历年电子设计大赛题目(2005-2009)

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正弦信号发生器（ A 题）
一、任务
4 Y! o: x1 r$ _$ M* ~3 h设计制作一个正弦信号发生器。
二、要求
/ p& |2 E1 v* U; d- c) E1、基本要求
（1）正弦波输出频率范围： 1kHz～ 10MHz；
! Q7 n4 C; `) R  J4 a' N（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：在负载电阻上的电压峰- 峰值Vopp≥1V；
( ^0 _7 T" w( j7 ]; W6 D（5）失真度：用示波器观察时无明显失真。
) g8 f  W* Q. w2 U4 Z' ^2 、发挥部分
在完成基本要求任务的基础上，增加如下功能：
2 i. ^' M6 x% {+ o) G, H0 s- Q（1）增加输出电压幅度：在频率范围内负载电阻上正弦信号输出电压的峰- 峰值Vopp=6V±1V；
$ U& Q: C; _4 `& T（2）产生模拟幅度调制(AM) 信号：在1MHz~10MHz范围内调制度ma 可在10%～100%之间程控调节，
$ `2 b( Y, p# E) i" P) s$ K7 j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100kHz~10MHz频率范围内产生10kHz 最大频偏，且最大频
) v! {: x# M) f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；
: S7 u# p2 Z; Q% t* S! e（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
  ^* B+ Y% h  u/ a: h. j率固定为10kbps ，二进制基带序列信号自行产生；
& Z# t8 l- W& m. P（5）其他。
" }/ M5 L( N# ?) d1 @; A) ^三、评分标准
! `2 Q2 g: ?2 {" ]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

' U+ V" Z" E2 c+ q6 _其他5
集成运放参数测试仪（ B题）
一、任务
9 m* g4 W3 X7 W9 n- B1 c" Y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1 所示。
图1
9 L8 A- J) \, }/ [* N! S二、要求
1、基本要求
* d9 V9 F  p& o（1）能测试VIO( 输入失调电压) 、I IO( 输入失调电流) 、AVD ( 交流差模开环电压增益) 和KCMR ( 交流共
% p9 C& P! K: C模抑制比) 四项基本参数，显示器最大显示数为 3999 ；
: x0 @, n  P; r) k& Y& ?1 d（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)：
VIO：测量范围为0～40mV（量程为4mV和40mV），误差绝对值小于3%读数+1 个字；
I IO：测量范围为0～4μ A（量程为0.4 μA 和4μA），误差绝对值小于3%读数+1 个字；
AVD：测量范围为 60dB ～120dB，测试误差绝对值小于3dB；
KCMR：测量范围为 60dB ～120dB，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4 V 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
8 a, [& p. [& M$ ]$ a3 G试VIO、I IO、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
100kHz ～3.5MHz，测量时间≤ 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 40kHz ～4MHz，频率误差绝对值
4 J& Q' }' A2 {( q- B! c小于1%；输出电压的有效值为2V±0.2 V ；
: w6 y+ j, V0 ^; s' f! q（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、I IO、AVD、KCMR和BWG的顺
& m' h2 ~' ^) _' p6 M6 }3 _序测量、显示并打印以上5 个参数测量结果；
（3）其他。
9 K; q  o% Q1 u  g3 N三、评分标准
6 K; S# [4 n$ g, {项目满分
1 Q) Q) v( [$ S; @基本要求
1 a# W. x+ G* N4 ~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
' `6 p+ S% ?5 N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。
2 W) T& v) V* o: O  `9 |  L50
" b- i! Z5 L: ^1 J, l- }实际制作完成情况50
, j+ s+ v& D3 y6 C& u1 l3 4/5/2013
8 X3 H5 M0 _) `; }  g6 }发挥部分
, K& j/ B+ \0 q! T, A完成第（ 1）项30
+ V8 g) d2 K$ H6 r  b完成第（ 2）项15
* C6 [* I' O7 P9 ]; m$ K# Q) i其他5
7 n' y- I' F; h- J* L( M( E# |四、说明
. W5 G+ N4 \. j8 y+ z  ~9 d1 B1、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 、μA741、
- x. _: W3 x1 ~* |! U; }F007 等) 通用型运算放大器；
5 K6 f5 S# `% ]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。
/ c1 g5 h  n, l4 Z( Z) O- \附录：
参照GB3442-82 标准， VIO、I IO、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
8 `& B' l5 B) @# j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
- N3 J$ V, Y2 p7 W& T度应比自制的运放参数测试仪的精度高一个数量级。
/ Z; T: b9 ?( u9 C（1） VIO、I IO 电参数测试原理图
图2
①在K1、K2 闭合时，测得辅助运放的输出电压记为VL0 ，则有：
②在K1、K2 闭合时，测得辅助运放的输出电压记为VL0 ；在K1、K2 断开时，测得辅助运放的输
出电压记为VL1，则有：
, d4 j1 ]% ~+ u* V& P# I3 }  ]; Q& f（2）AVD电参数的测试原理与测试原理图
- L# \" @3 k0 X7 W- a' R' V图3
6 l3 C4 O' k& V( t# w- v! F设信号源输出电压为VS，测得辅助运放输出电压为VL0，则有
（3）KCMR电参数的测试原理与测试原理图
3 ?' p( o* e' Q1 k图4
! Q& O; E8 u& T& l" |设信号源输出电压为VS，测得辅助运放输出电压为VL0，则有
, C' B; H- ?) ^& u! o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 _) z8 F6 [, u7 m2、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； I IO与R的乘
积远大于VIO； I IO 与Ri // Rf 的乘积应远小于VIO。测试电路中的电阻值建议取： Ri =100Ω 、Rf =20 k
  H2 Y' g* T3 Z0 C/ y100k R1= R2=30k 、RL=10 k Ω 、R=1MΩ；
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 。
% {* ~3 ]2 U% f2 e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。
* c6 |( y+ @1 t
& c' k! {' _6 ^

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学习一下。