第八屆（2007年）全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽題目——高職高專組

積分式直流數(shù)字電壓表（G題）

【高職高專組】

一、任務(wù)

在不采用專用A/D轉(zhuǎn)換器芯片的前提下，設(shè)計(jì)并制作積分型直流數(shù)字電壓表。

二、要求

1．基本要求

（1）測(cè)量范圍：10mV～2V
（2）量程：200mV，2V
（3）顯示范圍：十進(jìn)制數(shù)0～1999
（4）測(cè)量分辨率：1mV（2V檔）
（5）測(cè)量誤差：≤±0.5％±5個(gè)字
（6）采樣速率：≥ 2次/秒
（7）輸入電阻：≥1MW
（8）具有抑制工頻干擾功能

2．發(fā)揮部分

（1）測(cè)量范圍：1mV～2V
（2）量程：200mV，2V
（3）顯示范圍：十進(jìn)制數(shù)0～19999
（4）測(cè)量分辨率：0.1mV（2V檔）
（5）測(cè)量誤差：≤±0.05％±5個(gè)字
（6）具有自動(dòng)校零功能
（7）具有自動(dòng)量程轉(zhuǎn)換功能
（8）其他

三、說(shuō)明

在電路中應(yīng)有可測(cè)得積分波形的測(cè)試點(diǎn)。

四、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)



信號(hào)發(fā)生器（H題）

【高職高專組】

一、任務(wù)

設(shè)計(jì)并制作一臺(tái)信號(hào)發(fā)生器，使之能產(chǎn)生正弦波、方波和三角波信號(hào)，其系統(tǒng)框圖如圖1所示。

二、要求

1．基本要求

（1）信號(hào)發(fā)生器能產(chǎn)生正弦波、方波和三角波三種周期性波形；
（2）輸出信號(hào)頻率在100Hz～100kHz范圍內(nèi)可調(diào), 輸出信號(hào)頻率穩(wěn)定度優(yōu)于10-3；
（3）在1kW負(fù)載條件下，輸出正弦波信號(hào)的電壓峰-峰值Vopp在0～5V范圍內(nèi)可調(diào)；
（4）輸出信號(hào)波形無(wú)明顯失真；
（5）自制穩(wěn)壓電源。

2．發(fā)揮部分

（1）將輸出信號(hào)頻率范圍擴(kuò)展為10Hz～1MHz，輸出信號(hào)頻率可分段調(diào)節(jié)：在10Hz～1kHz范圍內(nèi)步進(jìn)間隔為10Hz；在1kHz～1MHz范圍內(nèi)步進(jìn)間隔為1kHz。輸出信號(hào)頻率值可通過(guò)鍵盤進(jìn)行設(shè)置；
（2）在50W負(fù)載條件下，輸出正弦波信號(hào)的電壓峰-峰值Vopp在0～5V范圍內(nèi)可調(diào)，調(diào)節(jié)步進(jìn)間隔為0.1V，輸出信號(hào)的電壓值可通過(guò)鍵盤進(jìn)行設(shè)置；
（3）可實(shí)時(shí)顯示輸出信號(hào)的類型、幅度、頻率和頻率步進(jìn)值；
（4）其他。

三、說(shuō)明

設(shè)計(jì)報(bào)告正文應(yīng)包括系統(tǒng)總體框圖、核心電路原理圖、主要流程圖和主要的測(cè)試結(jié)果。完整的電路原理圖、重要的源程序和完整的測(cè)試結(jié)果可用附件給出。

四、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)


可控放大器（I題）

【高職高專組】

一、任務(wù)

設(shè)計(jì)并制作一個(gè)可控放大器，其組成框圖如圖1所示。放大器的增益可設(shè)置；低通濾波器、高通濾波器、帶通濾波器的通帶、截止頻率等參數(shù)可設(shè)置。

二、要求

1．基本要求

（1）放大器輸入正弦信號(hào)電壓振幅為10mV，電壓增益為40dB，通頻帶為100Hz～40kHz，放大器輸出電壓無(wú)明顯失真。
（2）濾波器可設(shè)置為低通濾波器，其-3dB截止頻率fc在1kHz～20kHz范圍內(nèi)可調(diào)，調(diào)節(jié)的頻率步進(jìn)為1kHz，2fc處放大器與濾波器的總電壓增益不大于30dB,RL=1kW。
（3）濾波器可設(shè)置為高通濾波器，其-3dB截止頻率fc在1kHz～20kHz范圍內(nèi)可調(diào)，調(diào)節(jié)的頻率步進(jìn)為1kHz，0.5fc處放大器與濾波器的總電壓增益不大于30dB, RL=1kW。
（4）截止頻率的誤差不大于10%。
（5）有設(shè)置參數(shù)顯示功能。

2、發(fā)揮部分

（1）放大器電壓增益為60dB，輸入正弦信號(hào)電壓振幅為10mV，增益10dB步進(jìn)可調(diào)，通頻帶為100Hz～100kHz。
（2）制作一個(gè)帶通濾波器，中心頻率50kHz，通頻帶10kHz，在40kHz和60kHz頻率處，要求放大器與帶通濾波器的總電壓增益不大于45dB。
（3）上述帶通濾波器中心頻率可設(shè)置，設(shè)置范圍40kHz～60kHz，步進(jìn)為2kHz。
（4）電壓增益、截止頻率誤差均不大于5%。
（5）其他。

三、說(shuō)明

1. 正弦輸入信號(hào)由信號(hào)源提供。
2. 放大器輸出端應(yīng)留測(cè)試端子。
3.設(shè)計(jì)報(bào)告正文應(yīng)包括系統(tǒng)總體框圖、核心電路原理圖和主要的測(cè)試結(jié)果。完整的電路原理圖、重要的源程序和完整的測(cè)試結(jié)果可用附件給出。

四、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)


電動(dòng)車蹺蹺板（J題）

【高職高專組】

一、任務(wù)

設(shè)計(jì)并制作一個(gè)電動(dòng)車蹺蹺板，要求蹺蹺板起始端一側(cè)裝有可移動(dòng)的配重物體，配重物體位置可調(diào)范圍不小于400mm。電動(dòng)車從起始端出發(fā)，按要求自動(dòng)在蹺蹺板上行駛。電動(dòng)車蹺蹺板起始狀態(tài)和平衡狀態(tài)示意圖分別如圖1和圖2所示。

二、要求

1．基本要求

（1）先將蹺蹺板固定為水平狀態(tài)，電動(dòng)車從起始端A位置出發(fā)，行駛蹺蹺板的全程(全程的含義：電動(dòng)車從起始端A出發(fā)至車頭到達(dá)蹺蹺板頂端B位置)。停止5秒后，電動(dòng)車再?gòu)能E蹺板的B端倒退回至蹺蹺板的起始端A，電動(dòng)車能分別顯示前進(jìn)和倒退所用的時(shí)間。前進(jìn)行駛在1分鐘內(nèi)、倒退行駛在1.5分鐘內(nèi)完成。
（2）蹺蹺板處在圖1所示的狀態(tài)下（配重物體位置不限制），電動(dòng)車從起始端A出發(fā)，行駛蹺蹺板的全程。停止5秒后，電動(dòng)車再?gòu)能E蹺板的B端倒退回至蹺蹺板的起始端A，電動(dòng)車能分別顯示前進(jìn)和倒退所用的時(shí)間。前進(jìn)行駛在1.5分鐘內(nèi)、倒退行駛在2分鐘內(nèi)完成。

2．發(fā)揮部分

（1）由參賽隊(duì)員將配重物體設(shè)定在可移動(dòng)范圍中的某位置，電動(dòng)車從起始端A出發(fā)，當(dāng)蹺蹺板達(dá)到平衡時(shí)，保持時(shí)間不小于5秒，同時(shí)發(fā)出聲光提示，電動(dòng)車顯示所用的時(shí)間。全過(guò)程要求在2分鐘內(nèi)完成。
（2）在可移動(dòng)范圍內(nèi)任意設(shè)定配重物體的位置（由測(cè)試人員指定），電動(dòng)車從起始端A出發(fā)，當(dāng)蹺蹺板達(dá)到平衡時(shí)，保持時(shí)間不小于5秒，同時(shí)發(fā)出聲光提示，電動(dòng)車顯示所用的時(shí)間。全過(guò)程要求在2分鐘內(nèi)完成。
（3）其他。

三、說(shuō)明

1.蹺蹺板長(zhǎng)1600mm、寬300mm。為便于攜帶也可將蹺蹺板制成折疊形式。
2.蹺蹺板中心固定在直徑不大于40mm的圓軸上，圓軸兩端支撐在兩個(gè)支架上，與支架圓滑接觸。蹺蹺板在圖2所示的平衡狀態(tài)下，蹺蹺板底距地面或桌面的距離為70mm。
3.允許在蹺蹺板面上畫有尋跡線。
4.電動(dòng)車（含車體上的其它裝置）的外形尺寸規(guī)定：長(zhǎng)≤300mm，寬≤200mm。測(cè)試過(guò)程中電動(dòng)車外形尺寸不允許變動(dòng)。
5.電動(dòng)車不允許采用有線或無(wú)線遙控，電動(dòng)車自身應(yīng)具備轉(zhuǎn)彎功能。
6.電動(dòng)車行駛距離的測(cè)量以車尾為基準(zhǔn)。
7.平衡狀態(tài)的含義是：當(dāng)蹺蹺板出現(xiàn)上下擺動(dòng)，且B端底部與水平狀態(tài)的偏移量≤±60mm范圍內(nèi)時(shí)，可視為進(jìn)入平衡狀態(tài)。

四、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)