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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): m- I7 ], J. t9 x' O. N1 n4 }
    【本科组】
    8 m7 H* R2 i  I# R, {" J6 i一、任务6 d4 g' K( B! J6 i
    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。* z1 |! o0 e; U- f3 L8 }& O  U
    二、要求
    5 X7 z& {  {, F, v: v1.基本要求
      v7 d( f3 Y. j' q(1)输入阻抗: 50Ω
    , `2 r$ M- j) @6 `" I) D$ T3 j+ ~(2)输入信号电压范围(峰-峰值):100mV~5V
    ( A6 e. Z! p, d  z  {1 p1 H; R# I(3)输入信号包含的频率成分范围: 200Hz~10kHz
    % w( h/ g8 j' _9 R, I(4)频率分辨力: 100Hz(可正确测量被测信号中,频差不小于100Hz 的+ H9 A$ ^' Y# L2 A% K2 Z
    频率分量的功率值。)
    3 E" Z2 O: }/ U: x9 d. d$ {/ ^(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
    / M! L2 D7 {& Y2 X6 g7 W% Z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$ }4 p  H' V! ]: J( |/ X! `7 T
    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%。  e# D4 e* ^+ \
    (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
    / ?' s5 S% y9 W9 r+ e3 A: I) o: Y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
    6 {8 K- L8 n2 m( a( o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。! o" ~6 G  ~- q% e- Q0 S
    2.发挥部分
    4 I0 s5 i$ j. D(1)扩大输入信号动态范围,提高灵敏度。
    - b3 E7 _( _9 J1 L* w& O(2)输入信号包含的频率成分范围: 20Hz~10kHz。
    7 E; z6 }3 j9 k( w( v(3)增加频率分辨力20Hz 档。, z* L4 ?9 ?$ f( c5 [+ o
    (4)判断输入信号的周期性,并测量其周期。, Y- n! j- I' x/ K5 f. Q0 S  b+ G  z
    (5)测量被测正弦信号的失真度。
    , B7 p) R# {4 Y5 g3 J. n4 ^(6)其他。
    / k" L! I+ Y6 @0 _6 O三、说明
    8 L% g4 K: V/ N, h5 Q1.电源可用成品,必须自备,亦可自制。
    & Q! B( B* Q& K" M" I4 z2.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、
    6 p/ \/ s. c! _  }5 @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
    % |/ R' `  n  s1 ^用附件给出。
    ( K1 P8 R# e$ P  d' c* R8 a# h- ~, U7 r无线识别装置( B 题)$ ~/ b" ?. r' u, ~( Q
    【本科组】
    , K4 [* o8 w. s4 w4 {/ {6 X) |一、任务3 l7 F; c. D, W' ~+ s' Y  K4 f
    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,' }8 [/ J6 P7 T( x* a& F
    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。* A4 k5 x% g! r$ S
    图1 无线识别装置方框图) f- I7 G( l. b8 b6 l
    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
    1 Z) l, v1 R8 c' S5 {2 E& ?4 A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4 t& w) X. y3 x* B3 O/ w6 f5 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
    " X2 z) @, J* d* `1 y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
    9 q( S8 y. f' I5 x! U/ R5 a! N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; \( W1 g8 N& M6 R; K1 R- I
    D。- s  p3 r" z; w
    阅读器、应答器不得使用其他耦合方式。
    ! W  a; k* a4 q2 f. r1 w" S; I8 w二、要求
    8 k, g6 h( U- V6 A: {1.基本要求  [+ O. N+ |0 o; k
    (1)应答器采用两节1.5V 干电池供电,阅读器用外接单电源供电。阅读
    . y7 g5 B) O/ {: X$ C" [# i器采用发光二极管显示识别结果,能在D尽可能大的情况下,识别应
    7 I3 k. z  n* o0 f( Z答器的有无。识别正确率≥ 80%,识别时间≤ 5 秒,耦合线圈间距D≥$ n. d! f0 o; Z, r2 p: T) X
    5cm。( m; F! l+ G4 W
    (2)应答器增加编码预置功能,可以用开关预置四位二进制编码。阅读器4 @/ j$ |, i3 k0 p
    能正确识别并显示应答器的预置编码。显示正确率≥ 80%,响应时间≤* \7 E4 i  C4 u) b
    5 秒,耦合线圈间距D≥5cm。) m+ K+ W3 L& h, X" u
    2.发挥部分
    ' K/ x) G# {  ~(1)应答器所需电源能量全部从耦合线圈获得(通过对耦合到的信号进行9 j9 i2 D  L, ], b1 p* }: `
    整流滤波得到能量),不允许使用电池及内部含有电池的集成电路。
    4 X; }3 h" K1 ]: K阅读器能正确读出并显示应答器上预置的四位二进制编码。显示正确
    3 e) g+ J) l$ f' o1 `率≥80%,响应时间≤ 5 秒,耦合线圈间距D≥5cm。. T& x7 J0 M  R' Y; Z" p: [( B- t' P! s
    D/ G8 H  z" t, I' F7 {
    阅读器应答器
    8 l0 F) j+ \) ]' T3 m4 i耦合线圈耦合线圈
    " E* [/ a# [7 u+ L. F5 `4 F! m  \外接$ ~. }/ p, E2 ~* e& X$ u# c
    单电源' w* Q& l# {- _% p; v
    (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* [( b4 i5 D! H3 l
    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
    ' y( _5 P2 D8 N# v) L8 M' c1 D距D。' o! T4 T# r+ B* H% L
    (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。3 U7 `: G" Z% b1 d" p* q
    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
    & U0 w/ i5 T# H; a6 J- k0 J端写入、读出应答器存储信息的功能。
    . H  x1 F5 {1 {" m  |6 q7 Y(4)其他。
    ! c$ k  u; Z$ s4 r$ \9 R三、说明
    ) L- K2 [8 V/ W! z9 o' R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+ ?% F0 p3 N/ x5 q2 A8 E
    的测试结果。完整的电路原理图、重要的源程序用附件给出。
    ' ~$ F: J1 ]# t4 x1 L0 b数字示波器( C 题)
    ' B) U- Y7 {6 |【本科组】
    - I4 v4 y- x, Z, ?4 X一、任务
    ) @2 Y0 L+ Z1 z" y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! r' E" U# a6 o- R+ O; e
    图1 所示。" d# }' U' |0 D  y) ?  E4 O( j
    取样与- E; x) K4 a+ C& Q  @1 i  @
    保持电路4 o: }: O# ^7 H! S
    A / D 转换
    * x& p2 b. y6 E! `与存储+ q' |: k, Q! K9 `, z
    控制电路
    - R% t* v% x; `- V5 N- K; z* Z- p7 N6 F0 ^& x8 t+ \7 W0 I, U

    . h/ L, i8 R! i; v: p- u# ^
    1 [5 C" Z/ b7 n) |, @6 U0 Q+ G9 G2 K$ s+ D$ D9 q
    输入5 L3 i9 Q9 _. P: X9 c" j
    电路
    ' Y4 V  e4 u+ a* {触发
    ) @# [9 m( D% [' j% K' n电路
    ' i3 @+ n3 P* Z& V" FTP
    1 O; S, R: q+ r图1 数字示波器示意图
    . i7 ^( |& U7 R9 j二、要求
    , N- b! P$ f, `6 e1 `1.基本要求
    $ a2 \( N: Q7 y) }# F(1)被测周期信号的频率范围为10Hz~10MHz,仪器输入阻抗为1M ,* g2 L% j6 }$ s5 y
    显示屏的刻度为8 div×10div,垂直分辨率为8bits,水平显示分辨率- r" s$ ~/ l) N% c) @
    ≥20 点/ div 。
    - _; k$ U/ m- r(2)垂直灵敏度要求含1V/div 、0.1V/div 两档。电压测量误差≤ 5%。, x/ M# j7 I8 |; ^0 K5 E
    (3)实时采样速率≤ 1MSa/s,等效采样速率≥ 200MSa/s;扫描速度要求含
    1 L0 U% q* ^. s+ N2 A* u; I20ms/div、2μs /div、100 ns/div 三档,波形周期测量误差≤ 5%。
    ' k' ?6 J. u7 p- a2 a, \(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。2 a8 p% N, O. F2 ?4 D- L
    (5)被测信号的显示波形应无明显失真。# _& v2 b2 j- y# X6 Z3 Z
    2.发挥部分: n. D4 M/ {0 D
    (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%,9 F/ ]2 I5 r6 T
    输入短路时的输出噪声峰-峰值小于2mV。# k" G4 k0 e$ N
    (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,
    8 d5 {2 G8 X; U6 x0 u" u7 ^+ G并能在需要时调出存储的波形予以显示。
    8 a$ a- {- L( P+ N( j( [(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- p/ W5 w: T9 j$ Z' K8 X
    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~2 ]# ]  Y$ D( a$ |. h
    50kHz)。3 |+ s. ~: K8 J2 B) g1 ]3 R7 `5 B1 T1 w
    (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! I0 v" D, n/ r) V# r( n3 f' R
    载电阻≥ 1 M 时),频率误差≤ 5%。5 @+ b6 Z) p6 @" L
    (5)其他。
    6 a1 ]5 P* r: S" T三、说明% x& y$ j+ m( u
    1.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
    $ H  @, R& k' \1 e5 Q, j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2 A" e+ J. M1 z/ S, Y; d
    子TP。6 Y6 K. F7 Q9 k7 D' Z
    2.显示部分可采用通用示波器,也可采用液晶显示器。
    ) }6 q! ^9 |! @; J7 B3.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
    $ [4 [' P% `  L( R, J) N2 C; G; ]" a内容,或陈尚松等编著的《电子测量与仪器》等相关资料。3 h0 ~/ N4 B0 D% 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& I  {% R  B3 n3 D
    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
    , U( @8 P5 z, J- P$ B附件给出。
    & \; I; c$ o1 x( k. E5 Z程控滤波器( D 题)
    0 ^2 W5 f1 r. S7 v5 ?+ K【本科组】* v$ Z' J7 I4 ]
    一、任务" x% C# r. o( h( l9 T
    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  |9 f, r3 ^2 E/ ]2 b* U, M' }/ g
    通滤波器通带、截止频率等参数可设置。
    , z1 ~8 @, C$ m; j: C放大器滤波器
    ' `  R6 L) e, {+ ^2 I8 k信号输入
    ( u  J% p0 X6 j# Z$ J. B参数设置参数设置
    : O8 B! n0 x8 {  k1 n信号输出
    : d, r1 X) s, ?' j6 s) r% \/ l4 ORL3 C, n' [# J; W- ]* @* f2 b
    测试端子
    + A( b, X/ u5 s图1 程控滤波器组成框图! l4 F* s6 A1 {8 n$ {
    二、要求. N: X4 X# g* z2 n( M* b% u
    1. 基本要求
    " p& {" U: ]. o" R: f(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! N1 R: `6 R8 M6 Y- L
    步进可调,通频带为100Hz~40kHz,放大器输出电压无明显失真。
    1 |" e! o: `% e" G(2)滤波器可设置为低通滤波器,其-3dB 截止频率fc 在1kHz~20kHz 范
    1 z6 g2 w* j8 B  }: E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
    1 _+ X: e: K% d2 P( U$ G增益不大于30dB, RL=1k 。
    6 [! D% W* y. d8 @(3)滤波器可设置为高通滤波器,其-3dB 截止频率fc 在1kHz~20kHz 范
    3 v, x* _1 c+ M$ I" [$ T" f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
    , H( y* ]+ _# [: [) M- a8 V( ^% K$ z增益不大于30dB, RL=1k 。
    : K! V6 |$ M; z% u3 e(4)电压增益与截止频率的误差均不大于10%。3 M( r+ |- N7 k  B
    (5)有设置参数显示功能。+ u; V' w* G8 J* C& D- h7 I; O
    2. 发挥部分
    & f6 e& d6 R( s' V6 Q  b(1)放大器电压增益为60dB,输入信号电压振幅为10mV;增益10dB 步' z& V8 ]7 d9 R0 H
    进可调,电压增益误差不大于5%。; s# t. C1 b8 p+ U) ?
    (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,) ^. }7 \* D" Z+ j0 @9 ?
    要求放大器与低通滤波器在200kHz 处的总电压增益小于5dB,-3dB5 X2 P4 S) y- O" A
    通带误差不大于5%。
    2 C3 B5 I, O0 g% k  W& k% Q( 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! H) W% E# o$ P7 K- w& m% }! f, q
    100Hz~200kHz,频率步进10kHz。: l1 G9 n' L$ A' y, y
    (4)其他。
    * }: L, X, U' O三、说明
    4 W6 ?$ }  A) d% u# p, `! o- S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0 Z. ~8 C, q) m) ^1 O3 \
    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。2 v0 D+ I0 C$ d2 X! l6 h
    开关稳压电源( E 题)' l$ Y3 t- z6 m+ N, [8 {
    【本科组】' k- Z* t$ ~( T2 I* _  f0 @
    一、任务
    0 n. f3 ^5 W) D: z$ U2 O" L; T设计并制作如图1 所示的开关稳压电源。
    8 {9 C/ @* r: H2 bU1= 220V AC U2=18VAC UO RL: b8 u9 Z0 I/ K" v1 l
    隔离
    9 @8 R! w! \. p5 }0 O% @变压器  ^% ^1 @0 T  l3 w1 z; [$ @* @# M, B
    DC-DC! w8 l: s/ a7 C/ _3 O
    变换器
    + u- K( V! @1 f9 r$ k3 q  cIO; O8 d* E' j1 [# r* O, {# E+ y
    整流' a/ E  m- S0 i  f1 U6 [/ K; L$ p
    滤波U IN
    4 m: w( Q" `4 Z# p6 O7 @I IN
    4 s! U4 A0 }3 a- {  k1 C3 J7 s开关稳压电源
    ' x. [% W9 b7 y# \图1 电源框图9 X: b9 q8 d* {- g
    二、要求. R' m9 C% {7 O5 O$ j
    在电阻负载条件下,使电源满足下述要求:2 Q1 [; ^7 |3 s8 t9 J0 n: ^+ q
    1.基本要求7 V* F. u: Q' U, e7 s
    (1) 输出电压UO 可调范围: 30V~36V;3 k$ F3 S8 p) X
    (2) 最大输出电流IOmax:2A;% ]4 y/ i) D/ B" g+ U
    (3)U2 从15V 变到21V 时,电压调整率SU≤2%(IO=2A);
    0 {% P+ `& A2 D9 f5 ~6 M6 z( ](4) IO 从0 变到2A 时,负载调整率SI≤5%(U2=18V);
    % B2 _+ ]) x5 Z* M: o(5) 输出噪声纹波电压峰-峰值UOPP≤1V(U2=18V,UO=36V, IO=2A);
    0 n: w1 z7 l2 x2 a7 i4 n(6)DC-DC 变换器的效率≥70%(U2=18V,UO=36V,IO=2A);& h- C/ d  ~- C  h+ d
    (7) 具有过流保护功能,动作电流IO(th)=2.5 ±0.2A;
    5 Y+ J; t5 K  y: e* c0 A2.发挥部分( u! a4 P6 H8 [9 M% O
    (1) 进一步提高电压调整率,使SU≤0.2%(IO=2A);8 L$ [+ f( V3 H3 d, |& O
    (2) 进一步提高负载调整率,使SI≤0.5%(U2=18V);
    # c! H; z; E1 w# Y8 n(3) 进一步提高效率,使≥85%(U2=18V,UO=36V, IO=2A);
    ; |% V# b% C, {$ A; C! b2 {# [(4) 排除过流故障后,电源能自动恢复为正常状态;: R2 X) K3 h: a( j  R
    (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; W. s* `! Y+ f
    电压、电流的测量和数字显示功能。8 o6 {0 s% t' A
    (6) 其他。
    4 h3 ]; e% e. p. J% D三、说明
    : E; a% ~; O! {$ V(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。
    6 D; S: N- W1 g( ]: h2 \(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)
    4 O8 }5 z8 F- y: A3 n只能由UIN 端口供电,不得另加辅助电源。
    * d- R5 e, o, O(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
    ) X3 h* N. ]+ J  l求用带宽不小于20MHz 模拟示波器(AC 耦合、扫描速度20ms/div)+ q5 ?3 E+ b$ v( N+ \, z: F
    测量UOPP。
    9 R; p& J, x1 J  ]# [9 f(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
    ) g2 f5 V6 Z% y2 J# [8 V8 @7 ~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$ M# s  Y, i+ c: T7 u. M
    化率; DC-DC 变换器效率=PO/ PIN,其中PO=UOIO,PIN=UINIIN。
    2 n! L1 w1 t- k& x. i(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,
    - \6 X; G; Z& M3 d- c( d1 P不能出现过热等故障)。. S/ t0 _" j. n) g8 x
    (6) 制作时应考虑方便测试,合理设置测试点(参考图1)。
    3 z  R! n* d$ _3 l8 s" C' t8 i(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! Z) S% p5 ?; ~7 h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1 a2 u! M5 }9 A1 H, ?. I( ?
    测试结果用附件给出。
    & e! D: s& K& z) h' R3 P; p积分式直流数字电压表( G 题)" Q0 c7 X  S# f6 ?8 P4 X$ b- g% _
    【高职高专组】! C! z- a8 N# z8 o* _
    一、任务% c8 n: {- Q' f7 L
    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9 \. P. }$ c( z# I9 }( b( n
    表。" A# g" p& @* A/ n2 {
    二、要求
    7 o8 [" b8 S; \* b9 ]5 [1.基本要求5 s: p, T# q. w0 i  j" T" a
    (1)测量范围: 10mV~2V
    5 y; x" B6 y: U/ F: L! D) Y(2)量程: 200mV,2V
    - d% m) v" `- c$ p* e+ I(3)显示范围:十进制数0~1999
    $ T  y5 C: g6 z3 l2 w(4)测量分辨率: 1mV(2V 档)
    + e4 l' N$ J. }7 \* G* X3 M* i(5)测量误差:≤± 0.5%± 5 个字
    + @: i2 w- ?- _. s: B, ^0 Y* P. v# K(6)采样速率:≥ 2 次/秒
    0 j& H& m# Y2 b% a4 E  K( l3 L8 A(7)输入电阻:≥ 1M
    ( s* d, j" s( \6 I: `(8)具有抑制工频干扰功能
    % [: ^. w1 S) |$ L7 A+ m% r2.发挥部分
    ) L* w( [4 @: N, o3 X(1)测量范围: 1mV~2V
    + E0 a5 P" ]; w" u(2)量程: 200mV,2V
    0 |! a) v: o% X: H; y4 S/ ^(3)显示范围:十进制数0~19999
    ; }5 h- o8 Y' K' d  O, B(4)测量分辨率: 0.1mV(2V 档)/ S* |4 A1 z. s1 E. u4 q5 s. P
    (5)测量误差:≤± 0.05%± 5 个字
    5 z  e# V" m6 y! ^/ O0 j' G(6)具有自动校零功能
    9 D; r2 @' f9 l% ^(7)具有自动量程转换功能
    4 y' Y' }2 _' R" n8 \2 d: O(8)其他
    / s: F$ R3 g8 u% Q" F# y9 H三、说明
      Q+ B- j8 f" S5 M在电路中应有可测得积分波形的测试点。7 d) j4 {6 f3 ~/ |
    信号发生器( H 题)
    6 E! t  D4 I4 I: r' z$ H- K6 z2 R) M; A【高职高专组】9 ~4 c& ]0 O3 t& K
    一、任务
    0 i# y  T  S  |& N& y, `( N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
    ' y$ u' n' j/ O! B统框图如图1 所示。
    % O7 Z( e- K$ |图1 信号发生器系统框图. n, z" N( F8 e  E4 u( d
    二、要求7 K0 a- F; e7 v0 C6 n0 L
    1.基本要求5 I4 M0 m/ L' _0 \3 Y' x0 L6 _
    (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;
    1 {/ V: J! l# O" |) `4 A(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' t8 w! K, V" T0 `* m6 J/ v7 S
    于10-3;
    2 h2 N1 a: c. k  v. 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% S2 q( ^8 W& r# c! y6 C
    围内可调;$ v: Q% m0 ]; Z* J' e$ b
    (4)输出信号波形无明显失真;
      L8 ?9 ~" q! u9 H1 K/ p3 U+ R(5)自制稳压电源。
    # l9 K1 V& ^' _, Y2.发挥部分
    5 O$ s# H4 Q, z$ Y! u7 P5 I2 \(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:, l6 _% O6 Q1 f, ^  C  @
    在10Hz~1kHz 范围内步进间隔为10Hz;在1kHz~1MHz范围内步进间- I1 p% t2 H" {9 u7 @4 x
    隔为1kHz。输出信号频率值可通过键盘进行设置;
    ! e& B/ t1 f+ ?8 Z) G" h(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
    # G  j7 q& o, A+ \8 e& B' [8 `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  R3 ^1 R# Q0 A0 ?0 F% k0 R$ t
    参数调整 信号发生" x. L7 i3 E9 }- i$ u1 \
    稳压电源
    - [% P$ \. b1 _0 |- r/ v- X信号输出- P, B* L  s% z7 C
    输出信号
    : f+ N8 ^! C6 d. K# [6 ^! X8 y置;
    / M2 D* c* J" |  ?* f* ?(3)可实时显示输出信号的类型、幅度、频率和频率步进值;
    ; L3 S8 D  s$ R  C9 j  w' B(4)其他。' p, X7 p; t7 O, G; x7 m
    三、说明
    9 ^8 K, M: }" r6 r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
    , S9 K# q. r, n8 F' m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。" Q2 X) y1 c- a& U# G1 i( m6 y
    可控放大器( I 题)* j# H# r% ]2 o& Q# O
    【高职高专组】, y0 ]5 e1 [/ g7 M8 P8 G! i1 i
    一、任务4 k# {4 j6 o7 Q% b5 c" |/ @' s
    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;
    2 W" X0 U% g. H- Z/ 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。
    & |' A* |) M9 o5 w5 ^- x1 F, l放大器滤波器
    ) _4 a3 D; {3 _9 o! a信号输入) D. F: F( o# d- n5 `
    参数设置参数设置" g* @& F; L( X) ^  Z8 T
    信号输出0 b0 W9 H1 x0 k! J3 F
    RL4 Q% N& u) I" ]1 G; _& D
    测试端子( U+ Y" @1 t. |7 Q/ I
    图1 可控放大器组成框图
    ) e/ u3 B* }1 }' O3 r+ G, ~. I二、要求( b; Y# Q* [* e
    1.基本要求" C) S0 C6 o" ?! c2 Q# `, x. F
    (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5 L& d3 e0 f) b' O6 n- N
    100Hz~40kHz,放大器输出电压无明显失真。6 I1 H2 N% V8 D6 Z- D
    (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
    ( Z  ~& U2 z* g1 L) L* Z& }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5 J" ]3 x: Y  E# {8 y1 E# u
    不大于30dB,RL=1k 。! N( I! l. e; 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7 f- {1 P8 r2 G9 S9 m& v5 A
    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
    * O7 _$ b1 X, T7 z- e益不大于30dB, RL=1k 。0 e' i5 ?$ V0 ?9 s8 B
    (4)截止频率的误差不大于10%。
    + m7 q1 [4 p$ c6 T" _(5)有设置参数显示功能。8 V9 t1 {  y! ^$ h8 j
    2、发挥部分: t# h( y2 Q( Q6 p/ @; C
    电动车跷跷板(F 题)
    , Z1 ~# R* O7 o【本科组】2 D/ Z8 }" R; ^  B+ d
    一、任务
    0 o% k, I. r: ~2 g4 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
      u3 Q/ n& f3 u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;
    # z8 b7 g( @& k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$ N4 ?0 ~' p: \
    板起始状态和平衡状态示意图分别如图1 和图2 所示。
    7 Z1 G; {+ _# b5 w5 E3 V二、要求& z) J3 L8 O# N/ X3 x3 H
    1. 基本要求
    . U; O& p7 w9 [+ s/ i0 \$ P在不加配重的情况下,电动车完成以下运动:
    . i( o$ s2 i) B$ Y! j# {$ X(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;7 r- _% k& |2 [- F1 v, T
    (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,. g7 Q1 W- b9 P4 y+ T8 b. _
    并给出明显的平衡指示;
    6 s8 k/ G0 a. s( b: c3 `4 }(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/ e  a) x( K8 P2 h3 i# w/ o# W
    板末端B 不大于50mm);
    0 L. h) {- T8 s" u# R* m(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;& ]  E( u' M6 T8 t& F% ~
    (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8 B( r. i' ~# i4 T, H8 D' m
    的时间。) k: T, M. g0 o4 p. ?2 [
    2. 发挥部分
    ( q/ T8 a) M" }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 H7 [* d, x: t. E2 X3 L! y(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0 W" A# D, E0 d  s0 s0 y9 X
    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:
      l. c8 s& h( g! B8 A(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5 x0 P" v; F8 q* P" ~+ A! Q4 ^
    以上;
    4 f7 W5 h: k- W6 O8 e7 I7 E) k(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,9 v7 a  v& Q, c- R7 U
    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;* f: g" H, M& w
    (4)电动车在3 分钟之内完成( 1)~( 3)全过程。# R: a3 P) z, ]- F! P
    (5)其他。
    . ~& X& p' y7 z- @+ N: A三、说明
    # B# o$ t3 H# ]3 X* ^/ C' x(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。* ~8 z- H3 G; m" T' O
    (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
    * V; D; \4 U! E# {1 e+ t3 Y$ f与支架圆滑接触,能灵活转动。% ~# J  e$ F& v
    (3)测试中,使用参赛队自制的跷跷板装置。
    - c0 \- }1 A1 D+ u! j# B(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
    " H( ?# V7 ^& S) d3 f整。
    + w+ V5 F6 F5 _9 I(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≤
    3 N9 o7 h* d9 T200mm。
    % a* I8 o0 Z# M: w4 l(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。! b8 T# B, j. l+ r' H, h9 U
    (7)整个行程约为1600mm减去车长。, F) L3 R( n: J3 U' ?) j
    (8)测试过程中不允许人为控制电动车运动。
    - ]6 k- V' W, _(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,
    & n! t; D5 }) O8 o: o可以直接从( 2)项开始,但是( 1)项不得分。* D/ g5 q1 i% ^- M% o
    (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
    ; t/ f  j1 S) M$ H步进可调,通频带为100Hz~100kHz。/ d. w6 |* Z$ M* g4 D. V  u
    (2)制作一个带通滤波器,中心频率50kHz,通频带10kHz,在40kHz 和
    2 U# v: `& D! X0 r; e2 [" v60kHz频率处,要求放大器与带通滤波器的总电压增益不大于45dB。5 {! j- a6 |" W. i) G- K; Q
    (3)上述带通滤波器中心频率可设置,设置范围40kHz~60kHz,步进为
    2 y0 L4 P7 l" u2kHz。
    ' f! U! [; a* s. q7 [(4)电压增益、截止频率误差均不大于5%。
    1 b' d- @# t0 R% S2 z% `! C3 T(5)其他。
    1 v* A" h( j7 g* Q6 r) M9 g三、说明  Y0 W: G0 `, @( c' f4 @
    1. 正弦输入信号由信号源提供。
    2 }$ J5 f/ D$ N) v2. 放大器输出端应留测试端子。. u/ `# f' J6 q
    3. 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。/ s8 R+ W; ^, Y
    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。) Z+ ^" g7 k6 g" p2 n
    1 v9 k. w) @3 G4 k/ X
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    ) o3 [) ?) N4 W0 g) [
    ! a3 N# v' E. h% X. y! y$ E$ M+ m3 E1 x0 O

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