全国大学生电子研发设计竞赛历届真题

全国大学生电子设计竞赛历届题目第一届（ 1994年）全国大学生电子设计竞赛题目 - 2 -题目一 简易数控直流电源 - 2 -题目二 多路数据采集系统 - 3 -第二届（ 1995年）全国大学生电子设计竞赛题目 - 4 -题目一 实用低频功率放大器 - 4 -题目二 实用信号源的设计和制作 - 5 -题目四 简易电阻、电容和电感测试仪 - 5 -第三届（ 1997年）全国大学生电子设计竞赛题目 - 6 -A 题 直流稳定电源 - 6 -B 题 简易数字频率计 - 7 -C 题 水温控制系统 错误！未定义书签。第四届（ 1999年）全国大学生电子设计竞赛题目 - 8 -A 题 测量放大器 - 8 -B 题 数字式工频有效值多用表 - 10 -C 题 频率特性测试仪 - 11 -E 题 数字化语音存储与回放系统 - 12 -第五届（ 2001年）全国大学生电子设计竞赛题目 - 13 -A 题 波形发生器 - 13 -B 题 简易数字存储示波器 - 14 -C 题 自动往返电动小汽车 错误！未定义书签。E 题 数据采集与传输系统 - 15 -第六届（ 2003年）全国大学生电子设计竞赛题目 - 17 -电压控制 LC 振荡器（ A 题） - 17 -宽带放大器（ B 题） - 17 -低频数字式相位测量仪（C题）-19 -简易逻辑分析仪 （D 题） -20 -第七届（ 2005年）全国大学生电子设计竞赛题目 -22 -正弦信号发生器（ A 题） -22 -集成运放参数测试仪（ B 题） -22 -简易频谱分析仪 （C 题） -25 -数控直流电流源（F题）-26 -第八届（ 2007年）全国大学生电子设计竞赛题目 -27 -音频信号分析仪（ A 题）【本科组】 -27 -无线识别装置（ B 题）【本科组】 错误！未定义书签。数字示波器（ C 题）【本科组】 -28 -程控滤波器（ D 题）【本科组】 -30 -开关稳压电源（E题）【本科组】 -31 -电动车跷跷板（ F 题）【本科组】 错误！未定义书签。积分式直流数字电压表（ G 题）【高职高专组】 -32 -信号发生器（ H 题）【高职高专组】 -33 -可控放大器（ I 题）【高职高专组】 -34 -第一届(1994年)全国大学生电子设计竞赛题目题目一简易数控直流电源、设计任务 设计出有一定输出电压范围和功能的数控电源。其原理示意图如下:二、设计要求1. 基本要求(1 )输出电压：范围 0+ 9.9V，步进0.1V，纹波不大于10mV ;(2) 输出电流：500mA ;(3) 输出电压值由数码管显示；(4) 由牛”、”两键分别控制输出电压步进增减；(5 )为实现上述几部件工作，自制一稳压直流电源，输出5V,+ 5V。2. 发挥部分(1) 输出电压可预置在 09.9V之间的任意一个值；(2) 用自动扫描代替人工按键，实现输出电压变化(步进 0.1V不变);(3) 扩展输出电压种类(比如三角波等)。三、评分意见项目得分基本要求方案设计与论证、理论计算与分析、电路图30实际完成情况50总结报告20发挥部分完成第项5完成第二项15完成第三项20题目二多路数据采集系统、设计任务 设计一个八路数据采集系统，系统原理框图如下:主控器能对50米以外的各路数据，通过串行传输线（实验中用 1米线代替）进行采集的显示和显示。具 体设计任务是：（1 ）现场模拟信号产生器。（2）八路数据采集器。（3 ）主控器。二、设计要求1. 基本要求（1 ）现场模拟信号产生器：自制一正弦波信号发生器， 利用可变电阻改变振荡频率， 使频率在200Hz 2kHz范围变化，再经频率电压变换后输出相应15V直流电压（200Hz对应1V , 2kHz对应5V ）。（2） 八路数据采集器：数据采集器第 1路输入自制15V直流电压，第27路分别输入来自直流源 的5, 4, 3, 2, 1, 0V直流电压（各路输入可由分压器产生，不要求精度），第8路备用。将各路模拟信 号分别转换成8位二进制数字信号，再经并 /串变换电路，用串行码送入传输线路。（3）主控器：主控器通过串行传输线路对各路数据进行采集和显示。采集方式包括循环采集（即1路、2路8路、1路）和选择采集（任选一路）二种方式。显示部分能同时显示地址和相应的数据。2. 发挥部分（1）利用电路补偿或其它方法提高可变电阻值变化与输出直流电压变化的线性关系；（2）尽可能减少传输线数目；（3 ）其它功能的改进（例如：增加传输距离，改善显示功能）。三、评分意见项目得分基本要求方案设计与论证、理论计算与分析、电路图30实际完成情况50总结报告20发挥部分完成第项15完成第二项15完成第三项10第二届(1995年)全国大学生电子设计竞赛题目题目一 实用低频功率放大器、任务设计并制作具有弱信号放大能力的低频功率放大器。其原理示意图如下:等效负蠡电阴=82二、要求1. 基本要求(1) 在放大通道的正弦信号输入电压幅度为(5700) mV,等效负载电阻 RL为8Q下，放大通道应满足： 额定输出功率 PO审10W ； 带宽 BW (50 10000) Hz ; 在POR下和BW内的非线性失真系数 55% 在前置放大级输入端交流短接到地时，RL=8Q上的交流声功率 10mW。(2) 自行设计并制作满足本设计任务要求的稳压电源。2. 发挥部分(1) 放大器的时间响应1000Hz、上升时间 方波产生：由外供正弦信号源经变换电路产生正、负极性的对称方波：频率为 (5010000) Hz; 在POR下输出波形上升时间和下降时间 12gs 在POR下输出波形顶部斜降 2% 在POR下输出波形过冲量 5%(2) 放大通道性能指标的提高和实用功能的扩展(例如提高效率、减小非线性失真等) 三、评分意见项目得分基本要求设计与总结报告：方案设计与论证，理论计算与分析， 电路图，测试方法与数据，结果分析50实际制作完成情况50发挥部分兀成第项20完成第二项10特色与创新20题目二 实用信号源的设计和制作一、任务在给定15V电源电压条件下，设计并制作一个正弦波和脉冲波信号源。二、要求1. 基本要求(1) 正弦波信号源 信号频率：20Hz20kHz步进调整，步长为 5Hz 频率稳定度：优于10-4 非线性失真系数 3%(2) 脉冲波信号源 信号频率：20Hz20kHz步进调整，步长为 5Hz 上升时间和下降时间： 1 ys 平顶斜降： 5% 脉冲占空比：2%98%步进可调，步长为 2%(3) 上述两个信号源公共要求 频率可预置。 在负载为600Q时，输出幅度为3V。 完成5位频率的数字显示。2. 发挥部分(1 )正弦波和脉冲波频率步长改为1Hz。(2) 正弦波和脉冲波幅度可步进调整，调整范围为100mV3V，步长为100mV。(3) 正弦波和脉冲波频率可自动步进，步长为 1Hz。(4 )降低正弦波非线性失真系数。三、评分标准项目得分基本要求设计与总结报告：方案设计与论证，理论计算与分析，电路 图，测试方法与数据，结果分析50实际制作完成情况50发挥部分完成第项10完成第二项10完成第三项5完成第四项5特色与创新20题目四 简易电阻、电容和电感测试仪、任务示意设计并制作一台数字显示的电阻、电容和电感参数测试仪，框图如下:二、要求1基本要求（1 ）测量范围：电阻 100Q1MQ ;电容100pFlOOOOpF;电感100H10mH。（2）测量精度：犬 。（3）制作4位数码管显示器，显示测量数值，并用发光二极管分别指示所测元件的类型和单位。 2 发挥部分（1 ）扩大测量范围。（2 ）提高测量精度。（3）测量量程自动转换。三、评分意见项目得分基本要求设计与总结报告：方案设计与论证，理论计算与分析， 电路 图，测试方法与数据，结果分析50实际制作完成情况50发挥部分完成第（1）项9完成第（2）项9完成第（3）项12特色与创新20第三届（1997年）全国大学生电子设计竞赛题目A题直流稳定电源一、任务设计并制作交流变换为直流的稳定电源。二、要求1. 基本要求（1 ）稳压电源 在输入电压220V、50Hz、电压变化范围+ 15%20%条件下:a. 输出电压可调范围为 +9V+12Vb .最大输出电流为 1.5AC.电压调整率 0.2%（输入电压220V变化范围+ 15%20%下，空载到满载）d. 负载调整率 1%（最低输入电压下，满载）e. 纹波电压（峰-峰值） 5mV （最低输入电压下，满载）f. 效率40%（输出电压9V、输入电压220V下，满载）g 具有过流及短路保护功能（2）稳流电源 在输入电压固定为+12V的条件下：a. 输出电流：420mA可调b. 负载调整率 1%（输入电压+ 12V、负载电阻由200Q300Q变化时，输出电流为 20mA时的相对 变化率）（3）DC-DC变换器 在输入电压为+9V+12V条件下：a. 输出电压为+100V，输出电流为10mAb .电压调整率 1% （输入电压变化范围 +9V+12V ）c. 负载调整率 1%（输入电压+12V下，空载到满载）d. 纹波电压（峰-峰值） 100mV （输入电压+9V下，满载）2. 发挥部分（1 ）扩充功能a.排除短路故障后，自动恢复为正常状态b .过热保护c.防止开、关机时产生的 过冲”（2）提高稳压电源的技术指标a.提高电压调整率和负载调整率b .扩大输出电压调节范围和提高最大输出电流值（3）改善DC-DC变换器a.提高效率（在 100V、100mA下）b .提高输出电压（4）用数字显示输出电压和输出电流三、评分意见项目得分基本要求设计与总结报告：方案设计与论证，理论分析与计算，电路图，测试 方法与数据，对测试结果的分析50实际制作完成情况50发挥部分完成第（1 ）项9完成第（2）项15完成第（3）项6完成第（4）项10特色与创新10B题简易数字频率计一、任务设计并制作一台数字显示的简易频率计。二、要求1. 基本要求（1）频率测量0.5V 5V ;频率：1Hz 1MHza.测量范围 信号：方波、正弦波；幅度:b .测量误差w 0.1%(2 )周期测量a. 测量范围 信号：方波、正弦波；幅度：0.5V5V ;频率：1Hz1MHzb .测量误差w 0.1%(3) 脉冲宽度测量a. 测量范围 信号：脉冲波；幅度：0.5V5V ;脉冲宽度 100 sb 测量误差w 1%(4) 显示器十进制数字显示，显示刷新时间110秒连续可调，对上述三种测量功能分别用不同颜色的发光二极管指示。(5) 具有自校功能，时标信号频率为1MHz。(6 )自行设计并制作满足本设计任务要求的稳压电源。2. 发挥部分(1) 扩展频率测量范围为 0.1Hz10MHz (信号幅度0.5V5V),测量误差降低为 0.01% (最大闸门 时间w 10s。(2) 测量并显示周期脉冲信号 (幅度0.5V5V、频率1Hz1kHz )的占空比，占空比变化范围为10% 90%，测量误差w 1%。(3) 在1Hz1MHz范围内及测量误差 w 1%勺条件下，进行小信号的频率测量，提出并实现抗干扰的 措施。三、评分意见项目得分基本要求设计与总结报告：方案设计与论证，理论分析与计算， 电路图，测试方法与数据，对测试结果的分析50实际制作完成情况50发挥部分完成第(1)项10完成第(2)项10完成第(3)项20特色与创新10第四届(1999年)全国大学生电子设计竞赛题目A题测量放大器一、题目：测量放大器二、任务图i测壘啟大器框图门设计并制作一个测量放大器及所用的直流稳压电源。参见图1。输入信号VI取自桥式测量电路的输出。 当R1 = R2= R3= R4时，VI = 0。R2改变时，产生 VI 10的电压信号。测量电路与放大器之间有 1米长的连 接线。三、要求1. 基本要求(1)测量放大器a、差模电压放大倍数AVD = 1500,可手动调节；b、最大输出电压为土 10V，非线性误差 105;d、在AVD = 500时，输出端噪声电压的峰峰值小于1V ；e、通频带010Hz ;f、直流电压放大器的差模输入电阻2MW (可不测试，由电路设计予以保证)电源设计并制作上述放大器所用的直流稳压电源。由单相220V交流电压供电。交流电压变化范围为+10%15%。(3) 设计并制作一个信号变换放大器，参见图2。将函数发生器单端输出的正弦电压信号不失真地转换为双端输出信号，用作测量直流电压放大器频率特性的输入信号。Vi2发挥部分(1) 提高差模电压放大倍数至AVD = 1000,同时减小输出端噪声电压。(2 )在满足基本要求(1)中对输出端噪声电压和共模抑制比要求的条件下，将通频带展宽为0100Hz以上。(3) 提高电路的共模抑制比。(4) 差模电压放大倍数 AVD可预置并显示，预置范围11000,步距为1，同时应满足基本要求(1) 中对共模抑制比和噪声电压的要求。(5) 其它(例如改善放大器性能的其它措施等)。四、评分意见1项目满分基本要求设计与总结报告：方案设计与论证，理论分析与计算，电 路图，测试方法与数据，对测试结果的分析50实际制作完成情况50发挥部分兀成第项5完成第二项10完成第三项5完成第四项20特色与创新10五、说明直流电压放大器部分只允许采用通用型集成运算放大器和必要的其它元器件组成，不能使用单片集成的测 量放大器或其它定型的测量放大器产品。B题数字式工频有效值多用表一、题目数字式工频有效值多用表二、任务设计并制作一个能同时对一路工频交流电(频率波动范围为50 1Hz、有失真的正弦波)的电压有效值、电流有效值、有功功率、无功功率、功率因数进行测量的数字式多用表。参见附图。三、要求1. 基本要求(1) 测量功能及量程范围a、交流电压：0 500V;C、有功功率：0 25kW ;d、无功功率：025kvar;e、功率因数(有功功率/视在功率)：01为便于本试题的设计与制作，设定待测0500V的交流电压、050A的交流电流均已经相应的变换器转换为05V的交流电压。(2) 准确度a、显示为 位(0.0004.999),有过量程指示；b、 交流电压和交流电流：( 0.8%读数+ 5个字)，例：当被测电压为 300V时，读数误差应小于 ( 0.8%X 300V + 0.5V)= 2.9V ;c、有功功率和无功功率：(1.5%读数+ 8个字);d、功率因数：土 0.01 。(3) 功能选择：用按键选择交流电压、交流电流、有功功率、无功功率和功率因数的测量与显示。2. 发挥部分(1) 用按键选择电压基波及总谐波的有效值测量与显示。(2) 具有量程自动转换功能，当变换器输出的电压值小于0.5V时，能自动提高分辨力达0.01V。(3) 用按键控制实现交流电压、交流电流、有功功率、无功功率在测试过程中的最大值、最小值测 量。(4) 其它(例如扩展功能，提高性能)。四、评分意见项目满分基本要求设计与总结报告：方案设计与论证，理论分析与计算，电路图，测试方法与数据，对测试结果的分析50实际制作完成情况50兀成第项14发挥部分完成第二项14完成第三项10完成第四项12五、说明1调试时可用函数发生器输出的正弦信号电压作为一路交流电压信号；再经移相输出代表同一路的电流 信号。2 检查交流电压、交流电流有效值测量功能时，可采用函数发生器输出的对称方波信号。电压基波、谐 波的测试可用函数发生器输出的对称方波作为标准信号，测试结果应与理论值进行比较分析。C题频率特性测试仪一、题目频率特性测试仪二、任务设计并制作一个频率特性测试系统，包含测试信号源、被测网络、检波及显示三部分。三、要求1. 基本要求(1) 制作幅频特性测试仪a、频率范围：100Hz100kHz ;b、频率步进：10Hz ;c、 频率稳定度：10-4 ;d、测量精度：5% ;e、能在全频范围和特定频率范围内自动步进测量，可手动预置测量范围及步进频率值;f、LED显示，频率显示为 5位，电压显示为 3位，并能打印输出。(2 )制作一被测网络a、电路型式：阻容双 T网络；b、中心频率：5kHz ；c、带宽：50Hz ；d、计算出网络的幅频和相频特性，并绘制相位曲线；e、用所制作的幅频特性测试仪测试自制的被测网络的幅频特性。2 发挥部分(1) 制作相频特性测试仪a、频率范围：500Hz10kHz ；b、相位度数显示：相位值显示为三位，另以一位作符号显示；c、测量精度：3(2) 用示波器显示幅频特性。(3) 在示波器上同时显示幅频和相频特性。(4) 其它。四、评分意见项目满分基本要求设计与总结报告：方案设计与论证，理论分析与计算，电路图， 测试方法与数据，对测试结果的分析50实际制作完成情况50发挥部分兀成第项20完成第二项10完成第三项10完成第四项10五、说明发挥部分、均用所制作的频率特性测试仪测试自制的被测网络的幅频特性和相频特性。E题数字化语音存储与回放系统一、题目数字化语音存储与回放系统二、任务设计并制作一个数字化语音存储与回放系统，其示意图如下: 三、要求1. 基本要求(1) 放大器1的增益为46dB，放大器2的增益为40dB,增益均可调;(2) 带通滤波器：通带为 300Hz3.4kHz ；(3) ADC :采样频率f s= 8kHz，字长=8位；(4) 语音存储时间 10秒;(5) DAC :变换频率f c = 8kHz，字长=8位；（6）回放语音质量良好。2 发挥部分在保证语音质量的前提下：（1）减少系统噪声电平，增加自动音量控制功能；（2）语音存储时间增加至 20秒以上；（3）提高存储器的利用率（在原有存储容量不变的前提下，提高语音存储时间）（4） 其它（例如：公丄丁 r）校正等）。四、评分意见项目满分基本要求设计与总结报告：方案设计与论证，理论分析与计算，电路图， 测试方法与数据，对测试结果的分析50实际制作完成情况50发挥部分兀成第项15完成第二项5完成第三项15完成第四项15五、说明不能使用单片语音专用芯片实现本系统。第五届（2001年）全国大学生电子设计竞赛题目A题波形发生器一、任务设计制作一个波形发生器，该波形发生器能产生正弦波、方波、三角波和由用户编辑的特定形状波形。示 意图如下：戒那输出二、要求1. 基本要求（1）具有产生正弦波、方波、三角波三种周期性波形的功能。（2） 用键盘输入编辑生成上述三种波形（同周期）的线性组合波形，以及由基波及其谐波 （5次以下） 线性组合的波形。（3）具有波形存储功能。（4）输出波形的频率范围为 100Hz20kHz （非正弦波频率按10次谐波计算）；重复频率可调，频率步进间隔200kHz、扫频输出等功能）。三、评分标准基本要求项目满分设计与总结报告：方案比较、设计与论证，理论分析与计算，电路图 及有关设计文件，测试方法与仪器，测试数据及测试结果分析。50实际制作完成情况50完成第（1）项10完成第（2）项10完成第（3）项10发挥部分完成第（4）项5完成第（5）项5完成第（6）项10B题简易数字存储示波器一、任务设计并制作一台用普通示波器显示被测波形的简易数字存储示波器，示意图如下:D/A 转换-D/AA/DRAM-电路转换电路二、要求1. 基本要求（1）要求仪器具有单次触发存储显示方式，即每按动一次 单次触发”键，仪器在满足触发条件时，能对被测周期信号或单次非周期信号进行一次采集与存储，然后连续显示。（2） 要求仪器的输入阻抗大于100kQ，垂直分辨率为32级/div，水平分辨率为20点/div ;设示波器 显示屏水平刻度为 10div，垂直刻度为8div。（3） 要求设置0.2s/div、0.2ms/div、20卩s/div三档扫描速度， 仪器的频率范围为DC50kHz ,误差w 5%(4) 要求设置0.1V/div、1V/div二档垂直灵敏度，误差 4.5V、VoH w 5.5V。低频数字式相位测量仪（C题）、任务 设计并制作一个低频相位测量系统，包括相位测量仪、数字式移相信号发生器和移相网络三部分，示意图 如下:数字式移栢信号发生器團1相位测量仗二、要求 1基本要求（1） 设计并制作一个相位测量仪（参见图1）a. 频率范围：20Hz20kHz。b. 相位测量仪的输入阻抗 100kc. 允许两路输入正弦信号峰 -峰值可分别在1V5V范围内变化。d. 相位测量绝对误差w 2。e. 具有频率测量及数字显示功能。f. 相位差数字显示：相位读数为0o359.9o，分辨力为0.1。（2）参考图2制作一个移相网络a. 输入信号频率：100Hz、1kHz、10kHz。b. 连续相移范围：一 45+ 45。c. A/、B /输出的正弦信号峰-峰值可分别在0.3V5V范围内变化。2. 发挥部分（1） 设计并制作一个数字式移相信号发生器（图3）,用以产生相位测量仪所需的输入正弦信号，要求：a. 频率范围：20Hz20kHz，频率步进为20Hz，输出频率可预置。b. A、B输出的正弦信号峰-峰值可分别在0.3V5V范围内变化。c. 相位差范围为 0359 ，相位差步进为1 ,相位差值可预置。d. 数字显示预置的频率、相位差值。（2） 在保持相位测量仪测量误差和频率范围不变的条件下，扩展相位测量仪输入正弦电压峰-峰值至0.3V5V范围。（3）用数字移相信号发生器校验相位测量仪，自选几个频点、相位差值和不同幅度进行校验。（4）其它。三、评分标准项目满分基本要求设计与总结报告：方案比较、设计与论证，理论分析与计算，电路 图及有关设计文件，测试方法与仪器，测试数据及测试结果分析。50实际制作完成情况50发挥部分完成第（1）项22完成第（2）项6完成第（3）项12其它10四、说明1、 移相网络的器件和元件参数自行选择，也可以自行设计不同于图2的移相网络。2、基本要求（2）项中，当输入信号频率不同时，允许切换移相网络中的元件。3、相位测量仪和数字移相信号发生器互相独立，不允许共用控制与显示电路。简易逻辑分析仪（D题）一、任务设计并制作一个8路数字信号发生器与简易逻辑分析仪，其结构框图如图1所示:图1系统结构框图 二、要求二、要求1基本要求（1）制作数字信号发生器能产生8路可预置的循环移位逻辑信号序列，输出信号为TTL电平，序列时钟频率为100Hz，并能够重复输出。逻辑信号序列示例如图2所示。（2）制作简易逻辑分析仪a. 具有采集8路逻辑信号的功能，并可设置单级触发字。信号采集的触发条件为各路被测信号电平与触 发字所设定的逻辑状态相同。在满足触发条件时，能对被测信号进行一次采集、存储。b. 能利用模拟示波器清晰稳定地显示所采集到的8路信号波形，并显示触发点位置。c. 8位输入电路的输入阻抗大于50kQ,其逻辑信号门限电压可在0.254V范围内按16级变化，以适应各种输入信号的逻辑电平。d. 每通道的存储深度为20bit。周期 EDihs10ns图2重复输出循环移位逻辑序列000001012. 发挥部分（1） 能在示波器上显示可移动的时间标志线，并采用 LED或其它方式显示时间标志线所对应时刻的8路 输入信号逻辑状态。（2） 简易逻辑分析仪应具备 3级逻辑状态分析触发功能，即当连续依次捕捉到设定的3个触发字时，开始对被测信号进行一次采集、存储与显示，并显示触发点位置。3级触发字可任意设定（例如：在 8路信号中指定连续依次捕捉到两路信号11、01、00作为三级触发状态字）。（3） 触发位置可调（即可选择显示触发前、后所保存的逻辑状态字数）。（4） 其它（如增加存储深度后分页显示等）。三、评分标准项目满分基本要求设计与总结报告：方案比较、设计与论证，理论分析与计算，电路图及 有关设计文件，测试方法与仪器，测试数据及测试结果分析50实际制作完成情况50发挥部分完成第（1）项18完成第（2）项18完成第（3）项5其它9四、说明1、系统结构框图中的跳接线必须采取可灵活改变的接插方式。clock。2、数字信号的采集时钟可采用来自数字信号发生器的时钟脉冲3、测试开始后，参赛者不能对示波器进行任何调整操作。4、题中涉及的“字”均为多位逻辑状态。如图2中纵向第一个字为一个 8位逻辑状态字(00000101),而发挥部分中的3级触发字为2位逻辑状态。第七届(2005年)全国大学生电子设计竞赛题目正弦信号发生器(A题)一、任务设计制作一个正弦信号发生器。二、要求1、基本要求(1 )正弦波输出频率范围：1kHz10MHz ;(2) 具有频率设置功能，频率步进：100Hz ;(3) 输出信号频率稳定度：优于10-4;(4) 输出电压幅度：在 50 1负载电阻上的电压峰-峰值Vopp1V;(5) 失真度：用示波器观察时无明显失真。2、发挥部分在完成基本要求任务的基础上，增加如下功能：(1) 增加输出电压幅度：在频率范围内50 1负载电阻上正弦信号输出电压的峰-峰值Vopp=6V 1V;(2) 产生模拟幅度调制(AM)信号：在1MHz10MHz范围内调制度 ma可在10%100%之间程控调节, 步进量10%，正弦调制信号频率为 1kHz，调制信号自行产生；(3) 产生模拟频率调制(FM)信号：在100kHz10MHz频率范围内产生10kHz最大频偏，且最大频偏可分 为5kHz/10kHz二级程控调节，正弦调制信号频率为1kHz ,调制信号自行产生；(4) 产生二进制 PSK、ASK信号：在100kHz固定频率载波进行二进制键控，二进制基带序列码速率固 定为10kbps，二进制基带序列信号自行产生；(5) 其他。三、评分标准项目满分基本要求设计与总结报告：方案比较，理论分析与计算，电路图及有关 设计文件，测试方法与仪器，测试数据及测试结果分析50实际制作完成情况50发挥部分完成第(1)项12完成第(2)项10完成第(3)项13完成第(4)项10其他5集成运放参数测试仪(B题)、任务键盘与显示控制电路运放参数测试电路信号源被测运放1所示。设计并制作一台能测试通用型集成运算放大器参数的测试仪，示意图如图图1二、要求1、基本要求（1） 能测试VIO（输入失调电压）、110（输入失调电流）、AVD （交流差模开环电压增益）和KCMR （交流共 模抑制比）四项基本参数，显示器最大显示数为3999;（2） 各项被测参数的测量范围及精度如下（被测运放的工作电压为 15V）:VI0 :测量范围为040mV （量程为4mV和40mV ）,误差绝对值小于 3%读数+1个字；110:测量范围为04讣（量程为0.4 痢4 H）,误差绝对值小于 3%读数+1个字； AVD :测量范围为 60dB120dB，测试误差绝对值小于 3dB;KCMR :测量范围为 60dB120dB，测试误差绝对值小于 3dB ;（3） 测试仪中的信号源（自制）用于AVD、KCMR参数的测量，要求信号源能输出频率为5Hz、输出电压有效值为4V的正弦波信号，频率与电压值误差绝对值均小于1%;（4） 按照本题附录提供的符合 GB3442-82的测试原理图（见图2图4），再制作一组符合该标准的测试VIO、IIO、AVD和KCMR参数的测试电路，以此测试电路的测试结果作为测试标准，对制作的运放参数测试仪进行标定。2、发挥部分（1）增加电压模运放 BWG （单位增益带宽）参数测量功能，要求测量频率范围为100kHz3.5MHz，测量时间w 10秒，频率分辨力为 1kHz ;为此设计并制作一个扫频信号源，要求输出频率范围为 40kHz4MHz，频率误差绝对值小于 1% ;输出电压的有效值为2V0.2 V ;（2） 增加自动测量（含自动量程转换）功能。该功能启动后，能自动按VIO、110、AVD、KCMR和BWG的顺序测量、显示并打印以上5个参数测量结果；（3）其他。三、评分标准项目满分基本要求设计与总结报告：方案比较、设计与论证，理论分析与计算，电路 图及有关设计文件，测试方法与仪器，测试数据及测试结果分析。50实际制作完成情况50发挥部分完成第（1）项30完成第（2）项15其他5四、说明1、 为了制作方便，被测运放的型号选定为8引脚双列直插的电压模运放F741 （LM741、A741、F007等）通用型运算放大器；2、为了测试方便，自制的信号源应预留测量端子；3、测试时用到的打印机自带。附录：参照GB3442-82标准，VIO、110、AVD和KCMR参数的测试原理图分别如图2、图3和图4所示。图3和图4中的信号源可采用现成的信号源。为了保证测试精度，外接测试仪表(信号源和数字电压表)的精 度应比自制的运放参数测试仪的精度高一个数量级。(1) VI0、110电参数测试原理图Uo 二 在K1、K2闭合时，测得辅助运放的输出电压记为 在K1、K2闭合时，测得辅助运放的输出电压记为VL0，则有:RR RfVL0 ;在K1、K2断开时，测得辅助运放的输出电I I0压记为VL1，则有：R V %R RfR(2) AVD电参数的测试原理与测试原理图设信号源输出电压为 VS，测得辅助运放输出电压为VL0，则有Ad =20lgVl R +rVloR(dB)(3) KCMR电参数的测试原理与测试原理图图4数字 示波器VsRi信号源设信号源输出电压为 VS，测得辅助运放输出电压为VLO，则有RRf(dB)附录说明1、 测试采用了辅助放大器测试方法。要求辅助运放的开环增益大于60dB,输入失调电压和失调电流值小；2、 为了保证测试精度，要求对 R、Ri、Rf的阻值准确测量，R1、R2的阻值尽可能一致；110与R的乘积 远大于VI0 ; 110与Ri II Rf的乘积应远小于 VI0。测试电路中的电阻值建议取： Ri =100 Q、Rf =20 100kC、R1 = R2=30kC、RL=10 k Q R=1MQ ;3、 建议图3、4中使用的信号源输出为正弦波信号，频率为5Hz、输出电压有效值为 4 V。简易频谱分析仪(C题)一、任务采用外差原理设计并实现频谱分析仪，其参考原理框图如下图所示。输入示波一X f混频器一放大器U滤波器U检波器本机振荡器Y扫频发生器、要求1、基本要求(1) 频率测量范围为 10MHz30MHz ;(2) 频率分辨力为10kHz，输入信号电压有效值为 20m 5mV，输入阻抗为50Q;(3) 可设置中心频率和扫频宽度；(4) 借助示波器显示被测信号的频谱图，并在示波器上标出间隔为1MHz的频标。2、发挥部分频率测量范围扩展至 1MHz30MHz ;具有识别调幅、调频和等幅波信号及测定其中心频率的功能，采用信号发生器输出的调幅、调频和等幅波 信号作为外差式频谱分析仪的输入信号，载波可选择在频率测量范围内的任意频率值，调幅波调制度 ma=30%，调制信号频率为 20kHz ;调频波频偏为 20kHz，调制信号频率为1kHz ；其他。三、评分标准项目满分基本要求设计与总结报告：方案比较、设计与论证，理论分析与计算，电路 图及有关设计文件，测试方法与仪器，测试数据及测试结果分析。50实际制作完成情况50发挥部分完成第(1)项20完成第(2)项20其他10四、说明1、 原理框图中虚线框内的“信号处理电路”和“显示电路”两模块适用于发挥部分(2)，可以采用模拟或 数字方式实现；2、 制作与测试过程中， 该频谱分析仪对电压值的标定采用对比法，即首先输入幅度为已知的正弦信号 (如: 电压有效值为20mV,频率为10MHz的正弦信号)，以其在原理框图中示波器纵轴显示的高度确定该频谱 分析仪的电压标尺。数控直流电流源(F题)一、任务设计并制作数控直流电流源。输入交流200240V , 50Hz;输出直流电压W 10V。其原理示意图如下所示。二、要求1、基本要求(1) 输出电流范围： 200mA2000mA ;(2) 可设置并显示输出电流给定值，要求输出电流与给定值偏差的绝对值W给定值的1 % +10 mA ;(3) 具有“ + ”、“-”步进调整功能，步进W 10mA ;(4) 改变负载电阻，输出电压在10V以内变化时，要求输出电流变化的绝对值W输出电流值的1 % +10 mA ;(5) 纹波电流w 2mA ;(6) 自制电源。2、发挥部分(1) 输出电流范围为 20mA2000mA，步进1mA ;(2) 设计、制作测量并显示输出电流的装置(可同时或交替显示电流的给定值和实测值)，测量误差的绝 对值w测量值的0.1% +3个字；(3) 改变负载电阻，输出电压在10V以内变化时，要求输出电流变化的绝对值w输出电流值的0.1% +1 mA ;(4) 纹波电流w 0.2mA ;(5) 其他。三、评分标准项目满分基本要求设计与总结报告：方案比较、设计与论证，理论分析与计算，电路图 及有关设计文件，测试方法与仪器，测试数据及测试结果分析。50实际完成情况50发挥部分完成第(1)项4完成第(2)项20完成第(3)项16完成第(4)项5其他5四、说明1、需留出输出电流和电压测量端子；2、输出电流可用高精度电流表测量；如果没有高精度电流表，可在采样电阻上测量电压换算成电流；3、纹波电流的测量可用低频毫伏表测量输出纹波电压，换算成纹波电流。第八届(2007年)全国大学生电子设计竞赛题目音频信号分析仪(A题)【本科组】一、任务设计、制作一个可分析音频信号频率成分，并可测量正弦信号失真度的仪器。二、要求1. 基本要求(1) 输入阻抗：50 Q(2) 输入信号电压范围(峰 -峰值)：100mV5V(3) 输入信号包含的频率成分范围：200Hz10kHz(4) 频率分辨