TA的每日心情 | 怒 2019-11-20 15:16 |
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音频信号分析仪( A 题)
w. t; z6 \8 W [【本科组】
7 z7 [1 W( g' D }' f一、任务
& g4 u& O% \1 s# w$ f# y& P# w& z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。" @& y$ J4 c& R$ h2 X3 s1 A, I# N' _
二、要求# B2 b% N' W8 G; x7 B5 q* u7 e! s
1.基本要求, K( B: A5 P4 c: u- O" C
(1)输入阻抗: 50Ω. a* t$ L4 O# P/ G
(2)输入信号电压范围(峰-峰值):100mV~5V
6 i C. ]4 l, \# z& R(3)输入信号包含的频率成分范围: 200Hz~10kHz
9 S5 c. D4 P+ @( m3 C$ p2 y(4)频率分辨力: 100Hz(可正确测量被测信号中,频差不小于100Hz 的" x9 |/ ~5 C5 J' U- q& U. g5 h) _
频率分量的功率值。)
/ Q9 _9 p! Q4 m4 N* ]: p(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+ J/ [% s: L* ?- P) 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8 e0 H6 w" y( U7 ^( K9 F$ @
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%。
( V# `: n L1 G(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
% Z% @* H& E: j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两9 \* [4 N, t( _8 r5 N5 A9 D3 k
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。2 A l- F' m8 Z4 t
2.发挥部分
+ q& b, H/ L" p5 x(1)扩大输入信号动态范围,提高灵敏度。: g! y: W* ^0 t3 ]
(2)输入信号包含的频率成分范围: 20Hz~10kHz。, `; S; {/ y+ X3 J
(3)增加频率分辨力20Hz 档。
) c6 ~1 Q( d6 `$ N" Z$ H0 [5 ?(4)判断输入信号的周期性,并测量其周期。
3 ~- L$ H: R" K4 s+ {3 a: t3 K(5)测量被测正弦信号的失真度。
9 s& P7 \ ]8 N8 o(6)其他。
9 T* ]) h$ D* i$ K& {* Y三、说明+ r$ }& s) u; S5 }8 m3 D/ x! h
1.电源可用成品,必须自备,亦可自制。
/ z6 f$ g- d2 X6 r# [! q+ I, X, R, M2.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、
" E6 y! |1 w% F4 l1 M9 @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
7 L' u4 U% d' n1 @0 Z- f5 {, G用附件给出。! M9 ]( b; S2 |6 q7 s. v- g: [6 R0 [
无线识别装置( B 题)
8 G* k& t3 @/ N0 _- o3 @( X( M【本科组】4 H; A; @: Y* U- H5 f
一、任务' P) |2 d9 X' Y5 F/ ]. w. e
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,/ S5 ~* I$ ~% ?
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 L% X% l5 f5 T5 {- F
图1 无线识别装置方框图
2 B1 z; F. [9 i7 a, d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! X7 _" q0 R M" L B1 k5 f! _2 M
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 B( u& V# N9 |& h
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+ t6 J+ Y6 A- F n! ~7 N% C
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
" d( y/ p" m \- \! {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
" M4 P: U4 V+ U. vD。
$ K8 Z7 p; h/ W阅读器、应答器不得使用其他耦合方式。* o: ?7 d. w7 n, d- a
二、要求; q+ v; h1 M7 a: J% X
1.基本要求- k+ }7 X6 Q' j
(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
% s+ N2 z( M" a8 s4 ]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
& [8 T, k, G) Q4 v答器的有无。识别正确率≥ 80%,识别时间≤ 5 秒,耦合线圈间距D≥
2 q" D; }; T" n% [+ Y5cm。6 R9 y" I1 Q- B7 a- X
(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
( R5 w4 ^# D8 r* L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≤
?( B# {$ Y2 `+ n+ }& X5 秒,耦合线圈间距D≥5cm。
0 ]- y( m7 h' z0 j# W& d2.发挥部分5 w0 l% R' M) h0 B% b) j
(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
5 A) i7 t( R+ r& _. [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。
$ W; k& I2 u+ n6 K6 K6 L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
6 b. ^6 k& G! R3 K2 ?/ M- F率≥80%,响应时间≤ 5 秒,耦合线圈间距D≥5cm。7 R; F* Q: z* f9 s
D# h1 y5 x z5 \" X1 k3 o
阅读器应答器
& ]% t8 {7 H1 h% m9 l) N耦合线圈耦合线圈, \1 [8 V0 C1 V b w8 l+ t
外接
8 @- R8 W+ Z) m+ \0 p6 k/ X$ M0 n单电源8 r+ L8 G* v) D" F* u
(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6 U% v& n6 }3 m2 {! o1 o
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2 e- t1 _; s4 F' _$ T/ F
距D。
% ^4 B0 T4 i5 i/ P(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。
2 K8 B8 n7 @" V& `$ z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% S6 H5 s; J1 p% \1 T% S! J
端写入、读出应答器存储信息的功能。0 y6 d+ ?$ E3 M1 K- ?6 `; h7 J
(4)其他。' P1 u+ R' Q! K2 d9 f4 f
三、说明
q- |, T* m' ~0 _" a5 E+ e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, W- w Z, l; Y0 d0 t, 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。7 S% d$ P& A" K O
数字示波器( C 题)$ M6 w m1 p! f* O" f
【本科组】
- H5 p V0 T# m9 u一、任务
/ r4 L% }0 ?, F4 M5 ]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7 k1 c& f- T: ^2 _; J& c& S2 s
图1 所示。
: t" C% a6 G4 G取样与
$ g) G/ w1 @) J& x, Y& f保持电路
4 g+ G7 ?% [" c3 R# v2 iA / D 转换
2 b/ g/ Z4 ^$ R( [ v; `与存储
1 \8 j+ `4 ~# v, r) E控制电路
3 D& z7 {* Z2 X/ ]5 A& d) o显
1 |, b8 Q; ~8 S" ^示: N) t) y+ b8 r4 Y, Q& w
部+ P+ W! j# {! J4 k& U' E
分& M3 `; s6 I4 `5 i0 I h3 s
输入3 `9 {1 S2 \0 b7 z6 X- B T
电路
2 _9 `% |- J, O) Y: B" D4 u' j触发
# h& _8 A$ g- y1 J电路. d0 T, d+ J' Z# ~" H2 _
TP# W8 |# K. \; @
图1 数字示波器示意图& D) M |" T/ j/ T9 w
二、要求
( ^7 B8 W% L& z4 M' d% f; F/ U$ c1.基本要求1 ~9 ^" J& q8 E
(1)被测周期信号的频率范围为10Hz~10MHz,仪器输入阻抗为1M ,: o3 k) \8 G$ ~8 a' t
显示屏的刻度为8 div×10div,垂直分辨率为8bits,水平显示分辨率
1 a) X0 n, ?- r; j! i# ^≥20 点/ div 。6 V$ P3 N) Q$ O, U" o
(2)垂直灵敏度要求含1V/div 、0.1V/div 两档。电压测量误差≤ 5%。4 ~' Q7 A3 \0 d5 e) `, j: ~$ R- ^
(3)实时采样速率≤ 1MSa/s,等效采样速率≥ 200MSa/s;扫描速度要求含
8 {; Y& w9 }, }, k7 o20ms/div、2μs /div、100 ns/div 三档,波形周期测量误差≤ 5%。/ A9 |, T$ B* L* l; y+ V
(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。
+ I- `: g" I5 f: C) Z, l) W) u$ i(5)被测信号的显示波形应无明显失真。
# `6 F8 Y9 W" k2.发挥部分
9 c8 y7 d2 _! z(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%,+ k, G1 Y1 R5 V, i8 C+ V5 w
输入短路时的输出噪声峰-峰值小于2mV。
/ l. [# g. p6 W( S% D. X; w) 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,
( z( l2 x; s8 j- V并能在需要时调出存储的波形予以显示。) B8 I5 ^) ~2 V# O9 i3 x/ T
(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: s7 r4 {0 Q; K. F/ s1 h, `" t
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~
) o: i# e7 D. U4 Y, T3 T6 k0 d50kHz)。9 F0 f, c# p. H# @/ F1 E
(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+ b+ f! ]9 j ~7 w
载电阻≥ 1 M 时),频率误差≤ 5%。5 v8 j1 I9 J v+ p9 F8 o7 V, U
(5)其他。
6 X! ~0 f j2 X0 R. K& b三、说明* M% e9 O: C+ N. R
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6 g, |0 n" F/ C% Q% F* y- `, P
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
3 T4 X/ \+ T" w; d1 |" g" L1 c子TP。$ [, ]5 u% }) g0 N5 u m# i1 m
2.显示部分可采用通用示波器,也可采用液晶显示器。; T5 w) U4 I: w; U ?6 g
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
3 G. h* y1 [6 e+ w9 z内容,或陈尚松等编著的《电子测量与仪器》等相关资料。
7 J7 F; a/ S$ A) ?! @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
) ^: ?9 m5 G/ p4 k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7 l% v7 p [ f3 C- H3 |
附件给出。7 ]+ Z3 N+ x( j* a5 [2 S, Q: m
程控滤波器( D 题)
# M( E0 [$ A, r" T- W; B【本科组】
' n6 g# C- f% E0 w% k$ G一、任务
) u7 H& r, Z$ r7 W6 r- m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
' F; K8 E6 b3 m3 r通滤波器通带、截止频率等参数可设置。
$ J* A r" c" o放大器滤波器) w* f+ G8 J b& K4 p ]
信号输入
8 w2 q: A6 A' ~* a, w6 _; |# S参数设置参数设置; f, n& G" t. Z4 b3 @+ ?
信号输出5 Z% Q/ f0 E3 R+ T
RL/ \! y4 ]1 V: U. ?. P& u
测试端子
5 B9 y* R7 X! j图1 程控滤波器组成框图
, F5 L0 Q" T8 j- g二、要求
- E% ^ J# d2 Z1. 基本要求
4 @% x* A; e3 z; c(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
% a% l x* O% r- ~1 T8 l/ k) u步进可调,通频带为100Hz~40kHz,放大器输出电压无明显失真。
/ f) n+ d' |1 Y# {) Z. f(2)滤波器可设置为低通滤波器,其-3dB 截止频率fc 在1kHz~20kHz 范& a# Y1 a+ s! _9 v1 y/ 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8 J8 K: {% f9 b, U
增益不大于30dB, RL=1k 。
5 k% p) {5 x3 G8 L+ Y& n& q(3)滤波器可设置为高通滤波器,其-3dB 截止频率fc 在1kHz~20kHz 范! O& X. G: D9 [9 d" z" l+ L( O
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
/ a7 d" w \2 v增益不大于30dB, RL=1k 。
4 T# L3 B$ k3 j3 k3 G(4)电压增益与截止频率的误差均不大于10%。
. @4 T9 ^1 b/ D# F% ~(5)有设置参数显示功能。) ]5 T+ Q6 S4 s. A8 p9 O
2. 发挥部分: g( e- g# v, P# r# I/ Z
(1)放大器电压增益为60dB,输入信号电压振幅为10mV;增益10dB 步8 Y/ z4 E! x8 N5 C
进可调,电压增益误差不大于5%。
7 m1 B9 f& x- c6 |2 P0 e) ?(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,+ a- z; s/ c, B0 q, M6 N
要求放大器与低通滤波器在200kHz 处的总电压增益小于5dB,-3dB
( L4 `. y. g& C9 _- { ?1 ~通带误差不大于5%。; {1 s- U F! X2 A8 j, `/ S
( 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
5 z" O/ L+ H7 ^ h100Hz~200kHz,频率步进10kHz。
9 n0 Y: A" S8 ~7 i(4)其他。/ e6 U! B7 g* _+ c& Q0 L" O
三、说明; S' n# h P. h. ^, 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
8 e' R, _3 e" U( x( g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。
1 k: {& u' S8 e7 [开关稳压电源( E 题)( O$ A! O+ d) W7 m% l7 m2 }
【本科组】
. ^+ U' s2 ^' q U) g一、任务
5 D$ k8 X8 I0 j k8 ?) e) _设计并制作如图1 所示的开关稳压电源。+ ^' ^9 o4 S/ C" p" h
U1= 220V AC U2=18VAC UO RL) x; j5 }; J6 C9 h( R
隔离9 c0 O! c4 u+ i. m% {, U. I0 T
变压器& C# N/ I& @% F m# y% y" w: h
DC-DC
: `) c4 Q+ c' |% m变换器
- t' v! a* `7 jIO
! E0 l I+ Y- }- s整流5 D; f2 ~( q+ W1 B: O/ J3 d9 a+ T
滤波U IN9 v2 d% A( v; x* Q/ F9 w0 R* y* d
I IN, z* q' O4 e5 [. D/ O8 X$ e
开关稳压电源; ~: w" S! i: W0 d! u, I
图1 电源框图" V$ @. ]3 u! q% _! e: v
二、要求; w* J j( {( G3 P% m
在电阻负载条件下,使电源满足下述要求:
5 D( z- `- x, P; e3 v+ D1.基本要求# D- G1 i r* ^" i' O- g" Y
(1) 输出电压UO 可调范围: 30V~36V;- [$ B8 n1 ? R( [4 a+ x0 H
(2) 最大输出电流IOmax:2A;2 F: G# Y, _. G% ^ O5 R
(3)U2 从15V 变到21V 时,电压调整率SU≤2%(IO=2A);" N! {! A8 s- r8 J2 @' g0 S
(4) IO 从0 变到2A 时,负载调整率SI≤5%(U2=18V);) k- O% w; O0 J' T3 n! L- S3 g
(5) 输出噪声纹波电压峰-峰值UOPP≤1V(U2=18V,UO=36V, IO=2A);
7 L5 v8 D: y0 `2 C# c7 X(6)DC-DC 变换器的效率≥70%(U2=18V,UO=36V,IO=2A);: y! Y2 M- Q4 n# ?) q. M6 q3 o9 t
(7) 具有过流保护功能,动作电流IO(th)=2.5 ±0.2A;
7 D O2 X! u4 s' \# d* V2.发挥部分
4 U0 B5 Z( i ?: @' b(1) 进一步提高电压调整率,使SU≤0.2%(IO=2A);
" l% {+ m8 y2 x7 T(2) 进一步提高负载调整率,使SI≤0.5%(U2=18V);
4 A$ I6 G: {( |6 r) c- ?3 @4 [' a( k(3) 进一步提高效率,使≥85%(U2=18V,UO=36V, IO=2A);
1 v1 c8 H) I& q( x5 ]& Q(4) 排除过流故障后,电源能自动恢复为正常状态;
& ]$ Y7 I m, M( T(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
- l1 n# R5 H) l! b9 ]5 ^" N电压、电流的测量和数字显示功能。
, d/ H& I+ \9 o$ f+ i7 i(6) 其他。( c$ t0 z j& N. K, o, Y- P
三、说明
2 q2 r( N) L t$ Q: s3 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。: Y+ d, G7 J0 ^3 K) Z3 S9 _5 B$ k
(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 n8 \& {6 N$ X/ |* E. @0 k) [3 V只能由UIN 端口供电,不得另加辅助电源。9 R5 s5 C3 N% j2 w+ h, Y; m H
(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
4 A; h6 Z- E4 J求用带宽不小于20MHz 模拟示波器(AC 耦合、扫描速度20ms/div)$ _8 m/ A1 ?) t5 H7 }/ D+ W( N2 }
测量UOPP。
5 h3 F, S, B: W7 u( |(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
x7 o# @: J0 `4 Y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( {5 N/ z3 J3 O4 \. e, @
化率; DC-DC 变换器效率=PO/ PIN,其中PO=UOIO,PIN=UINIIN。
7 f( M+ Z& k( ?/ C/ w(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,
" w! N4 @( a2 ~! N" F; @不能出现过热等故障)。. S7 ?7 i4 V- E" ?. K
(6) 制作时应考虑方便测试,合理设置测试点(参考图1)。
8 l9 m0 G' y6 S(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
8 F& J/ i) F& M" n. i2 }, ^! g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) b) V0 {. w$ y- X
测试结果用附件给出。$ F( R! y6 g6 \) O& m
积分式直流数字电压表( G 题)$ |) y+ A5 H5 s# U s# @6 B: o
【高职高专组】
% @3 L$ W* d$ A+ F一、任务
6 D$ v% {& _- T3 d2 L2 T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
6 f) d) {$ l a7 o$ y表。8 V! x! D1 o: w. _
二、要求9 r3 X5 }$ {# c4 t5 J8 a% f; J
1.基本要求- } \- b$ K$ Z
(1)测量范围: 10mV~2V
! K: m, Q0 s1 g9 X' t(2)量程: 200mV,2V$ _9 r9 X, A+ X
(3)显示范围:十进制数0~1999
% f" v. y3 }6 a D$ h4 t(4)测量分辨率: 1mV(2V 档)
5 ]! p- D3 A% |! e0 a(5)测量误差:≤± 0.5%± 5 个字
4 h" o0 \- d+ s7 P(6)采样速率:≥ 2 次/秒
/ A* U N; M8 a Y" U(7)输入电阻:≥ 1M
$ n" V. Y( s. \9 C# A* _(8)具有抑制工频干扰功能1 P! G& \5 c9 P W t8 Y
2.发挥部分5 u8 h$ [+ c2 A% I8 ]& G
(1)测量范围: 1mV~2V
5 E0 |* c+ m, F) i! q(2)量程: 200mV,2V
" P' _' }7 I2 D h7 ^(3)显示范围:十进制数0~19999
/ a" G$ u! ^$ q2 H(4)测量分辨率: 0.1mV(2V 档)
: a) `) |" ^4 z0 N9 Y% T(5)测量误差:≤± 0.05%± 5 个字6 z! j: a: E' Z
(6)具有自动校零功能
4 H# D, d% d' D+ d; k- \/ X) Y. V(7)具有自动量程转换功能
! T- a0 z! ]6 T. K0 n(8)其他# g4 I/ |1 D! m9 b
三、说明) D8 |+ A6 @' V' s4 k4 G
在电路中应有可测得积分波形的测试点。
. c, P) [) \: e- [$ d信号发生器( H 题)
; n4 F% w; c- w. q* b u【高职高专组】
, l* |/ F! P4 O6 ^8 Q一、任务8 x; i; V1 \' d* A( I
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9 H: U5 b. Z& @$ P0 E: n
统框图如图1 所示。
/ N* ^% `0 _" N& k1 I4 _图1 信号发生器系统框图+ n$ f5 d/ d+ y
二、要求
, D5 K1 p, M# [4 R8 D3 T1.基本要求
( o9 V3 } l% L Q$ t(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;
) V- `: F- w5 _% k" y* 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0 J6 N7 G+ J! l* }# }, X$ [/ ^
于10-3;' x: L7 {. v7 V, K4 m: s# J( c" d
(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1 P" p4 v! H; ?4 s- ~
围内可调;
, n; a( \) n! x) \# g9 J(4)输出信号波形无明显失真;
) ?6 n. G1 V/ C$ N" C. p(5)自制稳压电源。( F8 @4 p, D( e% P& E* g* _. s
2.发挥部分
% B8 c9 Z& ` h% ^(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 F5 Q: y. V h8 w3 u& L7 w1 C
在10Hz~1kHz 范围内步进间隔为10Hz;在1kHz~1MHz范围内步进间
% D, z7 @4 g) C- C7 z g隔为1kHz。输出信号频率值可通过键盘进行设置;
9 I% V8 Y# \- p(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
" [. ~6 l D; g# t- @; H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1 P- u0 e6 O J# R2 [. Y1 v" N, S
参数调整 信号发生9 E! N- d2 b6 U- a9 S- [4 c1 B4 h
稳压电源# q0 ^1 C. F+ I# g# m
信号输出
; w# B1 j! S& i$ x9 g8 u% r输出信号
4 h/ o" A" |- M0 t置;( ?- a4 \7 |$ o( f' a! M
(3)可实时显示输出信号的类型、幅度、频率和频率步进值;: E) R" u a$ G' c
(4)其他。( k9 ]' L+ L' H+ s6 g
三、说明
* |& O F1 F: d9 l! ]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3 ^$ s1 p2 y$ k1 g* `
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。
S2 p6 ^ h- g# J$ N可控放大器( I 题): N( M' w9 F/ J* l, R
【高职高专组】' o' ?% Q& r* K8 R+ ~
一、任务
( o" ?! s4 c4 q! O( p% Z6 P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;
/ I& z2 u4 R/ n. C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。
9 D3 e D. @8 v- u0 Q放大器滤波器 a& W1 q$ ]0 u) { k$ U
信号输入
( J0 {8 @- x. t8 l" B) r参数设置参数设置
) J. J/ P/ s. F( S. ^$ X% d) Y, W$ L信号输出5 c' l7 m: o6 l2 w+ `2 k8 w
RL
1 {/ X9 t- o2 s: c; B/ J; g测试端子8 D* s0 {/ M2 z
图1 可控放大器组成框图
# ?" R) Y$ Q J二、要求 q2 j7 s7 e: s4 `# H% S; E( E
1.基本要求
- F$ V- ^3 B: u0 |7 c: p. `(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
Z6 {9 ~3 ^4 t100Hz~40kHz,放大器输出电压无明显失真。
# Q5 |4 O8 c$ U4 K(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
. Y" }6 l7 j% g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
; _( s( g* \) f不大于30dB,RL=1k 。
% g K" q0 v' R& `8 l(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, k, l7 _/ J# C5 J t0 F
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. ^2 C: y1 S+ E8 w& E' \
益不大于30dB, RL=1k 。
* [9 }# M* K% W1 R(4)截止频率的误差不大于10%。, K+ Q4 q9 n1 I+ q- i; h3 v
(5)有设置参数显示功能。
) P5 \% c" S6 F' N- g9 k) ]2、发挥部分
# E# U) I2 u6 ?1 S, N4 g电动车跷跷板(F 题)7 P: s/ E# }: e5 {+ m
【本科组】
9 a& z1 W% o2 X8 R! W" U2 \4 @1 x一、任务 X) y( \4 f1 x) D
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4 u& ?" C3 @% T# `
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;
& ?% D2 X4 j* Y, [$ P- O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
* G2 g% p* |2 U板起始状态和平衡状态示意图分别如图1 和图2 所示。+ x8 m, l! c9 P6 _- n( z
二、要求7 b/ B+ ?' j# H4 o' }
1. 基本要求
0 q: m! I; E, f' k( p$ P3 C在不加配重的情况下,电动车完成以下运动:7 C+ I7 e- P7 n0 N! _) H
(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;& b+ I( I* I, S( H% w. R3 t8 x; D
(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,$ S7 x+ x% B, R" f3 ^# x
并给出明显的平衡指示;4 l7 s1 H, k9 Y |9 Y- O5 D
(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. `5 d& _0 F) t I
板末端B 不大于50mm);
) @6 I; ~; B. P9 P# P; G N(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;
( A; z o' v0 P3 v+ W( u/ l3 p(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
3 h$ _( }( `' C6 E4 ?+ P% c的时间。/ Q1 x( @* r W$ T3 K7 j B, e
2. 发挥部分
/ k: ~" @* m! ~* z1 `0 u# B$ Z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:
" m8 M* L$ t& {% R4 h(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
& o6 w% [2 v5 a4 @6 _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:
6 }0 p9 M j& }9 E, D% ^" C& b" E- W(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
, w$ \: E D+ L) I以上;
- {8 M3 L* p" l, Z1 W(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,
( n0 H2 S9 ]' ^' n, W$ j- s* Q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;
. a# f0 g9 K+ o3 w5 u+ N; A& B(4)电动车在3 分钟之内完成( 1)~( 3)全过程。
7 G% r6 T9 T5 I0 T7 R% Y(5)其他。
$ _6 D5 r( s6 ^6 _( \/ i三、说明, P) \* _" G/ ?1 }. W7 a
(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。$ V j/ J l0 z' ]9 H% B8 x
(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
$ y& W$ K# @1 N8 P( C: D9 A. o. M与支架圆滑接触,能灵活转动。
! z. L% ` t# z(3)测试中,使用参赛队自制的跷跷板装置。9 \, e( v7 u) N- ?0 R$ }
(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4 y: H/ K+ h8 H; Z$ f5 m/ I" G9 @- K- W
整。
1 \: V8 c" f+ z6 S3 Z$ h, k) |(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≤; y1 J& u& w6 b3 X" g! l5 t
200mm。; w1 f6 o- ^8 V! O/ H
(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。
" i3 E2 r, B$ n(7)整个行程约为1600mm减去车长。) D) c; s4 D8 W. y
(8)测试过程中不允许人为控制电动车运动。
, a/ t( P1 R/ N(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,7 _, b+ t& G- l6 i
可以直接从( 2)项开始,但是( 1)项不得分。# R7 h- S3 z- Y( n
(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* X# y" P* E& E& z1 j( K
步进可调,通频带为100Hz~100kHz。
/ D- m* P0 \& _6 _1 Y+ @- q(2)制作一个带通滤波器,中心频率50kHz,通频带10kHz,在40kHz 和
. N. a/ M; N/ H9 }! L60kHz频率处,要求放大器与带通滤波器的总电压增益不大于45dB。" J, ?2 R7 X0 j- p! t- 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
$ B) p1 `1 w7 o" V1 d$ O+ o- X2kHz。5 C' d, r! V+ ]5 C8 A! i8 G7 t
(4)电压增益、截止频率误差均不大于5%。
# x: O% L; W' f3 D" g9 [ S(5)其他。
8 I. ?! z0 J; C4 {3 k+ Y三、说明
7 p9 d2 K2 h( `- A' n+ T, y1. 正弦输入信号由信号源提供。 e7 o6 m/ l" A- J% d
2. 放大器输出端应留测试端子。
1 j, u; V4 ?9 a3. 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。( E1 B) {$ X2 Z- n, J$ B8 d
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。
: i& p* ~7 E- u: d- j: p0 t- y) r8 C1 K$ F) R
1 J& z+ \& @9 c# v& B/ e
4 h- Z$ N' K' T3 a9 V" B* G# X0 }4 _9 u- f9 Q) J' N7 B
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