1、电路与程序设计电路设计程序设计测试方案与测试结果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8总分50基本要求实际制作完成情况发挥部分完成第（1）项22完成第（2）项7完成第（3）项完成第（4）项其他2简易综合测试仪设计并制作一个简易综合测试仪，包括电平（电压）表、电平振荡器等部分，示意图如下：1、基本要求（1）电平（电压）表a 被测信号频率范围：20 Hz100 kHz。b 电平测量显示范围：-57.8dB+20.0 dB（可分多量程）。c 电平测量误差：0.3dB。d 电压测量显示范围：.001V9.99V（可分多量程）。e电压测量误差
2、：（3%读数+2个字）f输入阻抗：分600、高阻（5M）两档（可不测试，在电路设计中予以保证） 。g具有自动零点调节功能和自动量程转换功能。（2）电平振荡器a输出频率范围：20 Hz100kHz。频率步进值可预置，视不同的频率范围步进值可分别预置为10Hz，100Hz，1kHz，10kHz。b输出频率误差：0.1%。c输出电平范围：-30dB+20 dB，步进值为10dB（共六种输出电平）。d输出电平误差：e 输出阻抗：600。f 输出信号波形无明显失真。（3）自制稳压电源。（4）整机消耗功率8W。（1）将电平（电压）表被测信号的频率范围扩展至1MHz，电平振荡器输出的频率范围也扩展至1MHz
3、，其它要求不变。（2）具有幅频特性测试功能，能在预置的频率范围内自动步进测量，要求逐点显示频率值和对应的电压值，扫描速度10点/分钟，频率步进值可预置。（3）具有存储回放功能，扫描结束后能调出各个测量频率点的信号电压值，存储点不低于20个。（4）其它。三、评分标准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，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。发挥部分13510四、说明1、电平是以基准量0.775V（正弦有效值）作为零电平（0dB），则任意电压的电平定义为： （dB） 2、要求电平表的数字显示为3位，电平振荡器的频率数字显示不少于4位，并要求小数点
4、和单位自动指示。3、测试之前，允许对仪器的精度调整一次。4、测试整机消耗功率时，应在整流滤波电路和稳压电路之间测量电压和电流。3.数字式电参数测试仪设计并制作一台用单5V直流电源供电，能测量电阻、直流电压、直流电流、频率等电参数的数字式测试仪。单5V直流电源自备。（1）电阻测量范围：10100K，相对误差2%；（2）电流测量范围：100A10mA（电流源开路电压为10V），相对误差（3）电压测量范围：100mV10V，相对误差（4）频率测量范围：100Hz10kHz，相对误差0.1%，输入信号为50mV的正弦交流信号；（5）显示刷新周期2s；（6）使用单5V直流电源供电。允许使用小于5V的单直
5、流电源供电，要求线路板上留出5V直流电源电压测试接口。2、发挥部分101M，相对误差0.3%；0.2%；0.1%；10HZ100kHZ，相对误差0.01%，输入信号为50mV的正弦交流信号；（5）整机工作电流10mA。要求线路板上留出负载电流测试接口；（6）其它。4.简易半导体三极管参数测试仪一、 任务设计并制作一个小功率半导体三极管参数测试仪二、 要求 1、基本要求（1） 在 条件下，能测出三极管的直流电流放大系数，并用数字显示。测量范围50300；测量误差的绝对值小于，其中N是直流放大倍数的显示数值。（2） 当由10A变化到20A，保持不变，能测出三极管的交流放大系数，并用数字显示。测量误
6、差要求同（1）。（3） 在的条件下，测量三极管的集电极发射极反向饱和电流，用数字显示，测量范围0.1A100A，测量误差10%。（4）测量三极管的集电极发射极间的反向击穿电压，并用数字显示；测试条件，测量范围20V60V，测量误差5%。（5） 具有三极管管脚插错、损坏指示报警功能。 2、发挥部分条件下，显示出三极管共射极接法输入特性曲线。（2） 在，10A，20A，30A，012V条件下，显示出三极管共射极接法输出特性曲线。（3） 其他。15305.简易电阻、电容和电感测试仪设计并制作一台数字显示的电阻、电容和电感参数测试仪，示意框图如下：（1）测量范围：电阻100100k；电容100pF10
7、000pF。（2）测量精度：5% 。（3）制作4位数码管显示器，显示测量数值，并用发光二极管分别指示所测元件的类型。（1）增加电感的测量，测量范围100H10mH。（2）扩大测量范围。（3）提高测量精度。（3） 测量量程自动转换。6.单相电参数测量仪设计制作一台电子式电参数测量仪，该电参数测量仪能测量电压、电流、有功功率、功率因数、电量、频率等电参量。（1）电压测量值取3位整数；（2）电流测量范围为0-10A，保留2位小数；（3）有功功率只取整数，功率因数和电量取2位小数，频率取1位小数；（4）电压、电流、电量允许误差2；（5）上述各参数能实时显示；（6）设计参数测量仪所用的电源。（1）各参数
8、允许误差0.5；（2）具有打印功能，可打印当前时间的电参数值和累计电能值；（3）可设置大负载断电报警功能，大负载报警电流可任意设置；（4）可实现预购置电能功能，当有剩余电量为10 kwh时，测量仪将断电工作10秒以示报警；（5）可实现分时计量电量功能，时段不少于8段；三、评分标准发挥部分完成第（5）项完成第（6）项7.实用信号源的设计和制作在给定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（专用集成电路8038除外）。（1）正弦波信号源 信号频率：100Hz10kHz， 非线性失真系数5%（2）脉冲波信号源 信号频率： 上升时间和下降时间：5s 平顶斜降：5% 脉冲占空比：10%9
9、0%（3）上述两个信号源公共要求 在负载为600时，输出幅度3V。完成5位频率的数字显示。 （1）信号频率范围扩大到20Hz20kHz，正弦波和脉冲波频率步长为5Hz。（2）正弦波和脉冲波幅度可步进调整，调整范围为100mV3V，步长为100mV。（4） 低正弦波非线性失真系数。8.低频三相函数信号发生器设计并制作一台低频三相函数信号发生器，电路组成框图如图所示。（1）制作完成一路正弦波信号输出，频率范围20Hz20kHz；（2）具有频率设置和频率步进功能，频率步进10Hz；（3）输出信号频率稳定度优于10-5，用示波器观察时无明显失真；（4）输出电压幅度：在10k负载电阻上的电压峰-峰值Vo
10、pp20V；（5）数字显示正弦波的电压有效值、频率等，电压有效值精度5%，频率精度0.1%。（1）将正弦波输出信号扩展到三相输出，波形无明显失真，频率可调范围扩展到1Hz30kHz，频率步进1Hz；（2）在上述信号频率范围内，任两相间的相位差在0359范围内可任意预置，相位差步进1；（3）在1Hz30kHz频率范围内，增加矩形波输出信号，频率可任意预置，频率步进2Hz，频率精度0.05%；矩形波信号的占空比可以预置，占空比步进，当占空比为时，误差（4）信号发生器能输出载波频率约为10kHz的调频信号输出，要求调制信号频率在100Hz1kHz频率范围内可变，用示波器观察载波信号无明显失真；（5）
11、其它。项目得分设计报告设计方案与论证5分理论分析与软件说明主要电路说明、测试方法6分数据、结果分析4分合计20分基本部分完成1项：25分完成2项：完成3项：完成4项完成5项10分50分完成1项15分完成2项完成3项其它9. 函数信号发生器设计并制作一台函数信号发生器，使之能产生正弦波、三角波、锯齿波和方波信号，其系统框图如图1所示。输出信号显示输出信号图1 函数信号发生器方框图（1）函数信号发生器能产生正弦波、锯齿波、三角波和方波四种周期性波形；（2）输出信号频率在100Hz100kHz范围内可调, 输出信号频率稳定度优于10-3；（3）在1k负载条件下，输出信号的电压峰-峰值Vopp在05V
12、范围内可调；（4）可实时显示输出信号的类型、幅度、频率和频率步进值；（5）输出信号波形无明显失真；（6）自制稳压电源。（1） 将输出信号频率范围扩展为1Hz1MHz，输出信号频率可分段调节：在1Hz1kHz范围内步进间隔为1Hz；在1kHz1MHz范围内步进间隔为100Hz。频率值可通过键盘进行设置；（2）在50负载条件下，输出信号的电压峰-峰值Vopp在05V范围内可调，调节步进间隔为0.1V，输出信号的电压值可通过键盘进行设置；（3）可显示输出信号的波形；（4）其他。（1）设计制作中不能够采用DDS芯片。（2）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。 四
13、、评分标准电路与程序设计（最好用Multisim软件）20测试方案与测试结果 电源类1.开关稳压电源设计并制作如图1所示的开关稳压电源。图1电源框图在电阻负载条件下，使电源满足下述要求：（1） 输出电压UO可调范围：30V36V；（2） 最大输出电流IOmax：2A；（3） U2从15V变到21V时，电压调整率SU2%（IO=2A）；（4） IO从0变到2A时，负载调整率SI5%（U2=18V）；（5） 输出噪声纹波电压峰-峰值UOPP1V（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
14、流IO（th）=2.50.2A；（1） 进一步提高电压调整率，使SU0.2%（IO=2A）；（2） 进一步提高负载调整率，使SI0.5%（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。（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
15、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POUOIO，PINUINIIN。（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
16、的源程序和完整的测试结果用附件给出。应包括的主要内容或考核要点满 分方案论证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8 与参数计算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20 测试方法与数据测试方法；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）10 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5 电路图及设计文件重点考查完整性、规范性7 50 15 4 6 2.单相高功率因数整流电源设计并制作一台单相高功率因数整流电源，输入单相交流电压有效值为220V
17、，50Hz，输出电压为直流36V，输出功率为100W。电源框图如下图所示。（1）输入电流波形为基本正弦；（2）输入电压为220V10%，50Hz时，输出电压36V（3）当输入电压为220V，负载电流从0A2.8A时，输出电压36V5%；（4）效率70%以上；（5）输入输出隔离；（6）具有过流保护（输出电流3.5A时动作）,保护时无直流电压输出；（7）输出纹波电压峰-峰值1V（满负荷下）。（1）功率因数达到0.95以上（功率因数达不到要求时，所有发挥部分不计分）；（2）当输入电压由198V变化至242V，负载电流2.8A时, 输出电压36V（3）当输入电压为220V，负载电流从0A变化至2.8A
18、时，输出电压36V0.5%；（4）效率85以上；（5）过流故障排除后，电路自动恢复正常输出；（6）输出纹波电压峰-峰值0.4V（满负荷）；（7）其它。1电路中必须设置一些测试点，提供测试方便；2在调试过程中,要注意安全；3DC/DC模块不允许使用成品模块，不得另加辅助电源；4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；5电源应能在测试过程中连续安全工作。3.简易数控充电电源设计并制作简易数控充电电源。输入交流200240V，50Hz；输出：当负载电压小于10V时为恒流充电状态，当负载电压为10V时为恒压
19、充电状态。其原理示意图如下所示。电压、电流等检测（1）输出恒流时：电流100mA（慢充）和200mA（快充）可设置；改变负载电阻，要求输出电流变化的绝对值5mA；纹波电流2mA。（2）输出恒压时，改变负载电阻，输出电压波动小于0.5V；输出纹波电压小于2。（3）具有输出电压、电流的测量和数字显示功能。 2、发挥部分 改变负载电阻，要求输出电流变化的绝对值3mA；纹波电流1mA。（2）输出恒压时：改变负载电阻，输出电压波动小于0.2V；输出纹波电压小于1。（3）具有过热（60）保护功能，降温后自动恢复工作。实际完成情况1、需留出输出电流和电压测量端子；能演示过热（60）保护功能。2、输出电流可用
20、高精度电流表测量；如果没有高精度电流表，可在采样电阻上测量电压换算成电流；3、纹波电流的测量可用低频毫伏表测量输出纹波电压，换算成纹波电流。4.24V交流单相在线式不间断电源一、任务 设计并制作输出电压为24VAC在线式不间断电源，结构框图如图1所示。 图1二、要求：2.1 基本要求（1）在交流供电U1=36VAC和直流供电U3=36VDC两种情况下，保证输出电压U2=24VAC，且保证其频率为501Hz，额定输出功率80W；（2）切断交流电源后，在输出满载情况下工作时间不少于2分钟；（3）交流供电时，电源达到以下要求：1. 电压调整率：满载条件下，U1从29VAC增加至43VAC，U2变化不
21、超过5%；2. 负载调整率：U1=36VAC、U2=24VAC，从空载到满载，U2变化不超过5%；（4）直流供电时，满载条件下，效率 不低于65%（ ）；（5）具有输出短路保护功能。2.2 发挥部分（1）交流供电时，将电压调整率和电压调整率提高至2%，条件同基本部分；（2）直流供电时，在满载条件下，将效率提高至80%；（3）满载条件下，输出正弦波失真度不大于5%；（4）具有给蓄电池充电功能，充电电流不小于0.1A，充电电路对蓄电池不能过充；（5）具有欠压保护功能：当蓄电池的放电电压29V时整机自动保护停止工作；（6）其他。总结报告、基本部分和发挥部分各占50分。总结报告的具体要求见网站；基本部
22、分和发挥部分的具体测试方法和评分指标将在各学校初测开始时在网站公布。1. 不得采用各种电源和逆变模块，不得使用不间断电源产品改制。2. 负载可采用PZ24-40型（24V、40W）机床低压安全灯组合而成。3. 蓄电池建议选择“巨阵”铅酸免维12V、1.2Ah三节。4. 注意作品制作工艺，留出测试端口。5. 同样技术指标下，成本低者得分高。5单相正弦波变频电源1、 任务设计并制作一个单相正弦波变频电源，输出电压有效值为1536V可调，最大负载电流有效值为1A，负载为电阻负载。变频电源框图如下图所示。2、要求 1.基本要求 （1）输出频率范围为20Hz100Hz，且输出电压有效值为15V36V可调的单相交流电；（2）输出电压波形应尽量接近正弦波，用示波器观察无明显失真；（3）当输入电压为198V242V，负载电流有效值为0.51A时，输出电压有效值应保持在15V，误差
