TA的每日心情 | 开心 2023-5-17 15:19 |
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正弦信号发生器( A 题)
' h( p# Q }' T3 o一、任务& u8 |" e/ v5 q) ^; {7 h
设计制作一个正弦信号发生器。
# D! r. e: c5 e7 U* ^* I* j二、要求
* ?9 L# n; m1 ~/ N" o* A- [5 @# |/ `1 Z1、基本要求
) Z& v9 ]3 b" Z5 u: B4 ^(1)正弦波输出频率范围: 1kHz~ 10MHz;! i8 C3 o9 X9 ^2 s% r
(2)具有频率设置功能,频率步进: 100Hz;: a3 a1 V- n6 v
(3)输出信号频率稳定度:优于10-4 ;2 z) e; [: f+ Q. i C
( 4)输出电压幅度:在负载电阻上的电压峰- 峰值Vopp≥1V;
, [8 i) h7 o5 X. M4 b b V(5)失真度:用示波器观察时无明显失真。. Y) t% v& x/ u- l7 B
2 、发挥部分
/ y% t% S0 T5 Z) i9 G# c0 K在完成基本要求任务的基础上,增加如下功能:( i6 d9 ?8 G8 V) d4 l8 J8 k3 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;! A2 \# b" O0 ^; W
(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,
6 `: A" a% k' ^+ h/ w步进量10%,正弦调制信号频率为1kHz,调制信号自行产生;
. w, B% _+ H c; G" M G(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
" ~! d% P" @: D' c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;
$ y' {" k' }+ Y( r# g7 j2 r& R; ^(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
8 P# a- d E( i$ w率固定为10kbps ,二进制基带序列信号自行产生;& L2 w$ v" q/ y
(5)其他。3 `3 f7 F# _7 G( y
三、评分标准
# }) N( O- T( A! s' o项目满分5 @& W1 E( G7 `# n5 d
基本要求4 Z/ i* s. l9 t( a7 V; u6 S [# G- c5 a
设计与总结报告:方案比较,理论分析与计算,电路图及有关
/ I2 n2 _. O% d设计文件,测试方法与仪器,测试数据及测试结果分析3 f5 U: d& i. S/ X& Z
1 G# m/ M8 u1 H" g' |/ G T y
其他5 V4 a% E: A$ ?9 u6 |9 I
集成运放参数测试仪( B题), I3 c& f. d+ ]
一、任务# r. C$ L( N3 Q' Q' F5 x
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。
) h, }" B5 p9 k# Y! K" F& \图1
7 o# s; ^/ k! ]5 j二、要求
; G1 v5 @0 ~- Z: ~* [1 R1、基本要求4 R1 G: D( u4 b3 g$ {! @5 T% t2 P+ Y
(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4 \" s' g/ S5 f0 l1 ?
模抑制比) 四项基本参数,显示器最大显示数为 3999 ;
9 L( B( `9 \0 }6 J( e3 @) p- I$ _(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):/ y' e- p2 y. q2 ^
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;
0 }0 G2 j# C0 H& uI 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;# ~6 k% p( A0 L# d& j
AVD:测量范围为 60dB ~120dB,测试误差绝对值小于3dB;) y* v2 L, Q: C
KCMR:测量范围为 60dB ~120dB,测试误差绝对值小于3dB;
0 n0 {! K F$ m9 P(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) v3 Z3 Y. b! p
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%;
3 L. b* N9 [# D3 X; @" N(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$ n6 r; G. f& O3 M6 ]0 X' v( E
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
7 l1 @1 v7 n" N放参数测试仪进行标定。; X5 z, A8 ^) d
2、发挥部分0 a# a" }; f; k
(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
6 f# h% W! H/ W" n( I100kHz ~3.5MHz,测量时间≤ 10 秒,频率分辨力为1kHz;
2 O# L2 J0 ^! x; G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1 |4 c& a3 h- Q4 }. ~1 @
小于1%;输出电压的有效值为2V±0.2 V ;( o& Q: V' N) N3 h
(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
O/ d9 v4 T/ m' Q y序测量、显示并打印以上5 个参数测量结果;
, s6 R3 h1 S/ C/ Q0 Q(3)其他。2 i& I8 f7 @0 K. o; x* b
三、评分标准8 d7 G* Q5 E5 X
项目满分
$ w3 }/ }- [, V1 b4 x$ `4 t+ m, u3 Q基本要求3 w2 m* D$ Z% b4 V' }
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
7 C7 d. T6 i; O0 N% ?5 B5 k4 v& v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。
) k; G7 {% Z; C4 b# u; i( O7 f50) \7 i& \$ g8 [0 L: K$ s! G% a( {, L
实际制作完成情况50
6 u; K% O9 I( a/ u3 4/5/2013
, A5 a8 p2 k0 a发挥部分& e' E. r* F3 }
完成第( 1)项30
$ Z- k5 P* A8 U, G$ W1 P) _& s完成第( 2)项15
+ l) o$ p# O5 F+ R9 [# U/ T其他5
/ w) }) F" k. d# z) t! O/ w四、说明8 L0 \4 c# @( M6 [% p% F
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、4 ~! o# g% c8 X2 u; q. _+ R
F007 等) 通用型运算放大器;
+ }% @5 Y' B' r4 U2、为了测试方便,自制的信号源应预留测量端子;
, r( t& m" |. a0 e2 a7 _, Z3、测试时用到的打印机自带。3 _+ L3 E1 O& p& e. z8 w
附录:
! k6 b# T8 A6 ~5 F' B U+ Q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% I6 ?( z3 ~& u; A* g6 X6 W
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
6 _# B# O+ r9 ?: s E) J度应比自制的运放参数测试仪的精度高一个数量级。
" G M4 o) V- t9 m) v2 h' A5 z(1) VIO、I IO 电参数测试原理图( j% t7 j' V& }) m2 C5 f
图26 \) \; n1 b* N* `7 }2 ]
①在K1、K2 闭合时,测得辅助运放的输出电压记为VL0 ,则有:
9 j; G& l9 `8 n F! J$ X②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
3 q. {1 \! _: Z4 e( b" t3 L2 q( `. }出电压记为VL1,则有:
9 b; `( M9 \9 d, a(2)AVD电参数的测试原理与测试原理图1 n7 F; Y2 J1 f* A( p+ J$ f b
图35 e; s* m2 y E9 a
设信号源输出电压为VS,测得辅助运放输出电压为VL0,则有
' o) C2 X/ C' r9 C$ a$ l4 e(3)KCMR电参数的测试原理与测试原理图' {& \# ]# _7 g
图4
' @; u1 A2 j9 y5 u3 i) k% h/ i设信号源输出电压为VS,测得辅助运放输出电压为VL0,则有6 `& D" { ]1 h$ H
附录说明
) F0 }) t! T& B" ~3 f+ c2 s1、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
8 M/ w5 R) x. L. t8 `" j$ i流值小;* j4 Z$ f, \1 L
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
4 O6 u. f3 q7 Z0 l$ `* D- m1 a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 k1 S/ Y3 f6 v0 j- f9 T' |9 ?. K
100k R1= R2=30k 、RL=10 k Ω 、R=1MΩ;
# h1 h1 _# R% N9 n+ Y1 t8 P; W3、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 。
, y$ S7 M1 w7 I4 P) j1 j简易频谱分析仪( C题)8 V9 g4 G/ B) }: b5 t1 ]! K$ u: H
一、任务. d3 ~; W) B# S2 C8 b+ @; {5 f) A
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。
* s, s7 k- `$ H& N2 Q0 Y" m7 P
& U$ b1 c0 z4 }" M6 B& Q+ ~0 h3 {) K- u% k1 B8 e- w! \' W# ^
; M: Y% G' I8 L) i9 L* G
0 m' R! R& G n- Z: P
# K" s# t O4 _ |
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