壓下的變?nèi)荻O管的容值。并繪制出電壓電容值對(duì)應(yīng)曲線圖。圖 1 變?nèi)荻O管測(cè)量裝置示意圖Cx顯示與鍵盤輸入電路顯示與輸入電路電容測(cè)量電微控制器路直流偏置電壓設(shè)定電路二、要求基本要求（1）自主選擇變?nèi)荻O管，選擇要求為：電容范圍1-1000pF 以內(nèi)，變?nèi)莘秶笥?0 倍，例如 20-200pF。（2）實(shí)現(xiàn)直流偏置電壓的程控設(shè)定輸出。輸出電壓范圍（設(shè)計(jì)上）要保證變?nèi)荻O管的電容變化范圍為10 倍，直流電壓精度不低于0.1V，電壓分辨率

3、優(yōu)于1%。電壓源輸出阻抗不高于10 歐姆，輸出電流能力大于10mA 。（3）設(shè)定某一固定偏置電壓后，測(cè)量變?nèi)荻O管電容值并在屏幕上顯示，電容測(cè)誤差不超過 10pF。發(fā)揮部分（1）設(shè)定某一固定偏置電壓后，測(cè)量變?nèi)荻O管電容值并在屏幕上顯示，電容測(cè)絕對(duì)誤差不超過 1pF 或相對(duì)誤差不超過 10%。（2）能自動(dòng)掃描輸出直流偏置電壓，測(cè)量在不同偏壓下的電容值。（3）在屏幕上顯示偏壓vs 容值曲線。（4）將該曲線數(shù)據(jù)上傳到PC 機(jī)上，能通過 PC 機(jī)查看（5）其它（例如，進(jìn)一步提高精度，在 PC 機(jī)上實(shí)現(xiàn)同種型號(hào)的多個(gè)變?nèi)荻O管的壓容曲線對(duì)比等）。三、說明需制作一個(gè)固定的變?nèi)荻O管連接端子（電容夾具） ，并設(shè)法消除連接線的分布參數(shù)引入的測(cè)量誤差。曲線數(shù)據(jù)上傳到 PC 時(shí)，單片機(jī)端軟件需自主編寫， PC 機(jī)端的軟件可以使用現(xiàn)有應(yīng)用程序。電容測(cè)量電路既可以采用模擬電路，也可以采用數(shù)字電路，或者數(shù)模混合電路實(shí)現(xiàn)。測(cè)試時(shí)，使用不少于 3 個(gè)已知容值的基準(zhǔn)電容測(cè)試電路精度指標(biāo)。偏壓電容曲線只進(jìn)行功能測(cè)試。直流偏壓使用萬用表測(cè)試精度。四、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目滿分方案論證5理論分析與計(jì)算4設(shè)計(jì)報(bào)告電路設(shè)計(jì)6測(cè)試方案與測(cè)試結(jié)果3設(shè)計(jì)報(bào)告結(jié)構(gòu)及規(guī)范性2總分20基本要求實(shí)