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[毕业设计] 2017年全国大学生电子设计大赛本科类及高职类信号处理部分试题

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  • TA的每日心情

    2019-11-20 15:16
  • 签到天数: 1 天

    [LV.1]初来乍到

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    1#
    发表于 2019-11-20 15:19 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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    x
    音频信号分析仪( A 题)
    7 X0 u1 z& H) t7 B3 x, w【本科组】* d, y3 |& P: a
    一、任务* X/ Z4 U: l5 g2 q6 v) D
    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。# F( X" w1 {! w4 T2 m, S+ w! w
    二、要求4 n8 s4 v, X; Y' f# o
    1.基本要求0 E$ x) T& a' ]; P6 N
    (1)输入阻抗: 50Ω: w1 Z( m8 v  E( V, V4 @
    (2)输入信号电压范围(峰-峰值):100mV~5V4 X8 H5 p- r- U5 x
    (3)输入信号包含的频率成分范围: 200Hz~10kHz* D) d$ g6 B# b. D3 i6 d
    (4)频率分辨力: 100Hz(可正确测量被测信号中,频差不小于100Hz 的8 C' k) q. g$ J7 P  ]" |8 c
    频率分量的功率值。)
    ; \/ ]! L1 t! I9 ]0 |(5)检测输入信号的总功率和各频率分量的频率和功率,检测出的各频率- ~4 U0 @* [. a, J
    分量的功率之和不小于总功率值的95%;各频率分量功率测量的相对误
    1 c# Z$ o7 `# Z差的绝对值小于10%,总功率测量的相对误差的绝对值小于5%。
    . z7 M/ {7 M0 H(6)分析时间: 5 秒。应以5 秒周期刷新分析数据,信号各频率分量应按
    0 W* g0 A9 p" H9 N, j  p6 M. |功率大小依次存储并可回放显示, 同时实时显示信号总功率和至少前两
    & \% G  ]# D3 d) X# _; k- V5 z- b个频率分量的频率值和功率值,并设暂停键保持显示的数据。
    + n# E+ i; E9 \( Y* T# ^2.发挥部分
    8 B2 e. o( l4 @) Q5 z(1)扩大输入信号动态范围,提高灵敏度。
    + d+ c: W; O6 D" g7 `4 y(2)输入信号包含的频率成分范围: 20Hz~10kHz。3 `! w/ W1 f" X+ d7 |
    (3)增加频率分辨力20Hz 档。8 B3 j+ N4 p/ h
    (4)判断输入信号的周期性,并测量其周期。
    : r& n) D$ u# n1 B(5)测量被测正弦信号的失真度。
    - H8 K# v/ v" i& f(6)其他。
    - P# q7 H1 H6 \3 A! f三、说明. ]4 X4 G, \0 M! u& ?
    1.电源可用成品,必须自备,亦可自制。4 F" q) _  N0 r; O
    2.设计报告正文中应包括系统总体框图、核心电路原理图、主要流程图、
    + l8 ]5 b1 G; [* H  z主要的测试结果。完整的电路原理图、重要的源程序、和完整的测试结果
    - Q% ]9 a+ t& P, T0 B用附件给出。
    4 |; h: }. A, t$ q无线识别装置( B 题)
    # X# s2 \/ m6 e# e4 {$ B' I【本科组】# [$ |8 c4 r8 `7 S0 x3 g
    一、任务4 K( p  |! Q. t0 X/ R1 }
    设计制作一套无线识别装置。该装置由阅读器、应答器和耦合线圈组成,7 Z8 R, D- G, k/ l) p
    其方框图参见图1。阅读器能识别应答器的有无、编码和存储信息。
    0 a/ M3 \8 P( q, P5 r; i9 g3 D图1 无线识别装置方框图$ U5 a) t6 `! p8 r/ M- }
    装置中阅读器、应答器均具有无线传输功能, 频率和调制方式自由选定。不& {5 u# N5 j+ ^; E
    得使用现有射频识别卡或用于识别的专用芯片。装置中的耦合线圈为圆形空芯线, X0 r6 T- @- r- l9 L8 J
    圈,用直径不大于1mm的漆包线或有绝缘外皮的导线密绕10 圈制成。线圈直径
    : U$ I# X7 w8 D/ x& f: d1 `* d' z" N为6.6 ±0.5 cm (可用直径6.6 cm 左右的易拉罐作为骨架,绕好取下,用绝缘0 U- A* y5 J+ _6 `3 b9 s% D2 e" i
    胶带固定即可) 。线圈间的介质为空气。两个耦合线圈最接近部分的间距定义为
    2 v# \" k6 H+ g+ r8 L( @6 PD。
    8 \0 Y# m/ c0 V- A阅读器、应答器不得使用其他耦合方式。9 @; C% u( z# `6 e
    二、要求/ ^: w$ Z' C: f6 r0 u. x
    1.基本要求
    + ~" l3 u- W1 r- x; u8 Q1 F& Q(1)应答器采用两节1.5V 干电池供电,阅读器用外接单电源供电。阅读
    2 ^4 p, f- |' G+ `器采用发光二极管显示识别结果,能在D尽可能大的情况下,识别应
    , B9 y7 M  T, g" Q  X9 v! I答器的有无。识别正确率≥ 80%,识别时间≤ 5 秒,耦合线圈间距D≥! ^. Q% ?0 d$ {! R
    5cm。
    1 ]: \/ ?: ?4 \7 m: b( Q* y$ P(2)应答器增加编码预置功能,可以用开关预置四位二进制编码。阅读器
    6 c( h) b2 X7 S4 G能正确识别并显示应答器的预置编码。显示正确率≥ 80%,响应时间≤
    0 ?. m& z3 S% z% K5 秒,耦合线圈间距D≥5cm。
      w( y% U; \! _2.发挥部分+ H6 A- v8 G6 R1 ~2 I6 \' _
    (1)应答器所需电源能量全部从耦合线圈获得(通过对耦合到的信号进行7 M  P3 S& D( }, z# L0 ^+ n" u
    整流滤波得到能量),不允许使用电池及内部含有电池的集成电路。
    ) L; M& f6 k- y! s7 J6 W. ?阅读器能正确读出并显示应答器上预置的四位二进制编码。显示正确3 {- e! u2 O. M! |3 N, R; h5 c0 D6 f
    率≥80%,响应时间≤ 5 秒,耦合线圈间距D≥5cm。5 w3 S- P) I: v* D$ @
    D9 H' k* Z% A) Y% O8 O: _0 A' B
    阅读器应答器
    ( q  T. U; v& _4 s; I6 G8 h耦合线圈耦合线圈% m$ Q; Z& D) m! v2 V; d
    外接" N9 H' r" }% [- o
    单电源
    + e  K8 r. E" s5 V$ }3 e/ E) p- B(2)阅读器采用单电源供电,在识别状态时,电源供给功率≤ 2W。在显示
    3 |( t+ M  X1 O+ n  {0 Q( G# n$ ?编码正确率≥ 80%、响应时间≤ 5 秒的条件下,尽可能增加耦合线圈间
    . q& J" g* N! p" x/ n& z6 Z- X9 q( h" q距D。
    , l$ }& D& L3 N6 \' {(3)应答器增加信息存储功能,其存储容量大于等于两个四位二进制数。7 B+ l6 A8 P  Y$ Y4 v- d
    装置断电后,应答器存储的信息不丢失。无线识别装置具有在阅读器: P0 C& k& \/ ]! _1 E
    端写入、读出应答器存储信息的功能。
    ) ~  V2 U% M7 k) L- E9 F(4)其他。
    8 W7 n# }; a. H5 J8 E三、说明
    $ @- J1 X' d) L# V设计报告正文中应包括系统总体框图、核心电路原理图、主要流程图、主要
    3 X( z' k+ v5 ?% X1 T的测试结果。完整的电路原理图、重要的源程序用附件给出。! e$ M2 s$ v9 A# l" J1 L5 c
    数字示波器( C 题)" {$ N; I5 F- {2 E) {
    【本科组】/ n, |' r8 h; x* c7 V/ [
    一、任务
    * A9 C+ v, O9 W& C5 L, k设计并制作一台具有实时采样方式和等效采样方式的数字示波器, 示意图如( H( {( z8 O2 B; m1 m
    图1 所示。
    % _& {, h6 |" w4 i# X取样与
    ( a2 Z* c8 j1 n: F+ V5 |9 J$ v保持电路/ B' g, u& x% [7 K9 O
    A / D 转换
    ) L' j) I( p, `与存储
    ! i, x1 S( }  _6 @; ]控制电路0 `: V# n9 {! D+ O
    ' f3 A+ j2 w1 u8 F  t0 l; y7 \

    # c3 N) \2 A" {% @% c$ _3 A& T! M1 U2 C
    ) M( v+ J/ f( N$ t% [& V
    输入
    8 R& @- G. {% R# u  |  N0 D电路
    8 t/ r8 X6 K: b4 K触发
    ( L" a: Z1 r- G2 E电路
    ! C) v; U: w/ {0 l: m, }7 H+ \TP
    * \& z4 [# w2 A) K图1 数字示波器示意图  k. x  `! Z  P+ o+ B
    二、要求
    6 v1 |7 L8 s( M1.基本要求+ I7 g. {$ f) J8 O7 m# r
    (1)被测周期信号的频率范围为10Hz~10MHz,仪器输入阻抗为1M ,' I/ I1 f( ~% J; S# b) N; \
    显示屏的刻度为8 div×10div,垂直分辨率为8bits,水平显示分辨率5 H0 S  }3 f9 O$ I+ q( E8 O* X
    ≥20 点/ div 。
    8 d. s0 O( ?* Z7 l4 \! X6 e(2)垂直灵敏度要求含1V/div 、0.1V/div 两档。电压测量误差≤ 5%。3 j) z! H* h3 e( p* n8 q
    (3)实时采样速率≤ 1MSa/s,等效采样速率≥ 200MSa/s;扫描速度要求含
      y4 s5 k% f0 m4 n3 J! \& \20ms/div、2μs /div、100 ns/div 三档,波形周期测量误差≤ 5%。
    ; y$ ^9 O& m% ]  T; ^% g) @; {(4)仪器的触发电路采用内触发方式,要求上升沿触发,触发电平可调。" c, f7 Q# B8 E& K* ]! l' U0 I
    (5)被测信号的显示波形应无明显失真。. ]! R' D- F+ b# t
    2.发挥部分: l+ e) d& h- K6 J# [+ A- ^
    (1)提高仪器垂直灵敏度,要求增加2mV/div 档,其电压测量误差≤ 5%,' D$ u9 K. E' f. e0 w, g$ k: G
    输入短路时的输出噪声峰-峰值小于2mV。$ r7 V0 k( S# k
    (2)增加存储/调出功能,即按动一次“存储” 键,仪器即可存储当前波形,( H/ g4 s1 Y/ V5 L9 \' h
    并能在需要时调出存储的波形予以显示。" h$ n& d3 s3 T' R" k( b9 R
    (3)增加单次触发功能,即按动一次“单次触发”键,仪器能对满足触发
    - _$ ~; t" V3 K& N, q  o条件的信号进行一次采集与存储(被测信号的频率范围限定为10Hz~
    5 Y! ~% c; I2 Z. q  S% D50kHz)。1 [' P. N: a& J+ m& A& G
    (4)能提供频率为100kHz 的方波校准信号,要求幅度值为0.3V±5%(负/ }1 ^# h" s5 i/ }* d8 c/ l
    载电阻≥ 1 M 时),频率误差≤ 5%。
    ) ?6 ?7 B6 @9 i! k* N% U* U(5)其他。
    $ w3 y7 x: H4 C1 U三、说明
    ( ]) G$ S0 v4 y' X1.A/D 转换器最高采样速率限定为1MSa/s,并要求设计独立的取样保持电
    , h8 t/ c' `! k路。为了方便检测,要求在A/D 转换器和取样保持电路之间设置测试端- [5 y, O+ J( `. \, G
    子TP。3 g+ S+ q* ^  y7 j7 ^
    2.显示部分可采用通用示波器,也可采用液晶显示器。' J' y' h/ e1 q; C! R7 s
    3.等效采样的概念可参考蒋焕文等编著的《电子测量》一书中取样示波器的: Z7 }: u4 I5 c; J+ V4 a+ F; l: S
    内容,或陈尚松等编著的《电子测量与仪器》等相关资料。
    0 V1 |/ Z6 G" }% E% B4.设计报告正文中应包括系统总体框图、核心电路原理图、主要流程图、主' {1 Q* l! L* ?( Z# O2 j! S! c
    要的测试结果。完整的电路原理图、重要的源程序和完整的测试结果可用: D5 A# I( A, B. W( o( [) z- H+ H$ e
    附件给出。7 m- v- M' y! N9 s
    程控滤波器( D 题)
    9 N3 C& W' r1 ~6 F$ o【本科组】
    5 C7 j* U* f4 q! p. d0 A5 X一、任务$ b6 k2 p! |. c
    设计并制作程控滤波器, 其组成如图1 所示。放大器增益可设置; 低通或高( G- H1 w6 Z/ }
    通滤波器通带、截止频率等参数可设置。
    ! I! y6 _2 c/ a6 K' Q放大器滤波器8 e" o1 U  C0 G. W7 z6 {! N4 t
    信号输入
    - z9 p$ X9 a. \参数设置参数设置
      q: |- W. h/ C  m, f0 X6 B$ ~信号输出
    - L4 Y1 y. d' }' yRL
    9 H9 }9 |: R6 m2 H  f测试端子% V8 y6 c5 g/ j# j, b
    图1 程控滤波器组成框图; B- |& Y' s3 A  [9 U# a/ e! e
    二、要求+ q8 i+ U* n! Z. `  A
    1. 基本要求
    , V$ m  m: O" I(1)放大器输入正弦信号电压振幅为10mV,电压增益为40dB,增益10dB
    7 P0 C& R. ~  E( o+ t步进可调,通频带为100Hz~40kHz,放大器输出电压无明显失真。
    7 ~! h9 x6 p# P7 ~; z5 N6 H(2)滤波器可设置为低通滤波器,其-3dB 截止频率fc 在1kHz~20kHz 范
    $ n: _: B# c8 N! C围内可调,调节的频率步进为1kHz,2fc 处放大器与滤波器的总电压( J$ I8 ^# `9 w  ]
    增益不大于30dB, RL=1k 。
      x) k4 a" Y% g# h! P(3)滤波器可设置为高通滤波器,其-3dB 截止频率fc 在1kHz~20kHz 范
    4 C8 T- G. x. y" j# G围内可调, 调节的频率步进为1kHz,0.5fc 处放大器与滤波器的总电压# @# f* E* s4 M% c
    增益不大于30dB, RL=1k 。" M2 A. D1 w0 X6 h# N0 v
    (4)电压增益与截止频率的误差均不大于10%。- p- V1 y& V5 d4 S3 F2 v
    (5)有设置参数显示功能。' }& q7 I4 v/ ~6 [. g9 X
    2. 发挥部分2 l: g1 W( I% ?* P
    (1)放大器电压增益为60dB,输入信号电压振幅为10mV;增益10dB 步' @% N" @8 c2 T  ]7 J: c
    进可调,电压增益误差不大于5%。
    , w2 u6 j: E3 g4 t2 X6 @(2)制作一个四阶椭圆型低通滤波器, 带内起伏≤ 1dB,-3dB 通带为50kHz,
    - P8 ~- L3 ?& q要求放大器与低通滤波器在200kHz 处的总电压增益小于5dB,-3dB! i8 K+ K# ^8 X6 V4 t
    通带误差不大于5%。
    4 I$ u* B3 g& J! E' {& Z( 3)制作一个简易幅频特性测试仪,其扫频输出信号的频率变化范围是
    1 L2 }- D7 x: p/ ~' P+ V100Hz~200kHz,频率步进10kHz。. f7 ~& a+ n6 P0 K8 n
    (4)其他。1 G- F3 b$ s) c# ?
    三、说明; B( z* Q% ~4 x8 x2 Q
    设计报告正文应包括系统总体框图、核心电路原理图、主要流程图和主要的# W- D" l& Z! B' C, B# r2 @& Q
    测试结果。完整的电路原理图、重要的源程序和完整的测试结果可用附件给出。
    9 |9 ^1 G5 a! _$ I开关稳压电源( E 题). P& R/ l* ?9 x" m1 ^
    【本科组】
    ' C0 t0 D& p( D1 B& \一、任务" v( G' }! K. a& c
    设计并制作如图1 所示的开关稳压电源。1 J% I4 z: }0 ~, r- J
    U1= 220V AC U2=18VAC UO RL
    9 b- F$ M4 E" x& k; K6 S8 n: L( f" @隔离
    - i) t+ U! Z9 q( }5 M/ x" c变压器; a3 T( g$ ^" N; ]9 j1 K
    DC-DC
    " r0 m, _+ B, b9 M6 S: o0 A: \变换器* W$ j1 L+ ?+ \0 O/ ~$ ~
    IO1 H9 s) t* d& ~/ |2 y4 K
    整流' t+ p4 o- x) Y4 r/ Q
    滤波U IN$ o5 f$ v2 W* Q) c+ i* z7 [
    I IN5 D1 w! h4 y; r( F
    开关稳压电源
    2 @& I3 M& I9 i; {. `& ^图1 电源框图
    # I% S! j: J3 Q7 L2 [& h8 c二、要求$ o9 @7 e6 b# I3 _' o! ^& N0 l2 J
    在电阻负载条件下,使电源满足下述要求:0 C/ X7 I8 K3 R
    1.基本要求
    , T$ f8 p5 b5 v4 f/ v* I(1) 输出电压UO 可调范围: 30V~36V;
    1 i5 W5 u4 X' ^8 b, o& f(2) 最大输出电流IOmax:2A;
      }+ ~0 Y1 O% F" Z( c1 w(3)U2 从15V 变到21V 时,电压调整率SU≤2%(IO=2A);" b4 p( v, N, y9 `0 X+ P" ~
    (4) IO 从0 变到2A 时,负载调整率SI≤5%(U2=18V);( e6 [1 y! p, u- n$ Q$ d) R
    (5) 输出噪声纹波电压峰-峰值UOPP≤1V(U2=18V,UO=36V, IO=2A);9 m* k* j# w0 t7 J; [
    (6)DC-DC 变换器的效率≥70%(U2=18V,UO=36V,IO=2A);
    3 v2 `9 y3 k- Y: h/ v1 y(7) 具有过流保护功能,动作电流IO(th)=2.5 ±0.2A;3 Q2 T. `, J1 y% l5 v  P- h; H. \* t: t
    2.发挥部分
    : D' Q  v" v' L. t8 b(1) 进一步提高电压调整率,使SU≤0.2%(IO=2A);5 ^1 K+ s" p# S2 G2 V* }& u
    (2) 进一步提高负载调整率,使SI≤0.5%(U2=18V);. K$ D& `/ Z! \2 C3 Z% [
    (3) 进一步提高效率,使≥85%(U2=18V,UO=36V, IO=2A);
    : I  M, b4 H' S, X8 P4 l(4) 排除过流故障后,电源能自动恢复为正常状态;- h) I* l8 z" M7 T7 F1 Q# |
    (5) 能对输出电压进行键盘设定和步进调整,步进值1V,同时具有输出; U- y& I: Z  _! q! U
    电压、电流的测量和数字显示功能。$ A  n! n. T1 G0 x$ h2 ^
    (6) 其他。6 K4 Z  i/ D/ W6 m: Q# \
    三、说明
    5 f- }0 \; I; y# d0 o! W  G! ^(1)DC-DC 变换器不允许使用成品模块,但可使用开关电源控制芯片。
    ( m$ E% F$ D6 a7 e, {0 x3 ?(2)U2 可通过交流调压器改变U1 来调整。DC-DC 变换器(含控制电路)
    , g/ x; b+ g9 J. {只能由UIN 端口供电,不得另加辅助电源。  Q9 N% X6 Y7 b5 T" L+ y
    (3) 本题中的输出噪声纹波电压是指输出电压中的所有非直流成分,要0 L  }/ a+ @& _
    求用带宽不小于20MHz 模拟示波器(AC 耦合、扫描速度20ms/div)3 x2 X- ?2 G% L% r/ G% g
    测量UOPP。" G& M& x9 m& G8 m( o0 e& {
    (4) 本题中电压调整率SU 指U2 在指定范围内变化时, 输出电压UO 的变
    4 H1 j) g$ C1 l* D- L化率;负载调整率SI 指IO 在指定范围内变化时,输出电压UO 的变: Y0 B+ X+ q4 l* F. c- z9 k
    化率; DC-DC 变换器效率=PO/ PIN,其中PO=UOIO,PIN=UINIIN。
    ' _5 @3 z" m  R- z2 T(5) 电源在最大输出功率下应能连续安全工作足够长的时间(测试期间,. x- N" Z0 s2 p5 ^( u
    不能出现过热等故障)。. O4 c5 Y" S2 T3 w
    (6) 制作时应考虑方便测试,合理设置测试点(参考图1)。
    ( B; p$ {2 P! ^- A(7) 设计报告正文中应包括系统总体框图、核心电路原理图、主要流程
    * f4 \# D/ U$ T6 s% v# @图、主要的测试结果。完整的电路原理图、重要的源程序和完整的- h$ c+ p, y2 @, Z8 C! L. K3 |
    测试结果用附件给出。
    4 B1 i  a0 r+ d1 k) s9 O7 C- ~! w积分式直流数字电压表( G 题): q- s& `" w( ]3 b1 g
    【高职高专组】, {, |/ _  W* M* x1 P
    一、任务
    " k8 {4 \4 o0 m在不采用专用A/D 转换器芯片的前提下,设计并制作积分型直流数字电压
    , N" y/ f6 J  t$ X5 R4 d表。
    ) ]; M7 ^  c, q& [! b( K4 f二、要求6 Z# ~+ W5 ^+ J7 F. y: X5 f% Z5 N- ~
    1.基本要求6 s7 R, l) z# I1 a% H/ g
    (1)测量范围: 10mV~2V
    $ f) U  ~0 x, I: r(2)量程: 200mV,2V$ f0 Q* X+ ?0 e3 _) c) M
    (3)显示范围:十进制数0~1999
    4 b# e4 W- n( J" ^& q$ n( \(4)测量分辨率: 1mV(2V 档)- e2 x  A2 n) e9 m
    (5)测量误差:≤± 0.5%± 5 个字% w; T: {+ P1 u$ y0 V! g4 i) A: T
    (6)采样速率:≥ 2 次/秒8 m5 F$ h# W) ?4 }
    (7)输入电阻:≥ 1M
    $ I0 n# f3 V6 S0 e; E(8)具有抑制工频干扰功能& K3 F6 c" D" w% \- w
    2.发挥部分1 O* A" J2 }- k  z
    (1)测量范围: 1mV~2V
    6 u9 x9 z  }4 W: V* \" I(2)量程: 200mV,2V- f+ F1 Y, Q4 \8 a6 J
    (3)显示范围:十进制数0~19999+ M" ?% {5 c1 m6 C9 Y/ M
    (4)测量分辨率: 0.1mV(2V 档)
    ' w& ]8 i% ~$ h0 b0 w0 E0 |(5)测量误差:≤± 0.05%± 5 个字9 o5 E/ J4 ?! e( [& A0 f" X
    (6)具有自动校零功能
    7 U) M; ~7 @% U4 r3 N, N0 Y8 a8 y* i(7)具有自动量程转换功能: E+ }: Q. U6 ]* t& }! c
    (8)其他. U4 v# o; g% U6 ~) J8 R" O, ]+ v" S
    三、说明3 k9 c  Z$ D" c% f
    在电路中应有可测得积分波形的测试点。
    $ s+ a! X: X; l# A9 V信号发生器( H 题)
    1 {3 X  e5 F1 `9 @( [# s4 o【高职高专组】* `  Q! `' u" Z+ ^8 p0 Q
    一、任务* n: p( L' \# _
    设计并制作一台信号发生器, 使之能产生正弦波、方波和三角波信号, 其系" p2 v9 z' E& [* s. |
    统框图如图1 所示。
    ! p* K% {  X" m: U图1 信号发生器系统框图
    $ U' ~& i7 Y7 [% z二、要求
    ) W. H+ O" M: E- E6 n, E9 O1.基本要求
    ( l+ D$ j; H5 a& A$ Z, f$ I( s(1)信号发生器能产生正弦波、方波和三角波三种周期性波形;
      O4 P, O+ P5 M% i8 ?(2)输出信号频率在100Hz~100kHz 范围内可调, 输出信号频率稳定度优* M- ]- C) ~0 T5 ~' K7 }! m
    于10-3;. ?! _- G+ |+ r# p: L
    (3)在1k 负载条件下,输出正弦波信号的电压峰- 峰值Vopp 在0~5V 范
    2 K7 ?% `; l; D+ t2 e: N围内可调;
    * d! J/ A2 ^! _(4)输出信号波形无明显失真;5 z' s' R% E& t9 F0 G
    (5)自制稳压电源。* J& X5 Z) U- ~+ U" S$ s0 o+ E
    2.发挥部分% ]5 W' D0 N) A7 X
    (1)将输出信号频率范围扩展为10Hz~1MHz,输出信号频率可分段调节:0 d6 T' R+ N9 f+ W- |1 p  g
    在10Hz~1kHz 范围内步进间隔为10Hz;在1kHz~1MHz范围内步进间
    / ^  i: V2 H4 ?0 D+ J' @; k2 O隔为1kHz。输出信号频率值可通过键盘进行设置;
    5 v2 y# b- {4 e5 W0 M% r9 j! Q(2)在50 负载条件下, 输出正弦波信号的电压峰- 峰值Vopp 在0~5V 范围
    $ s' E* l0 D1 |0 [, v* ^; @6 \# j, Q内可调,调节步进间隔为0.1 V,输出信号的电压值可通过键盘进行设: j+ M1 Y% \$ T) {
    参数调整 信号发生
    + R7 V( }* A( M9 ?# X稳压电源0 U( g& X: s" C+ }! |! F! |
    信号输出
    % m  v8 V: J2 ^) y! F( K输出信号
    1 ?$ Z/ w1 N, Y  t( V, F- O置;7 n( w0 ]) m+ Q
    (3)可实时显示输出信号的类型、幅度、频率和频率步进值;
    - U8 k' q0 Z  S" b$ x(4)其他。: I! I* l2 e0 Z- ]
    三、说明
    2 ]2 N( J% m. I* Z6 f$ W8 q$ B设计报告正文应包括系统总体框图、核心电路原理图、主要流程图和主要的
    ( |5 d+ Z/ v  ]2 Y5 \测试结果。完整的电路原理图、重要的源程序和完整的测试结果可用附件给出。
    ) P7 `" X8 x! V$ }% l/ C可控放大器( I 题)
    6 D. w0 {  }/ _* i6 s2 n' n1 R2 y4 g4 X【高职高专组】
    5 ^. u* B6 X4 e5 u一、任务9 x+ B! H+ j5 A# [4 W
    设计并制作一个可控放大器, 其组成框图如图1 所示。放大器的增益可设置;, J9 \+ q# J8 i
    低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器的通带、截止频率等参数可设置。
    0 a# K, B: l% ^, o) C% |放大器滤波器
    / z' y9 w+ Q* ~& x2 a6 B' S) R信号输入
    + C0 T5 ?. k, g/ q参数设置参数设置
    8 l, S6 O0 k6 J# L& ^信号输出
    0 h$ C% i& c' i8 H9 ]+ N$ FRL6 p: B) m# m8 k, C4 V0 X
    测试端子
    : u' T0 v  g! i) p# v图1 可控放大器组成框图) X; r9 v- D1 b. E
    二、要求. V/ {- ]: q1 ]4 w. L; s( E
    1.基本要求* _5 E5 V- z% w1 A
    (1)放大器输入正弦信号电压振幅为10mV,电压增益为40dB,通频带为
    7 o! ]; v# y% b4 ]' g. [  o( @100Hz~40kHz,放大器输出电压无明显失真。$ }* e. L- I9 r5 v0 S+ o
    (2)滤波器可设置为低通滤波器, 其-3dB 截止频率fc 在1kHz~20kHz范围
    + d, m- n6 T2 F1 y) ?. |% b内可调,调节的频率步进为1kHz,2fc 处放大器与滤波器的总电压增益
    . t# l. c. P6 T3 p1 s不大于30dB,RL=1k 。# \6 a: M  G! a6 a3 V, ]
    (3)滤波器可设置为高通滤波器, 其-3dB 截止频率fc 在1kHz~20kHz范围" f2 N5 d' f; a5 ~+ ~" c" z
    内可调,调节的频率步进为1kHz,0.5 fc 处放大器与滤波器的总电压增# q) W& G6 Z) x+ R
    益不大于30dB, RL=1k 。! e% {7 q' R9 X7 k! n4 x
    (4)截止频率的误差不大于10%。2 Z  }7 v! q7 N- A* w
    (5)有设置参数显示功能。
    5 U; d3 m- {% q% Y" I" W5 v2、发挥部分3 h1 F9 t: D$ k* H3 G
    电动车跷跷板(F 题)
    5 U( J8 a" u- ?7 }2 G- p【本科组】" |  w' G  Q' v( G1 M5 y: A$ {
    一、任务) h* n9 L) o3 P/ m5 V% ^- x  g
    设计并制作一个电动车跷跷板,在跷跷板起始端A 一侧装有可移动的配重。配7 t# ]# ?7 Y6 U: V
    重的位置可以在从始端开始的200mm~600mm范围内调整,调整步长不大于50mm;
    # V! R; q0 f$ I/ B/ h配重可拆卸。电动车从起始端A 出发,可以自动在跷跷板上行驶。电动车跷跷1 ]/ z& [/ {8 n- N3 @
    板起始状态和平衡状态示意图分别如图1 和图2 所示。
    ; D3 V  l& U& i* B! ]: o; c二、要求8 V/ k# m3 n9 S- e, G
    1. 基本要求
    " R( D( E+ Z; G7 H' m在不加配重的情况下,电动车完成以下运动:
    + j9 ^, w! d& E- V(1)电动车从起始端A 出发,在30 秒钟内行驶到中心点C 附近;
    6 r& N7 G+ Q. _4 Y$ n(2)60 秒钟之内,电动车在中心点C 附近使跷跷板处于平衡状态,保持平衡5 秒钟,9 ]3 E' T2 H) \3 f) g% T2 Y
    并给出明显的平衡指示;* s) S9 S' {0 G; \% Z
    (3)电动车从( 2)中的平衡点出发, 30 秒钟内行驶到跷跷板末端B 处(车头距跷跷
    ; k! e, Q+ f1 v$ x. i板末端B 不大于50mm);
    ' ]+ v+ q+ H5 _$ ~(4)电动车在B 点停止5 秒后, 1 分钟内倒退回起始端A,完成整个行程;
    ! n4 D/ ]6 E8 ~& v(5)在整个行驶过程中,电动车始终在跷跷板上,并分阶段实时显示电动车行驶所用
    / ^. a1 {. C& t3 n- H$ r9 Y" ]; _的时间。- S( u) `% M4 s
    2. 发挥部分
    . e- T- g8 A& a; n) A5 R1 d, K" Q. s; j将配重固定在可调整范围内任一指定位置,电动车完成以下运动:8 p1 s& {4 y8 f: u' |& m
    (1)将电动车放置在地面距离跷跷板起始端A 点300mm 以外、90°扇形区域. W- X/ o# h# ~
    内某一指定位置(车头朝向跷跷板) ,电动车能够自动驶上跷跷板, 如图3 所示:2 @" }( y8 `7 j5 ]0 z+ [2 {
    (2)电动车在跷跷板上取得平衡,给出明显的平衡指示,保持平衡5 秒钟2 g5 c# w* b- }! @! {6 H/ X/ a
    以上;
    . W  i( O! f; V5 z7 u( o0 k" _: U(3)将另一块质量为电动车质量10%~ 20%的块状配重放置在A 至C 间指定的位置,* i2 G. l8 @+ n3 L
    电动车能够重新取得平衡,给出明显的平衡指示,保持平衡5 秒钟以上;
    1 K9 o/ u7 j+ K2 e! v; g(4)电动车在3 分钟之内完成( 1)~( 3)全过程。
    ! H6 _; _% e2 T1 B' K( k* c(5)其他。
    , t' \9 ]/ \2 o( @三、说明
    " ~' e5 T, B6 N0 K7 A6 Q1 ](1)跷跷板长1600mm、宽300mm,为便于携带也可将跷跷板制成折叠形式。
    # R- y- V) \0 W5 Y$ A0 d(2)跷跷板中心固定在直径不大于50mm的半圆轴上,轴两端支撑在支架上,并保证, L! Z- K0 ^; C7 v& E
    与支架圆滑接触,能灵活转动。
    1 ?6 n' o& j$ e(3)测试中,使用参赛队自制的跷跷板装置。
    ' x: v3 S3 {7 k% _: v(4)允许在跷跷板和地面上采取引导措施,但不得影响跷跷板面和地面平! t; N( [! v# g% e% `+ s
    整。2 R0 k0 d/ H9 N* M
    (5)电动车( 含加在车体上的其它装置) 外形尺寸规定为:长≤ 300mm,宽≤, Q" e7 z) y$ }& R
    200mm。1 g+ @  D6 I7 }  N7 o9 V
    (6)平衡的定义为A、B两端与地面的距离差d=∣dA-dB∣不大于40mm。6 ^4 P& b% g' \7 ?
    (7)整个行程约为1600mm减去车长。0 ?0 y  ]4 i7 j, l* w- Q/ b6 @
    (8)测试过程中不允许人为控制电动车运动。
    ! q0 U8 s! d, H" x7 I' x, C(9)基本要求( 2)不能完成时,可以跳过,但不能得分;发挥部分( 1)不能完成时,0 v2 L8 |& M+ K
    可以直接从( 2)项开始,但是( 1)项不得分。) i; t5 W! m* V6 z5 a  Q
    (1)放大器电压增益为60dB,输入正弦信号电压振幅为10mV,增益10dB
    # o! m$ K$ l! W3 M- p5 V1 [0 U( u步进可调,通频带为100Hz~100kHz。
    - D7 m% U* T4 q$ N2 k5 H9 K1 d(2)制作一个带通滤波器,中心频率50kHz,通频带10kHz,在40kHz 和/ E! i0 k9 q8 p9 I: C$ ^
    60kHz频率处,要求放大器与带通滤波器的总电压增益不大于45dB。! g& p% B. g! J8 h
    (3)上述带通滤波器中心频率可设置,设置范围40kHz~60kHz,步进为6 s: Q0 i& Y4 Z9 y( \) ]
    2kHz。  m! A1 A+ T; f# s
    (4)电压增益、截止频率误差均不大于5%。
    " Q7 ~! P4 V$ e! T! ^(5)其他。% n& B3 l2 |1 H
    三、说明
    . I6 f1 Z( O. H6 e1. 正弦输入信号由信号源提供。7 `6 @* |, P8 X. X# B
    2. 放大器输出端应留测试端子。
    ( k  }6 t. i9 ^) r8 J3. 设计报告正文应包括系统总体框图、核心电路原理图和主要的测试结果。
    4 |8 T5 E) N6 V& d/ ]4 q1 t完整的电路原理图、重要的源程序和完整的测试结果可用附件给出。
    % p* j: G; M9 N
    5 D4 J1 c9 q3 t/ q* X3 p1 m" l8 g. ^
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    3 {9 g1 N5 q& R4 T. M! K. N% w; _. A5 N  B
    * |8 T$ V4 U1 w5 S9 K

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    发表于 2019-11-22 19:49 | 只看该作者
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