全国大学生电子设计竞赛试题

1全国大学生电子设计竞赛试题1．1第一届电子设计竞赛试题（1994年）题目一简易数控直流电源一、设计任务设计出有一定输出电压范围和功能的数控电源。其原理示意图如图所示。二、设计要求1．基本要求①输出电压：范围0至+9.9V，步进0.1V，纹波不大于10mV；②输出电流：500mA；③输出电压值由数码管显示；④由“+”、“-”两键分别控制输出电压步进增减；⑤为实现上述几部件工作，自制一稳压直流电源，输出±15V，+5V。2．发挥部分①输出电压可预置在0至+9.9V之间的任意一个值；②用自动扫描代替人工按键，实现输出电压变化（步进0.1V不变）；③扩展输出电压种类（比如三角波等）。三、评分标准项目得分基本要求方案设计与论证，理论计算与分析、电路图30实际完成情况50总结报告20发挥部分完成第①项5完成第②项15完成第③项20题目二多路数据采集系统一、设计任务设计一个八路数据采集系统，系统框图如图所示。主控器能对50米以外的各路数据，通过串行传输线（实验中用1米线代替）进行采集和“+”“-”键数控部分输出电路数字显示~220V5V-15V+15V自制稳压电源地址、数据、时钟现场信号产生器八路数据采集器主控器数据显示地址显示2显示。具体设计任务是：①现场模拟信号产生器。②八路数据采集器。③主控器。二、设计要求1．基本要求①现场模拟信号产生器自制一正弦波信号发生器，利用可变电阻改变振荡频率，使频率在200Hz至2kHz范围变化，再经频率电压娈换电路后输出相应1V至5V直流电压（200Hz对应1V，2kHz对应5V）②八路数据采集器数据采集器第一路输入自制1V至5V直流电压，第2至7路分别输入来自直流源的5，4，3，2，1，0V直流电压（各路输入可由分压器产生，不要求精度），第八路备用。将各路模拟信号分别转换成八位二进制数字信号，再经并/串变换电路，用串行码送入传输线路。③主控器主控器通过串行传输线路对各路数据进行采集和显示。采集方式包括循环采集（即1路、2路、…、8路、1路…）和选择采集（任选一路）二种方式。显示部分能同时显示地址和相应的数据。2．发挥部分①利用电路补偿或其它方法提高可变电阻值变化与输出直流电压变化的线性关系；②尽可能减少传输线数目；③其它功能的改进（例如：增加传输距离，改善显示功能等）三、评分标准项目得分基本要求方案设计与论证，理论计算与分析、电路图30实际完成情况50总结报告20发挥部分完成第①项5完成第②项15完成第③项201．2第二届电子设计竞赛试题（1995年）题目一实用低频功率放大器一、任务设计并制作具有弱信号放大能力的低频功率放大器。其原理图如图所示。二、要求220V50Hz等效负载电阻RL=8Ω外供正弦信号源弱信号前置放大器自制稳压电源功率放大器变换电路31．基本要求⑴在放大通道的正弦信号输入电压幅度（5至700）mV,等效负载电阻RL=8Ω下，放大通道应满足：①额定输出功率POR≥10W；②带宽BW≥（50至10000）Hz；③在上述指标内的非线性失真系数≤3%；④在POR≥10W下的效率≥55%；⑤在前置放大级输入端交流短接到地时，RL=8Ω上的交流声功率≤10mW；⑵自行设计并制作能满足本设计任务要求的稳压电源。2．发挥部分⑴放大器的时间响应①方波产生：由外供正弦信号源经变换电路产生正、负极性的对称方波：频率为1000Hz、上升和下降时间≤1μS、峰峰值电压为200mV。用上述方波激励放大器通道时，在RL=8Ω的负载下，放大器通道应满足：②额定输出功率POR≥10W；③在POR下输出波形上升和下降时间≤1μS；④在POR下输出波形顶部降落≤2%；⑤在POR下输出波形过冲量≤5%。⑵放大器通道性能指标的提高和实用功能的扩展（例如提高效率、减少非线性失真等）。三、评分标准项目得分基本要求设计与总结报告：方案设计与论证，理论分析算与计算、电路图，测试方法与数据，结果分析50实际完成情况50发挥部分完成第①项5完成第②项15特色与创新20题目二实用信号源的设计和制作一、任务在给定±15V电源电压条件下，设计并制作一个正弦波和脉冲波信号源。二、要求1．基本要求⑴正弦波波信号源①信号频率：20Hz至20kHz步进调整，步长为5Hz。②频率稳定度：优于10-4。③非线性失真系数：≤3%。⑵脉冲信号源①信号频率：20Hz至20kHz步进调整，步长为5Hz。②上升和下降时间：≤1μS。③平顶降落：≤5%。④脉冲占空比：2%至98%步进可调，步长为2%。4⑶上述两个信号源公共要求①频率可预置。②在负载为600Ω时，输出幅度为3V。③完全成5位频率的数字显示。2．发挥部分⑴正弦波和脉冲波频率步长改为1Hz。⑵正弦波和脉冲波的幅度可步进调整，调整范围为100mV至3V,步长为100mV。⑶正弦波和脉冲波频率可自动步长，步长为1Hz。⑷降低正弦波非线性失真系数。三、评分标准项目得分基本要求设计与总结报告：方案设计与论证，理论分析算与计算、电路图，测试方法与数据，结果分析50实际制作完成情况50发挥部分完成第①项10完成第②项10完成第③项5完成第④项5特色与创新20题目三简易无线电遥控系统一、任务设计并制作无线电遥控发射机和接收机1．无线电遥控发射机电路框图如下所示：2．无线电接收机电路如图二、要求1．基本要求控制键编码调制电池功放放大器解调解码被控设备外供直流稳压电源5①工作频率：6至10MHz中任选取一种频率。②调制方式：AM、FM或FSK任选一种。③输出功率：不大于20MW（在标准75Ω假负载上）。④遥控对象：8个，被控设备用LED分别代替，LED发光表示工作。⑤接收机距离发射机不小于10m。2．发挥部分①8路设备中的一路设备为电灯，用指令遥控电灯亮度，亮度分为8级，并用数码管显示级数。②在一定发射功率下，（不大于20MW），尽量增大接收距离。③增加信道的抗干扰措施。④尽量降低电源功耗。注：不能采用现成的收、发信号整机。三、评分标准项目得分基本要求设计与总结报告：方案设计与论证，理论分析算与计算、电路图，测试方法与数据，结果分析50实际制作完成情况50发挥部分完成第①项12完成第②项8完成第③项5完成第④项5特色与创新20题目四简易电阻、电容和电感测试仪一、任务设计并制作一台数字显示的电阻器、电容器和电感器参数测试仪。示意框图如图所示：二、要求1．基本要求①测量范围电阻：100Ω至1MΩ电容：100至10000pF电感：100uH至10mH②测量精度±5%。③制作四位数码管显示器，显示测量数据，并用发光二极管分别指示所测无件的类别电阻器电容器电感器测试仪外供±15V电源（500mA）数字显示6和单位。2．发挥部分①扩大测量范围。②提高测量精度。③测量量程自动化。三、评分标准项目得分基本要求设计与总结报告：方案设计与论证，理论分析算与计算、电路图，测试方法与数据，结果分析50实际制作完成情况50发挥部分完成第①项9完成第②项9完成第③项12特色与创新201．3第三届电子设计竞赛试题（1997年）A题直流稳压电源一、任务设计并制作交流变换为直流的稳压电源。二、要求1．基本要求①稳压电源在输入电压220V、50Hz，电压变化范围+15%至-20%条件下：a输出电压可调范围：+9V至+12V；b最大输出电流：1.5A；c电压调整率≤0.2%(输入电压220V变化范围+15%至-20%条件下,满负)；d负载调整率≤0.1%(在最低输入电压下,空载到满载)；e纹波电压(峰-峰值)≤5mV(在最低输入电压下,满载)；f效率≥40%(输出电压9V、输入电压220V下，满载)；g具有短路和过流保护功能；②稳流电流在输入电压固定为直流+12V的条件下：a输出电流：4至20mA可调；b负载调整率≤1%（输入电压+12V、负载电阻由200至300Ω变化时，输出电流为20mA时的相对变化率）。③DC/DC变换在输入电压为+9V至+12V条件下：a输出电压为+100V，输出电流为10mA；b电压调整率≤1%(输入电压变化范围+9至+12V)；c负载调整率≤1%(在输入电压+12V下,空载到满载)；d纹波电压(峰-峰值)≤100mV(在输入电压+9V下,满载)。2．发挥部分7①扩充功能a排除短路故障后，能自动恢复为正常状态；b过热保护；c防止开、关机时产生的“过冲”；②提高稳压电源的技术指标a提高电压调整率和负载调整率；b扩大输出电压调节范围和提高最大输出电流值。③改善DC/DC变换器性能a提高效率（在100V、100mA下测试）；b提高输出电压。④用数字显示输出电压和输出电流。三、评分标准项目得分基本要求设计与总结报告：方案设计与论证，理论分析算与计算、电路图，测试方法与数据，结果分析50实际制作完成情况50发挥部分完成第①项9完成第②项15完成第③项6完成第④项10特色与创新10四、说明：①直流稳压电源部分不能采用0.5A以上的集成稳压芯片。②在设计报告前附一篇400字以内的报告摘要。B题简易数字频率计一、任务设计并制作一台数字显示的简易频率计。二、要求1．基本要求①频率测量a测量范围信号：方波、正弦波幅度：0.5至5V频率:1Hz至1MHzb测试误差≤0.1%②周期测量a测量范围信号：方波、正弦波幅度：0.5至5V频率:1Hz至1MHzb测试误差≤0.1%③脉冲宽度测量a测量范围信号：脉冲波幅度：0.5至5V8脉冲宽度≥100μSb过测试误差≤1%④显示器十进制数字显示，显示刷新时间1至10秒连续可调，对上述三种测量功能分别用不同颜色的姚二极管指示。⑤具有自校功能，时标信号频率为1MHz。⑥自行设计并制作满足本设计任务要求的稳压电源。2．发挥部分①扩展频率测量范围为0.1Hz至10MHz(信号幅度0.5至5V),测试误差降低为0.01%(最大闸门时间≤10S).②测量并显示周期脉冲信号(幅度0.5至5V、频率1Hz至1kHz)的占空比，占空比的变化范围为10%至90%，测试误差≤1%。③在1Hz至1MHz范围内及测试误差≤0。1%的条件下，进行小信号的频率测量，提出实现抗干扰的措施。三、评分标准项目得分基本要求设计与总结报告：方案设计与论证，理论分析算与计算、电路图，测试方法与数据，结果分析50实际制作完成情况50发挥部分完成第①项10完成第②项10完成第③项20特色与创新10四、说明①不能采用频率计专用模板。②在设计报告前附一篇400字以内的报告摘要。C题水温控制系统一、设计并制作一个水温自动控制系统，控制对换为1升净水，容器为搪瓷器皿。水温可以在一定范围内由人工设定，并能在环境温度降低时实现自动调整，以保持设定的温度基本保持不变。二、要求1．基本要求①温度设定范围为40至900C，最小区分度为10C，标准温差≤10C。②环境温度降低时（例如用电风扇降温）温度控制的静态误差≤10C。③用十进制数码显示水的实际温度。2．发挥部分①采用适当的控制方式，当设定温度突变（由400C提高到600C）时，减少系统的调节时间和超调量。②温度控制的静态误差≤0。20C③在设定温度发生突变（由400C提高到600C）时，自动打印水温随时间变化的曲线。9三、评分标准项目得分基本要求设计与总结报告：方案设计与论证，理论分析算与计算、电路图，测试方法与数据，对测试结果的分析50实际制作完成情况50发挥部分减少调节时间和超调量20温度控制的静态误差≤0。20C10实现打印曲线功能10特色与创新10四、说明①加热器用一千瓦电炉。②如果采用单片机控制，允许使用已有的单片机最小系统电路板。③数码显示部分可以使用数码显示模块。④测量水温时只要求在容器内任意设置一个测试点。⑤在设计报告前附一篇400字以内的报告摘要。D题调幅扩播收音机一、任务利用所提供的元器件（附有资料）制作一个中波段广播收音机。二、要求1．基本要求①接收频率范围：540至1600kHz。②调谐方式：手动电调谐。③输出功率：≥100mW。④测量灵敏度、选择性、镜像抑制比和电调谐特性（测试时用信号发生器直接注入）；写明测试方法，记录实测值，画出曲线。2．发挥部分①自动和手动搜索电台并有存储功能