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）
$ T- }/ \$ v8 G- g, v$ _一、任务
, o7 p8 j: I5 R! M$ I) Y设计制作一个正弦信号发生器。
7 k3 P/ k* E3 m9 s0 ?二、要求
1、基本要求
$ w2 Q5 Y# w: l5 G（1）正弦波输出频率范围： 1kHz～ 10MHz；
（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 ；
, N- m5 |. V8 ~' \0 f# i3 m（ 4）输出电压幅度：在负载电阻上的电压峰- 峰值Vopp≥1V；
2 q# \" Q0 k4 @+ U& y（5）失真度：用示波器观察时无明显失真。
1 L8 Y4 e. K2 Q, o; k2 、发挥部分
! E- y4 p) @. Y! a" e在完成基本要求任务的基础上，增加如下功能：
; C# N( u9 K7 p( Z（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；
（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，
8 ~) H# w" e% ?* k3 l" j  W步进量10%，正弦调制信号频率为1kHz，调制信号自行产生；
9 [  Z4 B& i8 P; m" y（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
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。
4 q* _% r/ n- w  F: c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
9 o. z1 B! S) g9 \, g( q
1 L+ m; y9 Z+ n0 r其他5
集成运放参数测试仪（ B题）
, d  Y: Z) D' y3 F& F一、任务
% _# V  p, \" l3 K* @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
二、要求
1、基本要求
1 @* |/ e# u0 M: V6 A6 J（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
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)：
; C$ j6 x+ e/ _0 c" f7 sVIO：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；
& O5 n# _0 h9 Z5 {( P* H  UKCMR：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
2 J, o3 P) }  @+ X4 A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%；
, m1 D' J* ^8 T4 [; C# M3 ?. x（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
( t2 T& f( y; ~- T6 B7 E: v! V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
# g' V  N. F: M( O9 P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
5 E) U( y3 w) J100kHz ～3.5MHz，测量时间≤ 10 秒，频率分辨力为1kHz；
" t6 |: j6 G$ b+ j  ?& c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
3 ^  A, \" [3 j1 `  I) V小于1%；输出电压的有效值为2V±0.2 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、I IO、AVD、KCMR和BWG的顺
2 W+ L/ s3 M" J序测量、显示并打印以上5 个参数测量结果；
（3）其他。
3 N2 V1 \0 B. q. Y3 L+ d2 {三、评分标准
项目满分
6 a( v- D! f4 U7 Q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
& d4 m; W" R4 C8 c- N" M实际制作完成情况50
3 4/5/2013
7 R6 k. ~2 d! Q/ x发挥部分
% d) `- J0 V2 f0 o1 R  W- F& j3 E" E完成第（ 1）项30
0 M+ v& i1 D3 V. t- \" r, R完成第（ 2）项15
6 i5 j5 i( M: t" y) h9 J6 d其他5
$ Q# t: _  g3 g1 C6 {0 `& R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 、μA741、
* J# f0 g) M) q' l7 M9 MF007 等) 通用型运算放大器；
! Y/ t$ `& Q& l% \* t8 b* G2、为了测试方便，自制的信号源应预留测量端子；
. {- m: r0 W$ q% |3、测试时用到的打印机自带。
9 c, m# [2 X; g! t- _. W- l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
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） VIO、I IO 电参数测试原理图
0 z  z/ C$ M* x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：
1 g  }! r0 C* h②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
* O; M: S5 F+ `2 W1 O6 m出电压记为VL1，则有：
（2）AVD电参数的测试原理与测试原理图
图3
设信号源输出电压为VS，测得辅助运放输出电压为VL0，则有
7 W  H3 h$ O2 A（3）KCMR电参数的测试原理与测试原理图
图4
设信号源输出电压为VS，测得辅助运放输出电压为VL0，则有
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； I IO与R的乘
) X# |% W3 a1 g7 j( G# P8 c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
100k R1= R2=30k 、RL=10 k Ω 、R=1MΩ；
$ j3 j+ Z1 r/ h) N5 ?- X8 b2 N3、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。
& v0 w4 n+ F& ]$ S' Y" h

% d/ |7 v' `) j! K, @  {

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学习一下。