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1、 . . . 附件2：2018年信息工程学院第六届电子设计与测试竞赛暨省大学生电子设计竞赛选拔赛拟定题目A题：宽带直流放大器B题：带负载识别功能的DC-DC直流开关稳压电源C题：数字万用表D题：简易数字信号传输性能分析仪E题：智能遥控情景照明灯F题：点光源跟踪系统G题：线阵LED图文显示装置H题：FIR滤波器I题：LC压控振荡器J题：短波调频测向机设计K题：基于可见光传输的通信装置L题：智能小车A题：宽带直流放大器 一、任务 设计并制作一个宽带直流放大器及所用的直流稳压电源。二、要求 1、基本要求 （1）电压增益AV40dB，输入电压有效值Vi20mV。AV可在040dB围手动连续调节。（2）
2、最大输出电压正弦波有效值Vo2V，输出信号波形无明显失真。（3）3dB通频带05MHz；在04MHz通频带增益起伏1dB。（4）放大器的输入电阻50，负载电阻（502）。（5）设计并制作满足放大器要求所用的直流稳压电源。2、发挥部分 （1）最大电压增益AV60dB，输入电压有效值Vi10mV。（2）在AV60dB时，输出端噪声电压的峰峰值VONPP0.3V。（3）3dB通频带010MHz；在09MHz 通频带增益起伏1dB。（4）最大输出电压正弦波有效值Vo10V，输出信号波形无明显失真。（5）进一步降低输入电压提高放大器的电压增益。（6）电压增益AV 可预置并显示，预置围为060dB，步距为
3、5dB（也可以连续调节）；放大器的带宽可预置并显示（至少5MHz、10MHz两点）。（7）降低放大器的制作成本，提高电源效率。（8）其他（例如改善放大器性能的其它措施等）。三、说明1宽带直流放大器幅频特性示意图如图1所示。2负载电阻应预留测试用检测口和明显标志，如不符合（502）的电阻值要求，则酌情扣除最大输出电压有效值项的所得分数。3放大器要留有必要的测试点。建议的测试框图如图2所示，可采用信号发生器与示波器/交、直流电压表组合的静态法或扫频仪进行幅频特性测量。图1 幅频特性示意图图2 幅频特性测试框图四、评分标准 项目 满分 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，
4、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 实际制作完成情况50 发挥部分 完成第（1）项 7 完成第（2）项 2 完成第（3）项 7 完成第（4）项 6 完成第（5）项 12 完成第（6）项5完成第（7）项6其它 5 总分50 B题：带负载识别功能的DC-DC直流开关稳压电源一、任务选择降压型BUCK控制芯片配合外置场效应管为核心单元，设计并制作一组降压型直流开关稳压电源；额定状态下，当输入电压时，直流输出电压，输出电流 能够长时间稳定在；详细的测试电路可参考图1。图1 电源测试连接图二、要求1、基本要求（1）额定输入电压下，输出电压偏差：；（20分）（2）额定输入
5、电压下，最大输出电流：；（10分）（3）输出噪声纹波电压峰峰值：（20分） （4）开关电源系统具有负载识别功能。电源系统通过测量图1下方的2端子负载识别端口R（1k10k）的电阻值，调整输出电压为； （20分）（5）设计报告 （30分）项 目主要容满分方案论证比较与选择方案描述5理论分析与计算降低纹波的方法；DC-DC变换方法稳压控制方法9电路仿真与程序设计主回路与器件选择电路仿真结果或控制程序7测试方案与测试结果测试方案及测试条件测试结果及其完整性测试结果分析6设计报告结构及规摘要及正文的结构、公式、图表完整、规3总分302、发挥部分（6）效率； （10分）（7）从的满载降低至轻载时，负载调
6、整率：； （10分）（8）在20.5V和15.5V之间变化时，输出电压的电压调整率（）：（10分）（9）具有过流保护功能，动作电流； （10分）（10）电源系统的输出电压、输出电流均可直观地进行显示。（10分）三、说明（1） 开关稳压电源的核心单元不得采用成品模块制作。（2） 稳压电源若含其它控制、测量电路都只能由端口供电，不能增加其他辅助电源。（3） 准确测量时，大功率的5负载电阻可用两只较高精度的10电阻并联后获得。四、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30实际制作完成情况70发挥部分完成第（6）项
7、10完成第（7）项10完成第（8）项10完成第（9）项10完成第（10）项10总分50C题：数字万用表设计制作一台数字万用表，测量示意图如图1所示。图1一、基本要求：1、电压有效值测量：（1）被测信号频率为010KHz的单频信号的电压有效值，电压有效值围为2mV1V，测量误差小于1%；（2）测量量程：分20mV、200mV、2V三档，可用手动切换量程。2、电阻值测量：（1）被测电阻围为101M，测量误差小于1%；（2）测量量程：分200,2k,20k,200 k,2M五档，可用手动切换量程。以上测量结果显示：LCD显示；3、电源供电，供电电源电压12V。二、扩展要求：1、增加被测信号的频率上限
8、围为1MHz；2、测量电流有效值功能，电流围为10mA100mA，测量误差小于1%；3、自动切换量程。三、评分标准设计报告项 目分数系统方案2理论分析与计算5电路与程序设计5测试方案与测试结果4设计报告结构及规性4小计20基本要求完成第（1）项20完成第（2）项20完成第（3项5完成第（4项5小计50发挥部分完成第（1）项5完成第（2）项10完成第（3）项15小计30 总分100D题：简易数字信号传输性能分析仪一、任务设计一个简易数字信号传输性能分析仪，实现数字信号传输性能测试；同时，设计三个低通滤波器和一个伪随机信号发生器用来模拟传输信道。简易数字信号传输性能分析仪的框图如图1所示。图中，V
9、1和 V1-clock 是数字信号发生器产生的数字信号和相应的时钟信号；V2是经过滤波器滤波后的输出信号；V3是伪随机信号发生器产生的伪随机信号；V2a是V2信号与经过电容C的V3信号之和，作为数字信号分析电路的输入信号；V4和V4-syn是数字信号分析电路输出的信号和提取的同步信号。图1 简易数字信号传输性能分析仪框图二、要求1、基本要求（1）设计并制作一个数字信号发生器：a）数字信号V1为f1(x) =1+x2+x3+x4+x8的m序列，其时钟信号为V1-clock；b）数据率为10100kbps，按10kbps步进可调。数据率误差绝对值不大于1；c）输出信号为TTL电平。（2）设计三个低
10、通滤波器，用来模拟传输信道的幅频特性：a）每个滤波器带外衰减不少于40dB/十倍频程；b）三个滤波器的截止频率分别为100kHz、200kHz、500kHz，截止频率误差绝对值不大于10；c）滤波器的通带增益AF在0.24.0 围可调。（3）设计一个伪随机信号发生器用来模拟信道噪声：a）伪随机信号V3为f2 (x)=1+x+x4+x5+x12的m序列；b）数据率为10Mbps，误差绝对值不大于1；c）输出信号峰峰值为100mV，误差绝对值不大于10% 。（4）利用数字信号发生器产生的时钟信号V1-clock 进行同步，显示数字信号V2a的信号眼图，并测试眼幅度。2、发挥部分（1）要求数字信号发
11、生器输出的V1采用曼彻斯特编码。（2）要求数字信号分析电路能从V2a中提取同步信号V4-syn并输出；同时，利用所提取的同步信号V4-syn进行同步，正确显示数字信号V2a的信号眼图。（3）要求伪随机信号发生器输出信号V3幅度可调，V3的峰峰值围为100mVTTL电平。（4）改进数字信号分析电路，在尽量低的信噪比下能从V2a中提取同步信号V4-syn，并正确显示V2a的信号眼图。（5）其他。三、说明1、在完成基本要求时，数字信号发生器的时钟信号V1-clock送给数字信号分析电路（图1中开关S闭合）；而在完成发挥部分时，V1-clock不允许送给数字信号分析电路（开关S断开）。2、要求数字信号
12、发生器和数字信号分析电路各自制作一块电路板。3、要求V1、V1-clock、V2、V2a、V3和V4-syn信号预留测试端口。4、基本要求（1）和（3）中的两个m序列，根据所给定的特征多项式f1(x)和f2(x)，采用线性移位寄存器发生器来产生。5、基本要求（2）的低通滤波器要求使用模拟电路实现。6、眼图显示可以使用示波器，也可以使用自制的显示装置。7、发挥部分（4）要求的“尽量低的信噪比”，即在保证能正确提取同步信号V4-syn前提下，尽量提高伪随机信号V3的峰峰值，使其达到最大，此时数字信号分析电路的输入信号V2a信噪比为允许的最低信噪比。三、评分标准项目满分基本要求设计与总结报告：方案比
13、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50实际制作完成情况50发挥部分完成第（1）项8完成第（2）项15完成第（3）项6完成第（4）项16其他5总分50E题：智能遥控情景照明灯一、任务设计并制作一个情景照明灯，手机上无线控制四色单灯，可调明亮、红、绿、兰。二、要求1、基本要求(1) 利用蓝牙通信，手机调用各种组件初始化后，与蓝牙终端进行通信连接；如果连接成功就进入灯（组）选择，此时可以选择一个或多个LED灯进行控制；然后进入功能模块的选择，执行相应的子程序。(2) 手机上无线控制四色单灯a点亮b红色c绿色 d兰色应用程序通过蓝牙通信机制实现与蓝牙终端模
14、块BLE 通信，然后发出控制信号；BLE接收信号并解析为相应的脉冲宽度调制控制信号送LED灯电源驱动电路。(3) 完成手机上界面的编写，通俗易懂，功能齐全。2、发挥部分（1）实现了对家居环境RGBW四色LED灯的图片取色、光随光动、分组控制等操作。利用蓝牙终端模块对LED灯的控制，是通过发送PWM波形信号控制LED的通断时间长短来控制LED的平均电流，从而实现对LED的亮度调节，对RGBW四色LED的不同亮度组合来实现颜色与亮度等行为调节。三、说明图1为智能遥控情景照明系统方案图图2为手机与蓝牙终端的通信流程图图3为手机应用程序流程图图4为四色LED灯的行为控制程序流程四、评分标准设计报告项目应包括的主要容分数系统方案比较与选择方案描述5理论分析与计
