电子设计竞赛复试题波形发生器
全国大学生电子设计竞赛训练教程-1.3.2信号源类题目分析
1.3.2信号源类题目分析信号源类有实用信号源的设计和制作(第二届,1995年)、波形发生器(第五届,2001年)和电压控制LC振荡器(第六届,2003年)。
实用信号源的设计和制作(第二届,1995年)要求设计制作一个正弦波和脉冲波信号源,频率范围20Hz~20kHz,低频信号源。
涉及到的基础知识与制作能力包含:RC振荡器,脉冲振荡器,数字可调电位器,单片机,数字显示与控制等。
波形发生器(第五届,2001年)要求设计制作一个能产生正弦波、方波、三角波和由用户编辑的特定形状波形的波形发生器,频率范围100Hz~20kHz,低频信号源。
涉及到的基础知识与制作能力包含:单片机或者可编程逻辑器件,存储器,数字显示与控制,滤波器等。
电压控制LC振荡器(第六届,2003年)要求设计制作一个电压控制LC振荡器,频率范围15MHz~35MHz,高频信号源。
涉及到的基础知识与制作能力包含:单片机或者可编程逻辑器件,PLL,LC振荡器,数字显示与控制,滤波器,高频功率放大器等。
各题目具体要求如下:1. 实用信号源的设计和制作[2](第2届,1995年)(1)设计任务在给定±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。
(2)设计要求①基本要求第1部分:正弦波信号源a. 信号频率:20Hz~20kHz步进调整,步长为5Hz。
b. 频率稳定度:优于10-4。
c. 非线性失真系数≤3%。
第2部分:脉冲波信号源a. 信号频率:20Hz~20kHz步进调整,步长为5Hz。
b. 上升时间和下降时间:≤1μs。
c. 平顶斜降:≤5%。
e. 脉冲占空比:2%~98%步进可调,步长为2%。
第3部分:上述两个信号源公共要求a. 频率可预置。
b. 在负载为600Ω时,输出幅度为3V。
c. 完成5位频率的数字显示。
②发挥部分a. 正弦波和脉冲波频率步长改为1Hz。
b. 正弦波和脉冲波幅度可步进调整,调整范围为100mV~3V,步长为100mV。
电子设计竞赛仪器仪表类题目列表
2009年)全国大学生电子设计竞赛题目数字幅频均衡功率放大器(F题)【本科组】一、任务设计并制作一个数字幅频均衡功率放大器。
该放大器包括前置放大、带阻网络、数字幅频均衡和低频功率放大电路,其组成框图如图1所示。
图1 数字幅频均衡功率放大器组成框图二、要求1.基本要求(1)前置放大电路要求:a. 小信号电压放大倍数不小于400倍(输入正弦信号电压有效值小于10mV)。
b. -1dB通频带为20Hz~20kHz。
c. 输出电阻为600Ω。
(2)制作带阻网络对前置放大电路输出信号v1进行滤波,以10kHz时输出信号v2电压幅度为基准,要求最大衰减≥10dB。
带阻网络具体电路见题目说明1。
(3)应用数字信号处理技术,制作数字幅频均衡电路,对带阻网络输出的20Hz~20kHz信号进行幅频均衡。
要求:a. 输入电阻为600Ω。
b. 经过数字幅频均衡处理后,以10kHz时输出信号v3电压幅度为基准,通频带20Hz~20kHz内的电压幅度波动在±1.5dB以内。
2. 发挥部分制作功率放大电路,对数字均衡后的输出信号v3进行功率放大,要求末级功放管采用分立的大功率MOS晶体管。
(1)当输入正弦信号v i电压有效值为5mV、功率放大器接8Ω电阻负载(一端接地)时,要求输出功率≥10W,输出电压波形无明显失真。
(2)功率放大电路的-3dB通频带为20Hz~20kHz。
(3)功率放大电路的效率≥60%。
(4)其他。
三、说明1.题目基本要求中的带阻网络如图2所示。
图中元件值是标称值,不是实际值,对精度不作要求,电容必须采用铝电解电容。
图2 带阻网络2.本题中前置放大电路电压放大倍数是在输入信号v i电压有效值为5mV的条件下测试。
3.题目发挥部分中的功率放大电路不得使用MOS集成功率模块。
4.本题中功率放大电路的效率定义为:功率放大电路输出功率与其直流电源供给功率之比,电路中应预留测试端子,以便测试直流电源供给功率。
(整理)历年安徽省电子设计大赛竞赛题目.
“美亚光电”杯安徽省第一届大学生电子设计竞赛题任意波形发生器(A题)一、任务设计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形状波形。
示意图如下: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。
(3)具有波形存储功能。
(4)输出波形的频率范围为100 Hz ~ 20 kHz(非正弦波频率按10次谐波计算);频率可调,频率步进间隔≤100 Hz。
(5)输出波形幅度范围0 ~ 5 V(峰—峰值),可按步进0.1 V(峰—峰值)调整。
(6)具有显示输出波形的类型、频率(周期)的功能。
2、发挥部分(1)输出波形频率范围扩展至100 Hz~200 kHz。
(2)用键盘或其他输入装置产生任意波形。
(3)增加稳幅输出功能,当负载变化时,输出电压幅度变化不大于±3%(负载电阻变化范围:100 Ω~∞)。
(4)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)特色与创新。
三、评分标准项目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。
50 实际制作完成情况50发挥部分完成第(1)项10 完成第(2)项15 完成第(3)项10 完成第(4)项10 特色与创新 5远程温湿度测量系统(B题)一、任务制作一个远程温湿度测量仪,该测试仪具有温湿度测量和远程显示等功能。
其结构框图如下:二、要求l、基本要求(1)通过可编程控制器、变换器和温湿度传感器采集温湿度数据并在LED上显示。
(2)温度误差<1℃,湿度误差<1%,温度测量范围0℃~120℃,湿度测量范围1%~99%。
(3)可用电池供电。
2、发挥部分(1)设计红外二极管发射电路和红外接收电路,实现温湿度数据的准确可靠发送和接收。
第五届电工电子创新设计大赛赛题
A题波形发生器一、任务设计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形状波形。
示意图如下: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)显示部分能够显示当前波形种类、频率和幅值。
(3)输出三种波形的频率可调范围都为10Hz~10kHz,频率调节步进≤1Hz。
(4)输出波形幅度范围-5V~+5V(峰-峰值),可按步进0.1V(峰-峰值)调整。
(5)增加稳幅输出功能,当负载为100Ω时,输出电压幅度变化不大于10%。
2.发挥部分(1)输出波形频率范围扩展至10Hz~100kHz。
(2)用键盘或其他输入装置产生任意波形。
(3)具有掉电存储功能,可存储掉电前用户编辑的波形和设置。
(4)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)。
三、评分标准B题短波调频接收机一、任务设计并制作一个短波调频接收机,方框图如下:二、要求1.基本要求(1)接收频率(f0)范围:8MHz~10MHz;(2)接收信号为100Hz~1000Hz音频调频信号,频偏为3kHz;(3)最大不失真输出功率≥100mW(8W);(4)接收灵敏度≤10mV;(5)通频带:f0±4kHz为-3dB;(6)选择性:f0±10kHz为-30dB;2.发挥部分(1)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),全频率范围搜索时间≤2分钟;(2)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≤±5kHz;(3)进一步提高灵敏度;(4)可存储已搜索到的电台,存台数不少于10;三、评分标准C题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。
其原理示意图如下:二、设计要求1.基本要求(1)输出电压:范围0~+9.9V,步进0.1V,纹波不大于10mV;(2)输出电流:500mA;(3)由“+”、“-”两键分别控制输出电压步进增减;(4)为实现上述几部件工作,自制一稳压直流电源,输出±15V,+5V。
2013电子设计竞赛复试题波形发生器资料
波形发生器徐威(宁波大学信息科学与工程学院,浙江宁波315211)摘要:使用题目指定的综合测试板上的NE555芯片和一片四运放LM324芯片制作一个频率可变的同时输出脉冲波、锯齿波、一次和三次正弦波。
进行方案设计,制作出实际电路使其达到实验要求的各项指标。
一、设计任务与要求使用题目指定的综合测试板上的NE555芯片和一片四运放LM324芯片,设计制作一个频率可变的同时输出脉冲波、锯齿波、正弦波Ⅰ、正弦波Ⅱ的波形产生电路。
给出方案设计、详细电路图和现场自测数据及波形。
设计制作要求如下:1、同时四通道输出、每通道输出脉冲波、锯齿波、正弦波Ⅰ、正弦波Ⅱ中的一种波形,每通道输出的负载电阻均为600欧姆。
2、四种波形的频率关系为1:1:1:3(3次谐波);脉冲波、锯齿波、正弦波Ⅰ输出频率范围为8KHz~10KHz,输出电压幅度峰峰值为1V;正弦波Ⅱ输出频率范围为24KHz~30KHz,输出电压幅度峰峰值为9V。
脉冲波、锯齿波和正弦波输出波形应无明显失真(使用示波器测量时)。
频率误差不大于10%;通带内输出电压幅度峰峰值误差不大于5%。
脉冲波占空比可调整。
3、电源只能选用+10V单电源,由稳压电源供给,不得使用额外电源。
4、要求预留脉冲波、锯齿波、正弦波Ⅰ、正弦波Ⅱ和电源的测试端子。
5、每通道输出的负载电阻600欧姆应标清楚、至于明显位置,便于检查。
6、翻译:NE555和LM324的数据手册(器件描述、特点、应用、绝对参数、电参数)。
二、方案设计与论证1.原始方案:在使用Multisim进行仿真设计的阶段,我想出了两种原始方案,两种方案的大体思路如下。
方案一:使用NE555芯片构成多谐振荡器,输出方波,通过锯齿波发生电路产生锯齿波,然后通过一个KHz f H 10=的低通滤波器,通过滤波产生一次,8KHz 到10KHz 的正弦波,然后再让锯齿波通过一个24KHz~30KHz 的带通滤波器,输出三次正弦波。
其中滤出三次谐波的理论依据是,由于锯齿波是一个关于t 的周期函数,并且满足狄里赫莱条件:在一个周期内具有有限个间断点,且在这些间断点上,函数是有限值;在一个周期内具有有限个极值点;绝对可积。
2020西电电赛初试题波形发生器
2020西电电赛初试题:波形发生器
一、使用题目指定的555 芯片和一片通用四运放324 芯片,设计制作一个频率可变的同时输出脉冲波、锯齿波、正弦波Ⅰ、正弦波Ⅱ的波形产生电路。
给出设计方案、参数计算、详细仿真电路图文件和仿真波形,撰写不超过6页报告。
二、设计要求如下:
1、同时四通道输出、每通道输出脉冲波、锯齿波、正弦波Ⅰ、正弦波Ⅱ中的
一种波形,每通道输出的负载电阻均为600 欧姆。
2、四种波形的频率关系为1:1:1:3(3 次谐波):脉冲波、锯齿波、正弦波Ⅰ输出频率范围为8kHz—10kHz,输出电压幅度峰峰值为1V;正弦波Ⅱ输出频率范围为24kHz—30kHz,输出电压幅度峰峰值为6V;脉冲波、锯齿波和正弦波输出波形应无明显失真(使用示波器测量时)。
频率误差不大于10%;通带内输出电压幅度峰峰值误差不大于5%。
脉冲波占空比可调整。
3、电源基本要求为±10V,发挥要求只选用+10V 单电源,由稳压电源供给。
4、要求预留脉冲波、锯齿波、正弦波Ⅰ、正弦波Ⅱ和电源的测试端子。
5、每通道输出的负载电阻600 欧姆应标示清楚、置于明显位置,便于测试。
三、注意:不能外加555 和324 芯片,不能使用除指定的一片555和324的芯片以外的其他任何器件或芯片(如二极管或三级管等有源器件)。
四、评分标准
本次竞赛时间紧张,完成形式为报告形式,不制作实物。
报告原则上不超过A4纸6页,报告要求及评分标准如下。
电子设计竞赛复试题波形发生器
波形发生器徐威(宁波大学信息科学与工程学院,浙江宁波315211)摘要:使用题目指定的综合测试板上的NE555芯片和一片四运放LM324芯片制作一个频率可变的同时输出脉冲波、锯齿波、一次和三次正弦波。
进行方案设计,制作出实际电路使其达到实验要求的各项指标。
一、设计任务与要求使用题目指定的综合测试板上的NE555芯片和一片四运放LM324芯片,设计制作一个频率可变的同时输出脉冲波、锯齿波、正弦波Ⅰ、正弦波Ⅱ的波形产生电路。
给出方案设计、详细电路图和现场自测数据及波形。
设计制作要求如下:1、同时四通道输出、每通道输出脉冲波、锯齿波、正弦波Ⅰ、正弦波Ⅱ中的一种波形,每通道输出的负载电阻均为600欧姆。
2、四种波形的频率关系为1:1:1:3(3次谐波);脉冲波、锯齿波、正弦波Ⅰ输出频率范围为8KHz~10KHz,输出电压幅度峰峰值为1V;正弦波Ⅱ输出频率范围为24KHz~30KHz,输出电压幅度峰峰值为9V。
脉冲波、锯齿波和正弦波输出波形应无明显失真(使用示波器测量时)。
频率误差不大于10%;通带内输出电压幅度峰峰值误差不大于5%。
脉冲波占空比可调整。
3、电源只能选用+10V单电源,由稳压电源供给,不得使用额外电源。
4、要求预留脉冲波、锯齿波、正弦波Ⅰ、正弦波Ⅱ和电源的测试端子。
5、每通道输出的负载电阻600欧姆应标清楚、至于明显位置,便于检查。
6、翻译:NE555和LM324的数据手册(器件描述、特点、应用、绝对参数、电参数)。
二、方案设计与论证1.原始方案:在使用Multisim进行仿真设计的阶段,我想出了两种原始方案,两种方案的大体思路如下。
方案一:使用NE555芯片构成多谐振荡器,输出方波,通过锯齿波发生电路产生锯齿波,然后通过一个KHz f H 10=的低通滤波器,通过滤波产生一次,8KHz 到10KHz 的正弦波,然后再让锯齿波通过一个24KHz~30KHz 的带通滤波器,输出三次正弦波。
其中滤出三次谐波的理论依据是,由于锯齿波是一个关于t 的周期函数,并且满足狄里赫莱条件:在一个周期内具有有限个间断点,且在这些间断点上,函数是有限值;在一个周期内具有有限个极值点;绝对可积。
A题:波形发生器9月16日下午第一组.
2006年吉林省大学生电子设计竞赛试题参赛注意事项(1)2006年9月19日8:00竞赛开始,每支参赛队限定在下列题中任选一题;填写《登记表》,由赛场巡视员暂时保管。
(2)每队严格限制3人,不得中途更换队员;参赛队员必须是有正式学籍的在校本、专科学生,应出示能够证明参赛者学生身份的有效证件(学生证)随时备查。
(3)竞赛期间,可使用各种图书资料和网络资源,但不得以任何方式与他人交流,包括教师在内的非参赛队必须回避,对违纪参赛队员取消评审资格,并视情节予以严肃处理。
(4)2006年9月22日晚8:00竞赛结束,封题。
(5)2006年9月23日早8:00-9:00到组委会指定的测试地点交封箱物品。
单相正弦波变频电源(A)一、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15~36V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。
显示二、要求1.基本要求(1)输出频率范围为20Hz~100Hz,且输出电压有效值为15V~36V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198V~242V,负载电流有效值为0.5~1A时,输出电压有效值应保持在15V,误差的绝对值小于5%;(4)具有过流保护(输出电流有效值达1.5A时动作),保护时自动切断输入交流电源。
2.发挥部分(1)当输入电压为198V~242V,负载电流有效值为0.5~1A时,输出电压有效值应保持在15V,误差的绝对值小于2%;(2)设计制作具有测量、显示该变频电源输出电压、电流、频率和功率的电路,测量误差的绝对值小于5%;(3)其它。
三、说明1.不能使用产生SPWM(正弦波脉宽调制)波形的专用芯片;2.必要时,可以在隔离变压器前使用自耦变压器调整输入电压;可用滑动变阻器或电阻箱模3.输出功率可通过电流、电压的测量值计算。
四、评分标准2006年吉林省大学生电子设计竞赛试题参赛注意事项(1)2006年9月19日8:00竞赛开始,每支参赛队限定在下列题中任选一题;填写《登记表》,由赛场巡视员暂时保管。
沈阳航空航天大学第五届大学生电子设计竞赛
沈阳航空航天大学第五届大学生电子设计竞赛通知各学院:科技创新水平是衡量一所高等学校的重要指标,新世纪以来,国家大力提倡高等学校加快教育教学改革,提高学生科技创新能力,培养能够适应现代化需要的综合性人才。
为了培养大学生的科技创新意识,增强学生理论联系实践的能力,提高学生就业的竞争优势,沈阳航空航天大学鼓励学生积极参与科技竞赛,不断提高学生的综合素质,并且扶持“电子设计创新协会”等科技型社团组织,营造学校良好的科技创新氛围。
全国大学生电子设计竞赛是面向本、专科学生的群众性科技活动,目的是培养大学生的电子设计、创新能力和协作精神,在过去的全国竞赛中,我校学生均取得了优异的成绩。
为了继续发扬我校学生团结拼搏、积极进取的优良作风,吸引更多的学生参与到电子设计中,同时为迎接2011年全国大学生电子设计竞赛,由教务处、学生处、校团委联合主办,电子信息工程学院承办的沈阳航空航天大学第五届大学生电子设计竞赛,将于2010年7月——10月举行。
具体实施方案如下:一、组织机构竞赛组织委员会主任:孙小平副主任:林峰、刘岩松、姚奎栋、张芝贤委员:赵树国、穆学宽、孙延鹏办公室主任:仲丛久秘书:关宗安、季志刚、赵鑫、凤帅、吴楠、张宇翔、金日明、李敬松、路楠、于海峰、董一乔、姜海鹏竞赛组委会办公室设在电子信息工程学院电子设计创新协会,具体负责本次大赛的各项组织工作。
评委会由组委会聘请有关专家组成。
二、参赛办法及要求1、沈阳航空航天大学在籍的本、专科学生均可参赛,竞赛采用开放式,由竞赛组委会统一命题。
比赛时间为2010年7月16日——09月20日,各二级学院接到通知后自行组织学生训练及参赛,参赛队人员名单请于7月26日前以学院为单位报到电子信息工程学院(图书馆720室)。
2、各参赛队的器件由各参赛队自行负责,参赛队所在学院协助解决,竞赛场地设在各学院实验室,评审地点在逸夫馆电工电子与信息技术实验教学中心。
3、每个参赛队有3名队员,指导教师1人(指导教师可指导多个队伍),训练场地由指导教师协调。
2015年电子竞赛培训题目(基础题目)
1. 集成运放的应用设计低频信号源产生500Hz的正弦波信号Ui1,同时设计三角波产生器产生图1所示的三角波为Uo1,其中T1=0.5ms。
然后按图2所示的电路进行处理,要求加法器的输出电压Ui2=10*Ui1+Uo1;Ui2经滤波器滤除Uo1频率分量,选出500Hz的正弦波信号为uo2,要求uo2的峰峰值等于9V,用示波器观察无明显失真。
Uo2信号再经比较器后在1kΩ负载上得到峰峰值为2V的输出电压Uo3。
提示:用仿真软件验证设计是否正确,无误后再制作。
说明:预留ui1、ui2、uo1、uo2和uo3的测试端子,以方便测量。
参考元器件:NE555,LM324。
图1 三角波图2 信号处理电路2. 可控增益放大电路设计设计并制作一个增益可控的放大电路,能够对峰值为10mV的正弦信号进行放大。
放大电路设有“增益增”(UP)和“增益减”(DOWN)两个键,按UP时增益步进增加,按DOWN时增益步进减小。
具体要求如下:(1) 放大电路的增益范围为0~937.5,步进为62.5;(2) 增益误差≤±5%;发挥部分:显示设定增益值;参考元器件:NE5532/TL082,74HC161,DAC0832/AD7520。
3.数控稳压电源设计设计并制作一个数控稳压电源。
电源设有“电压增”(UP)和“电压减”(DOWN)两个键,按UP时输出电压步进增加,按DOWN时步进减小。
具体要求如下:(1) 输出电压范围为5~12V,步进为1V;(2) 输出电压的误差≤±0.1V;(3) 最大输出电流≥1A。
发挥部分:显示设定电压值;说明:(1) 分别测试输出电压为5V、6V、7V、…11V和12V的电压值;(2) 最大输出电流通过设计方案预以保证。
参考元器件:74HC191/193,74HC138,LM317,CD4511,S8050/8550,DAC0832,NE5532/TL082,TIP41/2N3055/3DD15。
电子设计大赛题目
文章日期:2007-08-13 14:44:05 文章点击率:38338第一届(1994年)全国大学生电子设计竞赛题目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。
其原理示意图如下:二、设计要求1.基本要求(1)输出电压:范围0~+9.9V,步进0.1V,纹波不大于10mV;(2)输出电流:500mA;(3)输出电压值由数码管显示;(4)由“+”、“-”两键分别控制输出电压步进增减;(5)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(1)输出电压可预置在0~9.9V之间的任意一个值;(2)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);(3)扩展输出电压种类(比如三角波等)。
三、评分意见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,系统原理框图如下: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)进行采集的显示和显示。
具体设计任务是:(1)现场模拟信号产生器。
(2)八路数据采集器。
(3)主控器。
二、设计要求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~2kHz范围变化,再经频率电压变换后输出相应1~5V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1路输入自制1~5V直流电压,第2~7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8路备用。
将各路模拟信号分别转换成8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……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(1)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;(2)尽可能减少传输线数目;(3)其它功能的改进(例如:增加传输距离,改善显示功能)。
哈尔滨学院首届电子设计大赛题目及要求
哈尔滨学院首届电子设计大赛题目及要求一、指定题目A题波形发生器一、任务设计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形状波形。
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)输出波形的频率范围为100Hz~20kHz;重复频率可调,频率步进间隔≤100Hz。
(3)输出波形幅度范围0~5V(峰-峰值),可按步进0.1V(峰-峰值)调整。
2.发挥部分(1)输出波形频率范围扩展至100Hz~200kHz。
(2)用键盘或其他输入装置产生任意波形。
(3)增加稳幅输出功能,当负载变化时,输出电压幅度变化不大于±3%(负载电阻变化范围:100Ω~∞)。
B题自动往返电动小汽车一、任务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。
允许用玩具汽车改装,但不能用人工遥控(包括有线和无线遥控)。
跑道宽度0.5m,表面贴有白纸,两侧有挡板,挡板与地面垂直,其高度不低于20cm。
二、要求1.基本要求(1)车辆从起跑线出发(出发前,车体不得超出起跑线),到达终点线后停留10秒,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)。
(2)D~E间为限速区,车辆往返均要求以低速通过,通过时间不得少于8秒,但不允许在限速区内停车。
2.发挥部分(1)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)。
(2)自动记录、显示行驶距离(记录显示装置要求安装在车上)。
(3)其它特色与创新。
C题竞赛抢答器一、任务设计制作一个八路抢答器,抢答者按动本组按键,组号立即在LED显示器上显示,同时封锁其他组的按键信号。
二、要求1.基本要求(1)系统设置外部清除健,按动清除健, LED显示器自动清零灭灯。
(2)抢答器定时为30秒,通过控制健启动抢答器后,要求30秒定时器开始工作,发光管点亮。
(3)抢答者在30秒内进行抢答有效,如果30秒内无抢答者,则本次抢答无效,系统报警。
2001年全国大学生电子设计竞赛题目A题波形发生器一
第五届(2001年)全国大学生电子设计竞赛题目A题波形发生器一、任务设计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形状波形。
示意图如下: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。
(3)具有波形存储功能。
(4)输出波形的频率范围为100Hz~20kHz(非正弦波频率按10次谐波计算);重复频率可调,频率步进间隔≤100Hz。
(5)输出波形幅度范围0~5V(峰-峰值),可按步进0.1V(峰-峰值)调整。
(6)具有显示输出波形的类型、重复频率(周期)和幅度的功能。
2.发挥部分(1)输出波形频率范围扩展至100Hz~200kHz。
(2)用键盘或其他输入装置产生任意波形。
(3)增加稳幅输出功能,当负载变化时,输出电压幅度变化不大于±3%(负载电阻变化范围:100Ω~∞)。
(4)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>200kHz、扫频输出等功能)。
三、评分标准B题简易数字存储示波器一、任务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,示意图如下:二、要求1.基本要求(1)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,然后连续显示。
(2)要求仪器的输入阻抗大于100kΩ,垂直分辨率为32级/div,水平分辨率为20点/div;设示波器显示屏水平刻度为10div,垂直刻度为8div。
(3)要求设置0.2s/div、0.2ms/div、20μs/div三档扫描速度,仪器的频率范围为DC~50kHz,误差≤5%。
数模电复试面试题目(3篇)
第1篇一、基础知识部分1. 以下哪些是模拟电子技术中的基本放大电路?(至少列举3种)A. 共射放大电路B. 共集放大电路C. 共基放大电路D. 比较放大电路2. 简述晶体管放大电路中的共射、共集和共基三种组态的特点及适用场合。
3. 以下哪些是数字电子技术中的基本逻辑门?(至少列举3种)A. 与门B. 或门C. 非门D. 异或门4. 简述TTL和CMOS两种逻辑门的特点及适用场合。
5. 列举三种常用的数模转换器(DAC)和模数转换器(ADC)。
6. 简述A/D转换和D/A转换的基本原理。
7. 简述数字信号处理中采样定理的含义。
8. 列举三种常用的滤波器类型。
二、电路分析部分1. 试用叠加定理求解下列电路中的电流I1和I2:```+3V|| R1=2kΩ|_______| || R2=4kΩ ||_______| || R3=6kΩ ||_______| || I1 ||_______| || I2 ||_______| || GND |```2. 求下列RLC串联电路的谐振频率、品质因数和带宽:```+3V|| R=2kΩ|_______| || L=0.5H ||_______| || C=10μF ||_______| || GND |```3. 试用戴维南定理求解下列电路中的电压U:```+10V|| R1=3kΩ|_______| || R2=4kΩ ||_______| || R3=5kΩ ||_______| || R4=6kΩ ||_______| || GND |```4. 试用节点电压法求解下列电路中的电压U1和U2:```+10V|| R1=2kΩ|_______| || R2=3kΩ ||_______| || R3=4kΩ ||_______| || R4=5kΩ ||_______| || GND |```三、数字电路部分1. 试用真值表或卡诺图化简下列逻辑函数:F(A, B, C) = AB + AC + BC2. 试用与非门和或非门实现下列逻辑函数:F(A, B, C) = A + B + C3. 试用D触发器设计一个4位同步加法计数器。
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波形发生器徐威(宁波大学信息科学与工程学院,浙江宁波315211)摘要:使用题目指定的综合测试板上的NE555芯片和一片四运放LM324芯片制作一个频率可变的同时输出脉冲波、锯齿波、一次和三次正弦波。
进行方案设计,制作出实际电路使其达到实验要求的各项指标。
一、设计任务与要求使用题目指定的综合测试板上的NE555芯片和一片四运放LM324芯片,设计制作一个频率可变的同时输出脉冲波、锯齿波、正弦波Ⅰ、正弦波Ⅱ的波形产生电路。
给出方案设计、详细电路图和现场自测数据及波形。
设计制作要求如下:1、同时四通道输出、每通道输出脉冲波、锯齿波、正弦波Ⅰ、正弦波Ⅱ中的一种波形,每通道输出的负载电阻均为600欧姆。
2、四种波形的频率关系为1:1:1:3(3次谐波);脉冲波、锯齿波、正弦波Ⅰ输出频率范围为8KHz~10KHz,输出电压幅度峰峰值为1V;正弦波Ⅱ输出频率范围为24KHz~30KHz,输出电压幅度峰峰值为9V。
脉冲波、锯齿波和正弦波输出波形应无明显失真(使用示波器测量时)。
频率误差不大于10%;通带内输出电压幅度峰峰值误差不大于5%。
脉冲波占空比可调整。
3、电源只能选用+10V单电源,由稳压电源供给,不得使用额外电源。
4、要求预留脉冲波、锯齿波、正弦波Ⅰ、正弦波Ⅱ和电源的测试端子。
5、每通道输出的负载电阻600欧姆应标清楚、至于明显位置,便于检查。
6、翻译:NE555和LM324的数据手册(器件描述、特点、应用、绝对参数、电参数)。
二、方案设计与论证1.原始方案:在使用Multisim进行仿真设计的阶段,我想出了两种原始方案,两种方案的大体思路如下。
方案一:使用NE555芯片构成多谐振荡器,输出方波,通过锯齿波发生电路产生锯齿波,然后通过一个KHz f H 10=的低通滤波器,通过滤波产生一次,8KHz 到10KHz 的正弦波,然后再让锯齿波通过一个24KHz~30KHz 的带通滤波器,输出三次正弦波。
其中滤出三次谐波的理论依据是,由于锯齿波是一个关于t 的周期函数,并且满足狄里赫莱条件:在一个周期内具有有限个间断点,且在这些间断点上,函数是有限值;在一个周期内具有有限个极值点;绝对可积。
则有如下公式(1)成立。
称为积分运算()t f 的傅里叶变换()()dt e t f w F jwt -∞∞-⎰=根据欧拉公式2cos 000tjw t jw e e t w -+=就可以方案二:使用功放构成文森桥式震荡电路,产生出8KHz~10KHz 的正弦波。
接着是用NE555芯片,搭建出施密特触发电路,产生脉冲波输出;将脉冲波分别输入一个KHz f H 10=的低通滤波器和24KHz~30KHz 的带通滤波器电路中,产生一次和三次正弦波。
2.总体方案设计与论证:最初方案设计的大体思路在方案一和方案二之间犹豫不决,于是将两个电路的大体电路都进行了简单的设计,发现方案二存在很多的问题很难解决。
问题一:如果使用文森桥式震荡器产生正弦波,改变震荡频率就需要改变RC 常数,要同时改变两个R (在实际电路中,同时改变两个电容的值是很复杂的,而且这样也无法得到一个8KHZ~10KHz 的连续的频率),需要双滑动变阻器并且要保证滑动变阻器改变的值完全相同,有一定困难。
问题二:NE555芯片搭建出来的是一个简单的施密特触发器,输入正弦波之后,输出的脉冲波的占空比是不可以调整的,不满足实验要求的占空比可调的条件。
要是施密特触发器产生的脉冲波的占空比可调会是该电路进一步复杂化。
问题三:LM324芯片的功放不够,由于有Ω600负载电阻的限制,输出波形的峰峰值不能简单的通过电阻的分压来实现。
鉴于方案二存在的问题能以解决,我们就确定选择方案一的整体思路进行方案的设计。
3.单元电路的设计与论证:(1)脉冲波产生电路脉冲波由NE555芯片搭建的多稳态谐振器振动产生,频率可调,为KHz 8~KHz 10参考NE555芯片使用手册可知,芯片输出波形的峰峰值为10V左右。
使用Multisim仿真的脉冲波产生电路如下图1所示。
图1 脉冲波发生电路利用软件进行波形的仿真,得到脉冲波的图形如图2所示(2)锯齿波发生电路在锯齿波发生电路的设计中,原始方案是采用教材中的锯齿波发生电路,是通过调整积分电路的正向和反向时间常数的不同,对输入信号的脉冲波进行积分产生锯齿波(该电路是需要二极管的)。
开始是按照这个思路进行仿真的。
因为要同时调整正向和反向积分的时间常数,于是我们就想可以在调整脉冲波的输出频率的时候,只改变高电平或者低电平的持续时间,然后在锯齿波发生电路中选取合适的电容值,然后就可以讲正向或者反向的电阻值固定,只改变另一方向的电阻值就可以了。
见图3是该方案的仿真电路。
图3 锯齿波产生电路见图1,是用NE555产生出脉冲波,然后通过锯齿波产生电路,这里仿真没有选择功放为LM324,未考虑Ω600的负载电阻以及输出的峰峰值。
脉冲波和锯齿波发生电路的参数取值如下ufC C C K R R K R K R R K R K R K R K R 01.0)(4700)(3510910.123212087654321===Ω=Ω=Ω=Ω==Ω=Ω=Ω=Ω=电位器电位器根据NE555芯片的使用手册,有以下有用公式:BA BL H H B A B A L H B L B A H R R R t t t cycle duty waveform Output CR R frequency C R R t t period CR t C R R t 21___)2(44.1)2(693.0)(693.0)(693.0+-=+=+≈+=+==+=根据以上的公式,就可以计算出理论上的各种参数:uSt uSt uS t KHz f KHz f L H H 9.61001.0101693.08.1171001.0)10110)412((693.01.901001.0)1011012(693.029.101001.0)10121012(44.181001.0)101210)412((44.163633633633max 633min max min =⨯⨯⨯⨯==⨯⨯⨯+⨯+==⨯⨯⨯+⨯==⨯⨯⨯⨯+⨯==⨯⨯⨯⨯+⨯+=-----在对锯齿波进行仿真的时候,发现波形有些失真,上网查阅资料后得知要是RC 常数跟脉冲波的时间相匹配才行。
)(L H t t RC 或=去锯齿波发生电路的参数选择及计算过程如下:Ω=⨯⨯=Ω=⨯⨯=Ω=⨯⨯===6901001.0109.68.111001.0108.11791001.0101.90t uf 01.06-6-26-6-16-6-1H1max min R K R K R C R C 由取 如图1所示,1R 为一个ΩK 9电阻和一个ΩK 3电位器组成,2R 取Ω700 仿真结果见图4的锯齿波。
图4 锯齿波仿真波形从图4的波形中算出锯齿波的峰峰值为 V Div Div V 4.42.2/2=⨯由于要求负载电阻为Ω600,不能直接进行分压来控制峰峰值为V 1,再用功放来满足峰峰值的要求的话,LM324的四功放无法满足整个电路的需求,因此这种锯齿波的单元电路就被放弃了,需要进行改进。
在老师的提醒下,我发现了在NE555芯片构成的脉冲波发生电路中就有锯齿波,只需要在该处输出,然后调整峰峰值便可以得到要求的锯齿波。
改进后的电路仿真图如下图5。
图5 改进后的脉冲波和锯齿波发生电路改进后的电路对脉冲波发生电路的参数也进行了调整,让脉冲波的占空比接近一半。
锯齿波发生电路是一个反向比例运算电路,由公式⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=RR u fo u参数的选择如下:Ω=Ω==K R K R V u f o 35101取由对该电路进行软件仿真得到理论上的锯齿波波形,见图6。
图中另一个波形是NE555芯片的输出波形。
图6 改进电路后的脉冲波和锯齿波的仿真波形得到的锯齿波的峰峰值约为V 1,频率与NE555芯片产生的脉冲波频率保持一致,满足实验要求,就完成了锯齿波波形发生电路的理论设计。
(3)正弦波发生电路在电路的设计初期,一次正弦波,也就是KHz 8~KHz 10的正弦波发生电路是采用的是截止频率为KHz f c 10=的二阶压控电压源低通滤波器,电路图见下图图7 二阶压控电压源低通滤波器原理图根据截至频率KHz f c 10=,查图确定电容的标称值图8 二阶压控电压源低通滤波电路参数选取参考图取nF C 3.3=查表确定电容1C 的值,以及1=K 时对应的电阻。
v A1 2 4 6 8 101R 1.422 1.126 0.824 0.617 0.521 0.462 1R 5.399 2.250 1.537 2.051 2.429 2.742 1R开路 6.752 3.148 3.203 3.372 3.560 1R 06.752 9.444 16.012 23.602 32.038 1RC 33.0CC 2C 2C 2C 2表1 二阶压控电压源低通滤波器参数表因为低通滤波器的输入直接从锯齿波发生电路的输出端引入,峰峰值为V 1,所nFnF C C K R K R A v 13.333.033.0399.5422.11121=⨯==Ω=Ω==将上列阻值乘以计算出来的K 值。
Ω≈⨯=Ω≈⨯=K R K R 163399.543422.121进行电路仿真后电路图如图图9 二阶压控电压源低通滤波器仿真电路图9下部分就是二阶压控电压源低通滤波器电路(一次正弦波产生电路),蓝色的线分别是滤波器的输入和输出端,其中输入端是锯齿波发生电路的输出端,即输入峰峰值为V1的锯齿波。
图10 一次正弦波仿真波形图中,上部分波形是输入的峰峰值为V1的锯齿波,下部分是一次正弦波,频率与锯齿波保持一致,但是峰峰值没有达到实验要求的V1,有所衰减。
于是对电路的参数重新选择。
nFnF C C K R K R K R K R A v 13.333.033.0203752.6203752.68.63250.23.33126.1214321=⨯==Ω≈⨯=Ω≈⨯=Ω≈⨯=Ω≈⨯==修改后的仿真电路图如下图11 改进后的二阶压控电压源低通滤波电路再次进行波形的仿真,结果如下图:图12 改进后的一次正弦波仿真波形从仿真结果可以发现,波形的峰峰值又超过了V 1,对电路进行理论分析,发现因为使用的单电源,偏置电阻ΩK 10影响了原本与地直接只有ΩK 10的3R 的阻值,串上了偏置电阻。
根据二阶压控电压源电路的放大倍数公式341R R A v +=进行电阻的调整。
取Ω=K R 1003得到的满足条件的峰峰值为V 1的一次正弦波。
上面的波形是从锯齿波发生电路输出的锯齿波,下面的是经过低通滤波器之后产生的一次正弦波波形,两个波形的峰峰值单位都是Div V /5,可知波形在KHz KHz 10~8的仿真结果都满足实验要求。