第七届 全国大学生电子设计竞赛题目 2005年
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作者:不详 出处:网上收集
正弦信号发生器(A题)
一、任务
设计制作一个正弦信号发生器。 二、要求 1、基本要求
(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;
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(3)输出信号频率稳定度:优于10;
(4)输出电压幅度:在负载电阻上的电压峰-峰值Vopp≥1V; (5)失真度:用示波器观察时无明显失真。 2、发挥部分
在完成基本要求任务的基础上,增加如下功能: (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,步进量10%,正弦调制信号频率为1kHz,调制信号自行产生;
(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。 三、评分标准 项目 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,测基本要求 试方法与仪器,测试数据及测试结果分析 实际制作完成情况 完成第(1)项 完成第(2)项 发挥部分 完成第(3)项 完成第(4)项 其他 满分 50 50 12 10 13 10 5
集成运放参数测试仪(B题)
一、任务
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) 能测试VIO(输入失调电压)、IIO(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):
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; IIO:测量范围为0~4μA(量程为0.4μA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;
KCMR: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%;
(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试VIO、IIO、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 100kHz~3.5MHz,测量时间≤10秒,频率分辨力为1kHz; 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、IIO、AVD 、KCMR 和BWG的顺序测量、显示并打印以上5个参数测量结果; (3)其他。 三、评分标准 项 目 设计与总结报告:方案比较、设计与论证,理论分析与计算,电路图及有关基本要求 设计文件,测试方法与仪器,测试数据及测试结果分析。 实际制作完成情况 完成第(1)项 发挥部分 完成第(2)项 其他 满分 50 50 30 15 5 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、μ
A741、F007等)通用型运算放大器;
2、为了测试方便,自制的信号源应预留测量端子; 3、测试时用到的打印机自带。 附录:
参照GB3442-82标准,VIO、IIO、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、IIO电参数测试原理图
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:
② 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
(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;