历届全国大学生电子设计竞赛试题(1994-2005).doc

1、1全国大学生电子设计竞赛试题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 输出电压：范围 0 至+9.9V，步进 0.1V，纹波不大于 10mV； 输出电流：500 mA； 输出电压值由数码管显示； 由“+” 、 “-”两键分别控制输出电压步进增减； 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 输出电压可预置在 0 至+9.9V 之间的任意一个值； 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） ； 扩展输出电压种类（比如三角波等）

2、 。三、评分标准项 目 得 分方案设计与论证，理论计算与分析、电路图 30实际完成情况 50基本要求总结报告 20完成第项 5完成第项 15发挥部分完成第项 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。“+”“-”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）进行采集和显示。具体设计任务是： 现场模拟信号产生器。 八路数据采集器。 主控器。二、设计要求1基本要求 现场模拟信号产生器 自制

3、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） 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。 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

4、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 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； 尽可能减少传输线数目； 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基本要求总结报告 20完成第项 5完成第项 15发挥部分完成第项 20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。220V50Hz等效负载电阻RL=8外供正弦信号源弱信号前置放大器自 制 稳 压

5、电 源功率放大器变换电路3二、要求1基本要求 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=8 下，放大通道应满足： 额定输出功率 POR10W； 带宽 BW（50 至 10000）Hz； 在上述指标内的非线性失真系数3%； 在 POR10W 下的效率55%； 在前置放大级输入端交流短接到地时，R L=8 上的交流声功率10mW； 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 放大器的时间响应 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1000 Hz、上升和下降时间1S、峰峰值电压为 200 mV。用上述方波激励放大器通道时，

6、在 RL=8 的负载下，放大器通道应满足： 额定输出功率 POR10W； 在 POR下输出波形上升和下降时间1S； 在 POR下输出波形顶部降落2%； 在 POR下输出波形过冲量5%。 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基本要求实际完成情况 50完成第项 5完成第项 15发挥部分特色与创新 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 正弦波波信号源 信号频率

7、：20Hz 至 20kHz 步进调整，步长为 5Hz。 频率稳定度：优于 10-4。 非线性失真系数：3%。 脉冲信号源 信号频率：20Hz 至 20kHz 步进调整，步长为 5Hz。 上升和下降时间：1S。 平顶降落：5%。4 脉冲占空比：2%至 98%步进可调，步长为 2%。 上述两个信号源公共要求 频率可预置。 在负载为 600 时，输出幅度为 3V。 完全成 5 位频率的数字显示。2发挥部分 正弦波和脉冲波频率步长改为 1Hz。 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 100 mV。 正弦波和脉冲波频率可自动步长，步长为 1Hz。 降低正弦波非线性失真

8、系数。三、评分标准项 目 得 分设计与总结报告：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基本要求实际制作完成情况 50完成第项 10完成第项 10完成第项 5完成第项 5发挥部分特色与创新 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 工作频率：6 至 10MHz 中任选取一种频率。 调制方式：AM、FM 或 FSK 任选一种。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5 输出功率：不大于 20MW（在标准 75 假负载上） 。 遥控

9、对象：8 个，被控设备用 LED 分别代替，LED 发光表示工作。 接收机距离发射机不小于 10m。2发挥部分 8 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。 在一定发射功率下， （不大于 20MW） ，尽量增大接收距离。 增加信道的抗干扰措施。 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基本要求实际制作完成情况 50完成第项 12完成第项 8完成第项 5完成第项 5发挥部分特色与创新 20题目四 简易电阻、电容和电感测试仪一、任务

10、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 测量范围电阻：100 至 1M电容：100 至 10000pF电感：100u H 至 10mH 测量精度5%。 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和单位。2发挥部分 扩大测量范围。电阻器电容器电感器测试仪外供 15V 电源（500mA）数字显示6 提高测量精度。 测量量程自动化。三、评分标准项 目 得 分设计与总结报告：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基本要求实际制作完成情况 50完成第项 9完成第项 9完成第项 12发挥部

11、分特色与创新 20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 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； 稳流电流 在输入

12、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 300 变化时，输出电流为20mA 时的相对变化率） 。 DC/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 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” ；7 提高稳

13、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。 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。 用数字显示输出电压和输出电流。三、评分标准项 目 得 分设计与总结报告：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基本要求实际制作完成情况 50完成第项 9完成第项 15完成第项 6完成第项 10发挥部分特色与创新 10四、说明： 直流稳压电源部分不能采用 0.5A 以上的集成稳压芯片。 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

14、作一台数字显示的简易频率计。二、要求1基本要求 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% 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% 脉冲宽度测量a 测量范围 信号：脉冲波幅度：0.5 至 5V脉冲宽度100Sb 过测试误差 1% 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。8 具有自校功能，时标信号频率为 1MHz。 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 扩展频率测量范

15、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). 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%。 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基本要求实际制作完成情况 50完成第项 10完成第项 10完成第项 20发挥部分特色与创新 10四、说明 不能采用频率计专用模板。

16、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 温度设定范围为 40 至 900C，最小区分度为 10C，标准温差1 0C。 环境温度降低时（例如用电风扇降温）温度控制的静态误差1 0C。 用十进制数码显示水的实际温度。2发挥部分 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。 温度控制的静态误差0。2 0C 在设定温度发生突变（由

17、 400C 提高到 600C）时，自动打印水温随时间变化的曲线。三、评分标准项 目 得 分设计与总结报告：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基本要求实际制作完成情况 50发挥部分 减少调节时间和超调量 209温度控制的静态误差0。2 0C 10实现打印曲线功能 10特色与创新 10四、说明 加热器用一千瓦电炉。 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。 数码显示部分可以使用数码显示模块。 测量水温时只要求在容器内任意设置一个测试点。 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

18、料）制作一个中波段广播收音机。二、要求1基本要求 接收频率范围：540 至 1600kHz。 调谐方式：手动电调谐。 输出功率：100mW。 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 自动和手动搜索电台并有存储功能（可利用所提供的锁相环器件，或其它方法实现） 。 可预置电台数目：预置电台数目10 个。 显示预置电台序号。 特色与创新（例如：提高性能指标，全机用单一+3V 电源供电，节电，显示电台频率等） 。三、评分标准项 目 得 分设计与总结报告：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

19、果的分析50基本要求实际制作完成情况 50完成第项 25完成第项 5完成第项 5发挥部分完成第项 15四、说明1电调谐和特性是指输入信号频率与变容二极管控制电压之间的关系曲线。2所提供的元器件清单（其它元器件自备）： 调幅收音机单片集成电路（带有小功率放大器） ，型号：CXA1600P/M。 调幅收音机输入回路线圈和磁性天线。 变容光焕发二极管，型号：SVC341。 本振线圈。10 用于电调谐的锁相环频率合成器集成电路，型号：LC7218（可选件） 。 7.2MHz 晶体（可选件）.3在设计报告前附一篇 400 字以内的报告摘要。第四届电子设计竞赛试题（1999 年）A 题一、题目测量放大器二

20、、任务设计并制作一个测量放大器及所用的直流稳压电源，框图如图所示。三、要求1基本要求 测量放大器a 差模电压放大倍数 AVD=1 至 500，可手动调节；b 最大输出电压为10V，非线性误差105；d 在 AVD=500 时,输出端噪声电压的峰峰值小于 1V；e 通带宽度 0 至 10Hz；f 直流电压放大器的差模输入电阻2M(可不测试,由电路设计预以保证)； 电源 设计并制作上述放大器所用的直流稳压电源。由单相 220V 交流电压供电。交流电压变化范围为+10%至15%。 设计并制作一个信号变换放大器。电路框图图如下图所示：将函数发生器单端输出的正弦电压信号不失真地转换为双端输出信号，用作测量直流电压放大器频率特性的输入信号。2 发挥部分 提高差模电压放大倍数至 AVD=1000，同时减小输出端噪声电压。 在满足基本要求中对输出端噪声电压和共模抑制比要求的条件下，将通频带展宽为 0 至 100Hz 以上。 提高电路的共模抑制比。 差模电压放大倍数 AVA可预置并显示，预置范围 1 至 1000，步距为 1，同时满足基VI+-+1m 连线VB=-15VVA=+15V10k10k10k10kR4R3R2R1直流电压放大器V0+-函数发生器信号变换放大器直流电压放大器VIV0