1、全国大学生电子设计竞赛试题doc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）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。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发挥部分完成第项5完成第项15完成第项20一、设计任务设计一个八路数据采集系统，系统框图如图所示。地址显示八路数据地址、数据、时钟，现场信号 产生器采集器主控器数据显示 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
2、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、
3、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发挥部分完成第项5完成第项15完成第项201. 2第二届电子设计竞赛试题（1995年）、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 R=8Q下
4、，放大额定输出功率POR 10W；带宽 BW（ 50 至 10000） Hz;在上述指标内的非线性失真系数W 3%在POR 10W下的效率55%在前置放大级输入端交流短接到地时， Ft=8Q上的交流声功率W 10mW/自行设计并制作能满足本设计任务要求的稳压电源。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：频率为通道应满足：2.10001Hz、 上升和下降时间W 1卩S、峰峰值电压为 200 mV。用上述方波激励放大器通道时，在 R=8Q的负载下，放大器通道应满足：额定输出功率POR 10W在PoF下输出波形上升和下降时间W 1卩S;在PoF下输出波形
5、顶部降落W 2%在PoR下输出波形过冲量W 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）。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发挥部分完成第项5完成第项15特色与创新20基本要求正弦波波信号源信号频率：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：W 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：W 1卩S平顶降落：W 5%脉冲占空比：2%1 98%步进可调，步长为 2%一、 任务在
6、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 .2.上述两个信号源公共要求频率可预置。在负载为600 Q时，输出幅度为 3V。 完全成5位频率的数字显示。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 lOOmV至3V,步长为100 mV。正弦波和脉冲波频率可自动步长，步长为 IHzo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发挥部分完成第项10完成第项10完成第项5完成第项5特色与创新20、任务设计
7、并制作无线电遥控发射机和接收机2.无线电接收机电路如图二、要求1 基本要求2.发挥部分18级，并用数码管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 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发挥部分完成第项12完成第项8完成第项5完成第项5特色与创新20一、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:和单位
8、。2.发挥部分扩大测量范围。 提高测量精度。 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发挥部分完成第项9完成第项9完成第项12特色与创新20g2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W 1%（输入电压+12V、负载电阻由200至300Q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：输出电压为+100V,输出电流为10mA电压调整率W 1%（输入电压变化范围+9至+12V）;
9、负载调整率W 1%（在输入电压+12V下，空载到满载）；纹波电压（峰-峰值） 100mV（在输入电压+9V下,满载）。A题 直流稳压电源任务设计并制作交流变换为直流的稳压电源。要求.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： 输出电压可调范围：+9V至+12V;最大输出电流：1.5A ;电压调整率W 0.2%（输入电压220V变化范围+15%至-20%条件下，满负）;负载调整率W 0.1%（在最低输入电压下，空载到满载）；纹波电压（峰-峰值） 5mV（在最低输入电压下，满载）； 效率40%（输出电压9V、输入电压220V下，满载）;具有短路和过流
10、保护功能；cd2.发挥部分1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。四、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发挥部分完成第项9完成第项15完成第项6完成第项10特色与创新10说明：1直流稳压电源部分不能采用 0.5A以上的集成稳
11、压芯片。2在设计报告前附一篇 400字以内的报告摘要。B题简易数字频率计任务设计并制作一台数字显示的简易频率计。要求.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5V1脉冲宽度100卩Sb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。发挥部分扩展频率测量范围为 0.
12、1Hz至10MHz（信号幅度0.5至5V）,测试误差降低为0.01%（最能分别用不同颜色的姚二极管指示。2.1 大闸门时间W 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W 1%3在1Hz至1MHz范围内及测试误差W 0。1%勺条件下，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发挥部分完成第项10完成第项10完成第项20特色与创新10四、说明1不能采用频率计专用模板
13、。2在设计报告前附一篇 400字以内的报告摘要。C题 水温控制系统时间和超调量。2温度控制的静态误差W 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。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W 0/ 20C10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
14、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题调幅扩播收首机一、 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4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1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
15、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发挥部分完成第项25完成第项5完成第项5完成第项157.2MHz晶体（可选件）.3.在设计报告前附一篇 400字以内的报告摘要。1. 4第四届电子设计竞赛试题（1999年）一、 题目测量放大器二、 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。Va=+15V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
16、性的输入信号。2 .发挥部分1提高差模电压放大倍数至 Ave=1000,同时减小输出端噪声电压。2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。3提高电路的共模抑制比。4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 ,同时满足基本 要求中参共模抑制比和噪声电压的要求。5其它（例如改善放大器性能的其它措施等） 。四、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发挥部分完成第项5完成第项10完成第项5完成第项20特色与创新1
17、0五、说明直流电压放大器部分只允许采用通用型集成运算放大器，和必要的其它元器件组成，不 能使用单片集成的测量放大器或其它之下 型的测量放大器产品。一、 题目数字式工频有效值多用表。二、 任务设计并制作一个能同时对一路工频交流电（频率波动范围为 （50 1）Hz、有失真的正弦波）的电压有效值、电流有效值、有功功率、无功功率、功率因素进行测量的数字式多用表。 数字式多用表框图如图所示。要求.基本要求10 500V ；0 50A ；0 25kW ；0 25k var ；（有功功率/视在功率）01 ；0 500V的交流电压、050A的交流电流均已测量功能及测量范围 a 交流电压：交流电流： 有功功率：
18、 无功功率： 功率因素：为了便于本试题的设计与制作，设定待测 经相应的变换器转换为 0 5V的交流电压。2准确度4a显示为3 -位（0.0004.999）,有过量程指示；5b交流电压和交流电流：（ 0. 8%卖数+5个字），例如：当被测电压为 300V时，读数 误差应小于（ 0. 8% 300+0. 5） =2. 9V;c有功功率和无功功率：（ 1. 5%数+8个字）;d功率因素： 0. 01 ;3功能选择：用按键选择交流电压、交流电流、有功功率、无功功率和功率因素的测 量与显示。2.发挥部分1用按键选择电压基波及总谐波的有效值测量与显示。2具有量程自动转换功能，当变换器的输出电压小于 0.
19、5V时，能自动提高分辨力达0. 01V。3用按键控制实现交流电压、 交流电流、有功功率、无功功率在测量过程中的最大值、最小值测量。4其它（例如扩展功能，提出高性能）。四、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发挥部分完成第项20完成第项10完成第项10完成第项10五、说明发挥部分、均用所制作的频率特性测试仪测试自制的被测网络的幅频特性与相频特性。一、 题目短波调频接收机二、 任务设计并制作一个短波调频接收机，电路组成框图如图所示。1 .2 .基本要求接收频率（fo）范围：8 10 MHz
20、接收信号为20 1000 Hz音频调频信号，频偏为 3kHz; 最大不失真输出功率100mW（8 Q）;接近灵敏度W 5mV通频带：f0 4kHz 为-3dB;选择性：f0 10kHz 为-30dB ;镜像抑制比20dB。发挥部分可实现多种自动程控频率搜索模式（如全频率范围搜索，特定频率范围内搜索等）能显示接收频率范围内的调频电台载频值，显示载波频率的误差 进一步提高灵敏度；可存储已搜索到的电台，在台数不少于 20个；其它。四、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发挥部分完成第项20完
21、成第项5完成第项10完成第项5特色与创新10一、题目数字化语音存储与回放系统二、任务设计并制作一个数字化语音存储与回放系统,三、要求1.基本要求1放大器1的增益为46dB,放大器2的增益为40dB,增益均可调;2带通滤波器：通带为 300Hz - 3.4kHz ;3ADC:采样频率fs=8kHz,字长=8位；4语音存储时间10秒；5DAC:变换频率fc=8kHz,字长=8位；6回放语音质量良好。2.发挥部分减少系统噪声电平，增加自动音量控制功能； 语音存储时间增加到 20秒以上； 提高存储器的利用率（在原有存储器不变的前提出下，提高语音存储时间）在保证语音质量的前提下：f /fs其它（例如：
22、校正等）。sin（ f / fs）四、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发挥部分完成第项15完成第项5完成第项15完成第项15五、说明不能用单片语音用芯片实现本系统。A题 波形发生器一、任务设计并制作一个波形发生器，该波形发生器能产生正弦波、方波、三角波和由用户编辑 的特定波形形状。其电路示意图如图所示。二、要求1.基本要求1具有产生正弦波、方波、三角波三种周期性波形的功能；2用键盘输入编辑生成上述三种波形（同周期）的线性组合波形，以及由基波及其谐波（5次以下）线性组合的波形。率可调
23、，2.具有波形存储功能。输出波形的频率范围为 100Hz20kHz （非正弦波频率按 10次谐波计算）；重复频频率步进间隔W 100Hz。输出波形幅度范围 05V（峰峰值），可按步进0.1 （峰峰值）调整。具有显示输出波形的类型、重复频率（周期）和幅度的功能。发挥部分输出波形频率范围扩展至 100Hz 200 kHz。用键盘或其它输入装置产生任意波形。范围：100Q4具有掉电存储功能，可存储掉电前用户编辑的波形和设置。5可产生单次或多次（1000次以下）特定波形（如产生 1个半周期三角波输出）。6其它（如增加频谱分析、失真度分析、频率扩展大于 200kHz、扫描输出等功能）。三、评分标准增加稳
24、幅输出功能，当负载变化时，输出电压幅度变化不大于 3%（负载电阻变化）。项 目得 分基本要求设计与总结报告：方案比较、设计论证，理论 分析算与计算，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发挥部分完成第项10完成第项10完成第项10完成第项5完成第项5完成第项10简易数字存储示波器一、任务该示波器的电路组设计并制作一台用普通示波器显示被测波形的简易数字存储示波器。 成框图如图所示。二、要求1 .基本要求要求仪器具有单次触发存储显示方式， 即每按动一次“单次触发”键， 仪器在满足触发条件时，能对被测周期信号或单次非周期信号进行一次采集与存储，然而连续
25、显示。 要求仪器的输入阻抗大于 100k Q，垂直分辩率为32级/div，水平分辩率为20点/div.实时显示，且具有锁存（按“锁存”键即可存储当前波形） 增加双综示波功能，能同时显示两路被测信号波形。 增加水平移动扩展显示功能， 要求存储深度增加一倍， 并且能通过操作“移动” 键显示被测存储信号波形的任一部分。垂直灵敏度增加 0. 01V/ div 档，以提高仪器的垂直灵敏度，并尽力减少输入短路时 的输出噪声电压。其它。三、评分标准项 目得 分基本要求设计与总结报告：方案比较、设计论证，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
26、挥部分完成第项15完成第项8完成第项5完成第项10完成第项12四、说明测试过程中，不能对普通示波器进行操作和调整。自动往返电动小汽车一、任务允许用玩具汽车改装，但不设计并制作一个能自动往返于起跑线与终点线间的小汽车。 能用人工遥控（包括有线和无线遥控） 。跑道宽度0. 5m表面贴有白纸，两侧有档板，档板与地面垂直，其高度不低于 20cm二、 要求1 .基本要求 车辆从起跑线出发（出发前，车体不得超出起跑线） ，到期达终点线后停留 10s,然后自动返回起跑线（允许倒车返回） 。往返一次的时间应力求最短（从合上汽车电源开关开始计时）。（以车辆中心到期达终点线和返回起跑线时， 停车位置离起跑线和终点线偏差应最小点与终点线或起跑中心线之间距离作为偏差的测量值） 。8秒，但不允许在D 间为限速区车辆往返均要求以低速通过，通过时间不得小于 限速区内停车。以挥部分自动记录、显示一次往返时间（记录显示装置要求安装在车上） 自动记录、显示行驶距离（记录显示装置要求安装在车上） 其它特色与创新。2 .四、说明三、 评分标准项 目得 分基本要求设计与总结报告：方案比较、设计论证，理论 分析与计算，电路图及
