三、说明
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子TP。 2.显示部分可采用通用示波器,也可采用液晶显示器。
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内容,或陈尚松等编著的《电子测量与仪器》等相关资料。
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附件给出。
四、评分标准
项 目 系统方案 理论分析与计算 应包括的主要内容 比较与选择 方案描述 等效采样分析 垂直灵敏度 扫描速度 设计 报告 电路与程序设计 测试方案与测试结果 电路设计 程序设计 测试方案及测试条件 测试结果完整性 测试结果分析 设计报告结构及规范性 摘要 设计报告正文的结构 图表的规范性 总分 基本 要求 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 总分
分数 6 12 12 12 8 50 50 22 7 7 6 8 50
A-1
程控滤波器(D题)
【本科组】
一、任务
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;低通或高通滤波器通带、截止频率等参数可设置。
测试端子信号输入放大器滤波器信号输出RL参数设置参数设置
图1程控滤波器组成框图
二、要求
1. 基本要求
(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步进
可调,通频带为100Hz~40kHz,放大器输出电压无明显失真。
(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不大于30dB, RL=1k?。
(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增益不大于30dB, RL=1k?。
(4)电压增益与截止频率的误差均不大于10%。 (5)有设置参数显示功能。 2. 发挥部分
(1)放大器电压增益为60dB,输入信号电压振幅为10mV;增益10dB步进可调,
电压增益误差不大于5%。
(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,要
求放大器与低通滤波器在200kHz处的总电压增益小于5dB,-3dB通带误差不大于5%。
(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100Hz~
200kHz,频率步进10kHz。 (4)其他。
A-1
三、说明
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。
四、评分标准
系统方案 理论分析与计算 设计 报告 电路与程序设计 测试方案与测试结果 设计报告结构及规范性 总分 基本 要求 实际制作完成情况 完成第(1)项 发挥 部分 完成第(2)项 完成第(3)项 其他 总分
项 目 满分 15 15 5 10 5 50 50 14 16 15 5 50
开关稳压电源(E题)
【本科组】
一、任务
设计并制作如图1所示的开关稳压电源。
开关稳压电源IINIOUIN隔离U1=220VAC变压器U2=18VAC整流滤波DC-DC变换器UORL
图1电源框图
A-1
二、要求
在电阻负载条件下,使电源满足下述要求: 1.基本要求 (1) 输出电压UO可调范围:30V~36V;
(2) 最大输出电流IOmax:2A;
(3) U2从15V变到21V时,电压调整率SU≤2%(IO=2A); (4) IO从0变到2A时,负载调整率SI≤5%(U2=18V);
(5) 输出噪声纹波电压峰-峰值UOPP≤1V(U2=18V,UO=36V,IO=2A); (6) DC-DC变换器的效率?≥70%(U2=18V,UO=36V,IO=2A); (7) 具有过流保护功能,动作电流IO(th)=2.5±0.2A;
2.发挥部分 (1) 进一步提高电压调整率,使SU≤0.2%(IO=2A);
(2) 进一步提高负载调整率,使SI≤0.5%(U2=18V); (3) 进一步提高效率,使?≥85%(U2=18V,UO=36V,IO=2A); (4) 排除过流故障后,电源能自动恢复为正常状态;
(5) 能对输出电压进行键盘设定和步进调整,步进值1V,同时具有输出电压、
电流的测量和数字显示功能。
(6) 其他。
三、说明
(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。 (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)只能
由UIN端口供电,不得另加辅助电源。
(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,要求用带宽
不小于20MHz模拟示波器(AC耦合、扫描速度20ms/div)测量UOPP。
(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的变化率;DC-DC变换器效率?=PO/ PIN,其中PO=UOIO,PIN=UINIIN。
(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,不能出
现过热等故障)。
(6) 制作时应考虑方便测试,合理设置测试点(参考图1)。
(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测试结果用附件给出。
A-1
四、评分标准
项 目 方案论证 电路设计 与参数计算 测试方法与数据 测试结果分析 电路图及设计文件 总分 基本要求 实际制作完成情况 完成第(1)项 完成第(2)项 完成第(3)项 完成第(4)项 完成第(5)项 其他 总分 应包括的主要内容或考核要点 DC-DC主回路拓扑;控制方法及实现方案;提高效率的方法及实现方案 主回路器件的选择及参数计算;控制电路设计与参数计算;效率的分析及计算;保护电路设计与参数计算;数字设定及显示电路的设计 测试方法;测试仪器;测试数据 (着重考查方法和仪器选择的正确性以及数据是否全面、准确) 与设计指标进行比较,分析产生偏差的原因,并提出改进方法 重点考查完整性、规范性 满 分 8 20 设计 报告 10 5 7 50 50 10 10 15 4 6 5 50 发挥 部分
A-1