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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)
    * ?2 L( s' j8 q! J# Z0 j. u7 }【本科组】7 |) [$ ~5 I% R- |% I2 M
    一、任务/ D3 q# e4 T# O* F
    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。1 M; ~* Z! i; [' V9 o+ ^. d) `+ M
    二、要求
    / P' Y9 _/ Q+ n. |, ?3 N1.基本要求) X2 \8 E- A3 y3 M( z
    (1)输入阻抗: 50Ω4 y3 I' H9 m) T" L2 H
    (2)输入信号电压范围(峰-峰值):100mV~5V
    8 e0 c- Q0 N; B; y7 f(3)输入信号包含的频率成分范围: 200Hz~10kHz# j( O! I: j4 ^0 W6 o) j0 h
    (4)频率分辨力: 100Hz(可正确测量被测信号中,频差不小于100Hz 的
    0 ?; c9 Z) l0 S7 ^; S7 o- l频率分量的功率值。)" O, \4 ~$ Z1 K( d4 P  i
    (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, P: p7 Z- K- t
    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- }" O/ q: }  }( y' }
    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%。* _+ J! O% G) W" |
    (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! e% @- s" v  j+ O" }8 @
    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
    8 m; c% y4 x  }* \! T6 h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。
      ?' h2 _) V. ?8 M1 e! K2.发挥部分
    / p  j, M) e1 e, }0 {7 B6 X, e  u* a(1)扩大输入信号动态范围,提高灵敏度。7 b+ Y8 i4 m% L# z3 |7 D
    (2)输入信号包含的频率成分范围: 20Hz~10kHz。
    2 {6 u+ c  x3 m, ?4 {; {(3)增加频率分辨力20Hz 档。4 L5 B2 h: C2 c2 N$ c/ v
    (4)判断输入信号的周期性,并测量其周期。
    ) u' O5 F% R' k# k. i. ?(5)测量被测正弦信号的失真度。
    9 h" }3 h' ?% O  a+ m(6)其他。* o/ r: {: l) k/ z& V/ }  U2 ~' s
    三、说明
    3 ^" A5 g" ?  b+ [1.电源可用成品,必须自备,亦可自制。: @: D: A& y/ t; L* U7 b
    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、
      _# z) t7 \0 j' i! s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
    " A+ g' p0 z; m3 S7 H% [) B& R  I用附件给出。2 h) U5 o2 F4 `6 V
    无线识别装置( B 题)
    . i8 S6 t3 B* o7 i【本科组】6 ^0 |7 _) a/ e8 `# }1 o( ~
    一、任务3 D& ^, u# l$ ]0 N* d4 b5 t
    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,) y+ b0 b4 |, Y) [+ {9 z) o
    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。, z, z# B" h3 w; ]( A# @
    图1 无线识别装置方框图
    ) _: C$ W- w$ _* F9 _, @+ E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7 L, h9 f( N8 d. F. V+ ]
    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- S' q5 Z: B& ]$ O% P+ q
    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
    ) a9 J  k$ B& A) p8 m/ `; |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" U% N' t, J% f& m9 ^
    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
    ' X! R8 \* g/ u" DD。7 `1 L+ q' D# @7 Q4 h" `
    阅读器、应答器不得使用其他耦合方式。
    $ Z/ i3 g( {4 c) ]. f0 F3 {二、要求
    2 ^, L; W" t: `" v- J0 d1.基本要求. G: }9 z1 n% _" U7 K8 u
    (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' o7 U. L0 T) k0 U' N, 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
    ; F0 i' t# r: \. ?5 _& g4 d* m答器的有无。识别正确率≥ 80%,识别时间≤ 5 秒,耦合线圈间距D≥
    0 L  w# F1 k% p9 u5 ?/ ^% X' o5cm。& R$ E  G; t3 Y% j- W( c: X5 J
    (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$ L; ^" A; L% L: H
    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≤) N" J8 [4 l! B% B: m: Z2 Y  y
    5 秒,耦合线圈间距D≥5cm。* c' K: E! y( s& l" r( z/ b! H6 {
    2.发挥部分
    2 L4 b1 {0 Q2 \! g( C(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 s7 v6 s5 W5 k8 m: K: Y3 Z) M
    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。
    + z; x, X- ^1 I. d- S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( I* H" b3 V. A
    率≥80%,响应时间≤ 5 秒,耦合线圈间距D≥5cm。
    ' p+ U+ d' K7 x  b( y: I) @" pD
    , B" l: ?+ X5 B" G  L阅读器应答器
    ( X2 f/ {$ C7 o$ U. R- O耦合线圈耦合线圈4 {6 D, W0 @+ R! ^- M- i
    外接. W3 h1 @! X9 G0 ^0 e
    单电源: S. O3 R# w  @! C: ~
    (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% i2 h. N+ z  y
    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
    ( T% ^6 H! q" t& p/ m) \0 N0 k距D。. H" t' k0 |3 Y) i# ^6 B
    (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。, e* y7 \, h- k3 u9 C+ C% J( u
    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+ y+ M- k) y0 y' x8 e5 H& N
    端写入、读出应答器存储信息的功能。
    3 a6 }, d6 ?, w' [+ R(4)其他。
    . X8 X/ I+ {, N" S8 m1 E8 g三、说明
    : ~: ~. ~% ~  B$ A8 W) D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4 L3 A3 p9 x& r! o
    的测试结果。完整的电路原理图、重要的源程序用附件给出。, d* ~- v9 o& _* y& ]
    数字示波器( C 题): m+ \9 Z5 h! v0 ?$ v
    【本科组】
    * \& \0 q9 S) M一、任务
    ' T# }: \9 \( V: `% f; d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
    % @2 k, r' |* L图1 所示。# \# v7 k1 I$ b
    取样与
    5 m" T& O# g. K0 ^' _% E保持电路7 _/ s' C8 b- O0 e" V" P- l
    A / D 转换' G" N& S1 ^# b, x& x9 ?! Q( f
    与存储9 o. G' J( h! x4 a
    控制电路
    ; J- g# a/ E8 F4 a: A+ D9 E! N" V' Y" Y) I

    * m- b- K! g& c3 W9 z. T: \7 K6 Z6 t7 s7 i0 g
    0 f" o* V; y% F$ x8 K2 e4 P; s7 s7 v; n
    输入8 c% X# Q' s$ [. ?+ t4 J7 o% B% V
    电路. I$ x) L! |1 K  ^, Q
    触发
    % R9 n* D. i" K7 Z9 g) j电路
    4 b& n0 b7 S, }) F% B) c4 aTP
    - T$ P+ S7 m5 \3 W- c图1 数字示波器示意图9 Q% ~7 j3 C; I/ c
    二、要求
    9 m5 B% Q& ]9 p2 B3 N0 m1.基本要求! l# P& p% c0 d+ y, ^0 Z# j
    (1)被测周期信号的频率范围为10Hz~10MHz,仪器输入阻抗为1M ,# v5 `$ Z$ u0 C/ B6 z7 Z
    显示屏的刻度为8 div×10div,垂直分辨率为8bits,水平显示分辨率
    0 z- [% i4 Y+ {  d; j7 D! p≥20 点/ div 。
    ) [% @4 i+ W2 c: J(2)垂直灵敏度要求含1V/div 、0.1V/div 两档。电压测量误差≤ 5%。$ w+ G8 k9 m0 a& u4 Q- d0 e  f
    (3)实时采样速率≤ 1MSa/s,等效采样速率≥ 200MSa/s;扫描速度要求含
    ) U- L5 [& z0 p) `- K0 I20ms/div、2μs /div、100 ns/div 三档,波形周期测量误差≤ 5%。
    + b! ?0 R  J6 s7 W5 P0 h/ P(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。
    4 v+ G6 [7 I' b: }( q* |(5)被测信号的显示波形应无明显失真。5 ]  n6 x. ?' H. ~, Q# M+ j8 [
    2.发挥部分
    " Y* r' _5 r9 d% 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%,5 W8 s: \8 A+ }% C, S. G- ]
    输入短路时的输出噪声峰-峰值小于2mV。
    8 g: @4 w& f; j) ~(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  f3 b. f! m# O; Y" D1 \并能在需要时调出存储的波形予以显示。
      C( t8 z- T- g2 }0 O! P(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3 m% m' H4 M8 R" p; M: s$ f7 S
    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~
      {+ q1 U3 s) {: x0 ?% U1 H50kHz)。5 ?4 `$ R! e6 y1 C
    (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
    % Y% v# z/ E0 H# W7 t载电阻≥ 1 M 时),频率误差≤ 5%。
    . W8 L" z6 @8 n  B% d9 l, u(5)其他。( A' R8 g, [# i* [$ a
    三、说明
    + o) i) b. u; E  \* `5 e1.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
    8 r$ S, w  S0 |6 _9 j; c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
    / o. ]" K: D/ D8 I$ P& i- \% N子TP。
    - u( _, `' M& c" D2.显示部分可采用通用示波器,也可采用液晶显示器。6 q3 T4 R6 W, F! v3 P* @
    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. d4 j% t7 ]# H
    内容,或陈尚松等编著的《电子测量与仪器》等相关资料。* \5 p% G7 y  P+ |# K) f& Z
    4.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
    # D* d# d5 h7 j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
    % H$ ?$ M! M" A3 w: h1 L  M* J9 @附件给出。" t: E  [5 U7 E7 i
    程控滤波器( D 题)0 `" ]  C8 C' N+ ~1 J& A0 {! q
    【本科组】
    ' [$ A8 \" L6 W一、任务; j/ [( S! P- y) f! B9 {
    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
    / `# K/ j! Y: x- h8 l! E通滤波器通带、截止频率等参数可设置。2 b3 C' t7 E" Y% C7 D3 a! I0 V: D
    放大器滤波器
    2 N3 v+ @4 _4 J4 d0 i6 F5 @3 x信号输入0 b: Y( K4 B; L$ K
    参数设置参数设置
    * P  q; w; G* J. m' q9 T$ \信号输出
      Q7 q3 u2 j+ _( p" }RL2 a, N2 _0 K* q7 o5 ^- @4 W0 A
    测试端子
    * h' r8 w4 v2 C  Y图1 程控滤波器组成框图
    : G( Z# A: `+ L二、要求
    8 _$ a, r1 w  t5 X2 f) V1. 基本要求
    ' s  s; p  ]  w(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" X' |( X& c- C2 m6 C$ X3 x" n, r6 g
    步进可调,通频带为100Hz~40kHz,放大器输出电压无明显失真。
    ; G2 ~: Z, t6 y. n3 w2 V7 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
    7 r" [5 g: X5 {$ d1 Q3 X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
    6 x# X6 Y& K+ {) d9 W+ l增益不大于30dB, RL=1k 。
    9 ~9 a& Q5 F1 t# v6 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
    ! Z: z, C1 ?4 i0 w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
    . w1 |6 M7 r) ]9 x6 @增益不大于30dB, RL=1k 。1 o7 ]- e! t1 c
    (4)电压增益与截止频率的误差均不大于10%。7 j0 b. h* W' |$ S
    (5)有设置参数显示功能。4 G5 Y  }& x% l
    2. 发挥部分
    - @( R$ c4 Z0 m& }( K* j( h/ K(1)放大器电压增益为60dB,输入信号电压振幅为10mV;增益10dB 步
    2 }) P. m; q. r4 E3 J# T4 Y进可调,电压增益误差不大于5%。
    " Z$ H9 i( X  P" w7 Q% a7 w(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,
    & q; l0 M$ x8 i% W$ h要求放大器与低通滤波器在200kHz 处的总电压增益小于5dB,-3dB( ~$ `8 f! Z9 e, Y7 R" ~
    通带误差不大于5%。
    ) o5 h$ c! W) p6 ?4 G8 O* {3 ]9 u( 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, Q* l5 a6 i' l% \: V
    100Hz~200kHz,频率步进10kHz。
    ' f7 Z' [8 G, ?0 g$ X& M1 K(4)其他。
    & T/ t* U+ m; }  E# J# B三、说明
      O" T4 v2 N, u% O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# }, o* x5 z1 d# {. ]
    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。
    % J, f/ G5 u& {7 K% R8 N开关稳压电源( E 题)9 q' a+ v0 J, C" X0 \
    【本科组】- ~& Z, D  ]+ p8 t# D% Z) }+ U) x6 Q. g
    一、任务
      U1 j3 L: _, |. ]% ^设计并制作如图1 所示的开关稳压电源。
    % D, O% L1 `& {( j  {3 uU1= 220V AC U2=18VAC UO RL/ O6 g) o- Q& m* L( Z
    隔离
    1 _2 T( |, X. M, P/ `6 N变压器2 ]( Z- Q, m) A
    DC-DC
    " p& `: e$ v' z0 m变换器5 m( Q5 c4 U1 C0 [: X1 X
    IO
    2 J4 k& o3 ?. b( X, q整流9 c8 N& A4 ^  V% f& Q2 w# ?
    滤波U IN
    5 ^2 {" t- x* [7 d* ]3 zI IN
    : B3 X+ Q' O, V4 }; x$ p% s开关稳压电源
    # F) z& a8 F* {: @9 l图1 电源框图- y1 _6 g0 A+ x
    二、要求
    4 g- q# d: K- T8 b# q+ G' R在电阻负载条件下,使电源满足下述要求:
    % r! b  g$ M$ i1.基本要求
    ( B+ a% _1 X' Q& y- O; e(1) 输出电压UO 可调范围: 30V~36V;
    ' Z/ P8 _5 ~9 Z(2) 最大输出电流IOmax:2A;
    , T3 N- u! P. r* K7 @- T(3)U2 从15V 变到21V 时,电压调整率SU≤2%(IO=2A);
    / E( ^& G3 k5 x1 z/ X% B(4) IO 从0 变到2A 时,负载调整率SI≤5%(U2=18V);6 D. r$ ?6 ^% g! ^9 j7 F0 y. q
    (5) 输出噪声纹波电压峰-峰值UOPP≤1V(U2=18V,UO=36V, IO=2A);
    : D+ r8 k5 ]% h! c0 P(6)DC-DC 变换器的效率≥70%(U2=18V,UO=36V,IO=2A);
    5 z3 [1 m; |/ C2 {2 Q/ P, _(7) 具有过流保护功能,动作电流IO(th)=2.5 ±0.2A;  C- `+ }, h  h! G& q
    2.发挥部分' {- {9 ?/ m7 y0 F4 N- ~1 Y
    (1) 进一步提高电压调整率,使SU≤0.2%(IO=2A);, `; l# X! w! v, P- E$ M8 G/ g
    (2) 进一步提高负载调整率,使SI≤0.5%(U2=18V);
    1 ^3 L% @- _* o% Z/ g(3) 进一步提高效率,使≥85%(U2=18V,UO=36V, IO=2A);
    5 j- f8 V) V8 U" j) H(4) 排除过流故障后,电源能自动恢复为正常状态;0 s: G( l  A3 U5 ?
    (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# [% |7 H5 j( s! a3 }
    电压、电流的测量和数字显示功能。- @* U% ~& s7 [6 x: e
    (6) 其他。( U0 O+ U/ C; L# K4 S
    三、说明6 @) F( t" P% ?
    (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。
    # h9 M6 g% |& V$ J2 b(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)5 Y7 O! e2 s0 S% A
    只能由UIN 端口供电,不得另加辅助电源。
    3 ?8 ^- g% [. K$ Z, m' |! t2 t( g(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  d1 d. c+ i: G# f
    求用带宽不小于20MHz 模拟示波器(AC 耦合、扫描速度20ms/div)) S2 j& |) O) l# I# K3 m7 `) [3 n+ U
    测量UOPP。
    % M% z, Z% G# l" H(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
    ' u, u6 n) X$ I) F6 a$ L' B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, l7 |6 N: z: d3 s( ], |# q
    化率; DC-DC 变换器效率=PO/ PIN,其中PO=UOIO,PIN=UINIIN。7 r1 [# x7 b9 x$ K5 p; Y
    (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,/ Y  u' H4 n) d+ c/ x. n
    不能出现过热等故障)。
    4 h8 l  M2 [2 D  R(6) 制作时应考虑方便测试,合理设置测试点(参考图1)。
    ' E' z3 K0 m! s+ n% l# ], W- Y7 c(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  i/ F& {/ i# L, W9 [
    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! f% @- ?3 h+ p
    测试结果用附件给出。
    3 H5 G3 Y8 i/ v积分式直流数字电压表( G 题)
    ; _/ b1 l7 ^7 }& b【高职高专组】# k5 H7 B# \4 ?  e9 G2 a
    一、任务/ b5 j/ E, r& L2 s
    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
    8 u8 F1 w7 m, `% _, |8 `/ [表。3 ]. z7 I, l. r
    二、要求
    % z, I+ O" I8 C" g2 j1.基本要求
    ! `. E7 U. R1 B( a& ~5 j9 \! v(1)测量范围: 10mV~2V5 |9 X: l8 z9 v& u
    (2)量程: 200mV,2V
      J3 G0 N6 @: {+ E(3)显示范围:十进制数0~1999
    2 F. A7 ]) \. ]$ A2 h(4)测量分辨率: 1mV(2V 档), |2 {3 E2 ?7 I; ~- i7 [
    (5)测量误差:≤± 0.5%± 5 个字  O8 |/ q, c1 P- l+ d. v  z
    (6)采样速率:≥ 2 次/秒$ q' c! a: U. I/ i
    (7)输入电阻:≥ 1M
      U0 k1 M7 Z! l+ }# Q7 K3 L3 ~(8)具有抑制工频干扰功能
    . k1 x! d$ G. W2.发挥部分
    ! z, t0 `, ~4 C+ Q" y1 G$ A  ?# [5 r(1)测量范围: 1mV~2V
    / A' ^4 B3 h& }1 b; x6 N(2)量程: 200mV,2V
    + {, f0 T. M6 R1 z" `8 s(3)显示范围:十进制数0~19999
    8 O; b6 @& v/ w4 l3 Q(4)测量分辨率: 0.1mV(2V 档)
    ; Y* ^% Q& |$ q(5)测量误差:≤± 0.05%± 5 个字
    7 i) T$ v2 G- \# D# R" k( W- s(6)具有自动校零功能
    $ [9 a, S4 e; m* U: _, f(7)具有自动量程转换功能5 b! R$ B5 o5 T/ N/ }
    (8)其他
    % |) o0 |7 Z6 a; t- L0 H5 V三、说明
    5 z! {: [. V, D& y在电路中应有可测得积分波形的测试点。
    , c* m( w+ {* p1 q; K6 z* [* i信号发生器( H 题)+ G; u. c! y3 W% [0 l9 P
    【高职高专组】% K; K, T6 ]3 M+ j" p. _
    一、任务; l9 Y  M- H9 M/ w
    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. l- w% r5 {% o
    统框图如图1 所示。
    : G. v: I, T, l( E图1 信号发生器系统框图+ o6 m$ V5 \0 Y% y
    二、要求- D8 F% u* b5 M8 P; k5 Y& i
    1.基本要求
    0 z1 c  _6 r- p* l5 o; w- h(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;
    % S' X5 u6 d& B. W) |0 s; g. E(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
    $ a  q# o9 m! H3 H6 P3 T. y于10-3;
    ( R, I2 n* i; d# w& P(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
    ' |+ L5 m- |. \! Q* B- G围内可调;
    6 M2 F# G' w/ W2 m, Z9 ](4)输出信号波形无明显失真;( f: ~! J5 C3 x2 b2 \+ |- V
    (5)自制稳压电源。
    1 k  G7 v. M& q) ^- M/ @2.发挥部分3 R  [/ X6 K! v7 M
    (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:9 k; t8 {( ]& c: W
    在10Hz~1kHz 范围内步进间隔为10Hz;在1kHz~1MHz范围内步进间
    : R' R8 ^: j, U$ T0 Z/ K1 V( N隔为1kHz。输出信号频率值可通过键盘进行设置;
    0 u8 T; a! ^" ~  z- I(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
    2 z% d$ g1 ]5 p! b* q2 f4 z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) @0 k. V: z# A; w# F4 q
    参数调整 信号发生
    8 K  ?: k7 a+ F* A, }9 s) n稳压电源
    + z3 ]" z& T, F6 s8 u, I信号输出
    5 X% g% m$ B$ I输出信号
    % r, b6 A& ]% H# |置;/ I3 ~$ n' l( [( r$ ]6 _( R  r
    (3)可实时显示输出信号的类型、幅度、频率和频率步进值;2 X8 I# w$ ~1 O. ?
    (4)其他。0 o4 ?/ R; Y- M- M* v* _
    三、说明( u: E/ R" I; {" f7 D4 ^* M
    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! |9 U) S& u* f4 _* u
    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 V1 ?/ h0 D* W+ I+ k( j可控放大器( I 题)
    # V; W. u# i2 O" [" H5 ^【高职高专组】' c( ?9 L# K  P) V
    一、任务
    ! z( Q3 ^3 `" z$ I( ?8 g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;- ^; O, Z9 w+ S8 T
    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。3 Q3 ~4 c& o- G2 w
    放大器滤波器
    1 M9 ^, J# w/ c1 D5 A( H; t4 h信号输入
    ! S  X& X3 S  b/ x: u9 }) Q/ B参数设置参数设置; q1 T) ^: W+ |1 I' ~' _
    信号输出
    ! \" B4 b, C4 Y' `: Q# v# p, {RL
    8 T; c5 d7 Z0 Q. L8 [3 v测试端子& e2 `/ `; |  g7 ?
    图1 可控放大器组成框图
    ! a: W- p) a) R' \6 l  C二、要求* E+ H& ?( {6 |
    1.基本要求
    / R3 v6 y. s! e+ @(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
    , m6 W; L) I3 I) A5 q+ O0 o100Hz~40kHz,放大器输出电压无明显失真。% l( Y6 v1 ^9 L- y3 A  X/ `
    (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  P) X. `# t6 D) r
    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
    : P- \% r+ q7 v4 ]/ D' D不大于30dB,RL=1k 。
    0 M9 m& K! `! c(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
    " q8 i. J$ W& [% g+ V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' b, \& i1 g. p# S. a0 w% a
    益不大于30dB, RL=1k 。2 j1 R" g; ~8 c% L0 m
    (4)截止频率的误差不大于10%。; ~* U0 @8 S2 B6 V" r
    (5)有设置参数显示功能。
    ! c7 d( z4 @' T% q* x! I2、发挥部分& f4 G, C3 P* N; o
    电动车跷跷板(F 题)4 O8 s: U2 H" j* u
    【本科组】
    6 Z2 j2 N( J+ x/ g一、任务, O- f) A- U5 l
    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
    ; H" v( z; P: H, }1 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;
    8 ]. O9 o" Q" E* |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9 ~; x. U! u5 h' G" T0 {5 M% V
    板起始状态和平衡状态示意图分别如图1 和图2 所示。
    , E5 t6 d9 w  v5 x0 X4 h* c8 [二、要求, Z. U7 X' X  ^% G9 |
    1. 基本要求- u) J6 W& A9 j8 v6 @0 o
    在不加配重的情况下,电动车完成以下运动:0 t6 a- y; K3 n4 k3 b
    (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;, J" n7 M4 r3 U3 e2 R& F  ^+ a/ E
    (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,
    & i9 }0 h  {, z并给出明显的平衡指示;
    ( R8 a* y" Z7 Y. a1 L' Z' T9 t(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
    $ a8 G$ L( M' P/ j板末端B 不大于50mm);
    ' M7 A9 j$ h$ G/ D(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;
    9 G  R; A; c; T7 x* }) J6 F. T+ K* S(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
    / f0 v. j. g8 f* E: A的时间。) q2 e5 F, V+ [" u
    2. 发挥部分
    , u( p1 R+ n$ ^3 p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:: i6 J0 F! e7 r8 C+ m- L9 K
    (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% O/ r8 O" T; X2 i+ L
    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:
    0 D$ O9 `) v% Q2 x6 v5 _- {(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; |3 U. r& z  x. `2 P% q- @) a
    以上;
    2 D; I) G% M+ d1 ~3 l(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,/ ]+ _" X( R- A9 ~
    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;# T8 p) j) O2 S
    (4)电动车在3 分钟之内完成( 1)~( 3)全过程。
    9 j. ^% q  c0 z" z/ u0 o(5)其他。( t. |, p$ t! _* U
    三、说明
    ) x$ g, v' n1 V9 E, e. V(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。
    # o. [% q4 Y# o% \: i(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9 \7 q  G  d8 y" w! z1 ?0 }' S
    与支架圆滑接触,能灵活转动。. r! ]9 T" u3 z* P" B
    (3)测试中,使用参赛队自制的跷跷板装置。. h# m' F, {- Z1 j8 s) o; g
    (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
    8 P0 b' {! i% A+ v1 [$ M整。
    8 y( U# l  e* |# R+ D(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≤% N- h& q* W/ }! w4 u
    200mm。) w+ |, v' N! r1 q  D* G7 @0 `- @
    (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。
    % ^) ~- v$ _3 ?& K: e6 D3 P(7)整个行程约为1600mm减去车长。
    7 C( H! [. r9 b% Q& s" Y6 ^1 b(8)测试过程中不允许人为控制电动车运动。
    0 Y- \8 q1 J0 }(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,3 k/ J5 ^- Q2 u, @6 @7 n
    可以直接从( 2)项开始,但是( 1)项不得分。3 x. G  l% g7 c# p1 a  n/ d  p
    (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
    ' e& C- v" N1 k0 j( X0 _, _! p步进可调,通频带为100Hz~100kHz。/ M/ k2 v7 b9 C* k* z& i0 d
    (2)制作一个带通滤波器,中心频率50kHz,通频带10kHz,在40kHz 和
    5 s  f4 X5 f! v' K5 j  z60kHz频率处,要求放大器与带通滤波器的总电压增益不大于45dB。0 R; \+ `' A) w  [8 S* g, y
    (3)上述带通滤波器中心频率可设置,设置范围40kHz~60kHz,步进为
    9 d0 e3 P4 e! I/ c2kHz。% U% U" t# Y% B' [1 E! Q, x% i5 P0 N* F
    (4)电压增益、截止频率误差均不大于5%。1 a; J, A( \3 F' S/ x
    (5)其他。  B6 K3 K2 R0 v% K" v9 X1 w& x
    三、说明
    $ ]6 c6 Q0 k# N1. 正弦输入信号由信号源提供。( d8 w: L. M; `9 A
    2. 放大器输出端应留测试端子。
    , m% W5 u9 f; C3. 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。0 {8 A6 _8 K) L5 k1 h
    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。- O% f6 J% {5 W

    & P2 q: r8 l; b" j
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    & c" s' z+ m1 E. Q" w' L

    3 y: Y& Y" ]" o4 `% A% z, J/ @/ c4 n% t: ]

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    2#
    发表于 2019-11-22 19:49 | 只看该作者
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