电子设计大(高级组)

电子设计大赛（高级组）

一、参赛队

每支参赛队由一名指导老师和三名学生组成。

二、竞赛题目

竞赛采用五套题目，参赛的队可在以下ABCDE五道题目中任选一题作为参赛题目

宽带放大器（A题）

一、任务

设计制作一个5V单电源供电的宽带低噪声放大器，输出为50Ω阻性负载。

二、要求

1．基本要求

（1）放大器电压增益≧40dB(100倍)，并尽量减小带内波动；

（2）在最大增益下，放大器下限截止频率不高于20Hz，上限截止频率不低于5MHz；

（3）在输出负载上，放大器最大不失真输出电压峰峰值≥10V。

2．发挥部分

（1）在达到40dB电压增益的基础上，提高放大器上限截止频率，使之不低于10MHz；

（2）尽可能降低放大器的输出噪声；

（3）放大器输入为正弦波时，可测量并数字显示放大器输出电压的峰峰值和有效值，输出电压（峰峰值）测量范围为0.5～10V，测量相对误差小于5%；

（4）其他。

小车随动系统（B题）

一、任务

设计并制作一个能够检测并跟踪主人的“哈巴”小车系统。

二、要求

1．基本要求

（1）小车与主人初始相距3m，小车能在60s内平稳靠近主人；

（2）小车停在离主人1m处，误差±20cm；

（3）主人缓慢走动，小车能实时跟踪主人，之间距离保持1m±30cm之内。

2．发挥部分

（1）小车与主人初始相距3m以上，在小车与主人之间2m处设置障碍，障碍物不小于20*20*20 cm3，小车能在60s内平稳靠近主人；

（2）小车停在离主人1m处，误差±5cm；

（3）主人快速走动，小车能实时跟踪主人，之间距离保持1m±20cm之内。

（4）其他。

立体声音频功率放大器（C题）

一、任务

设计并制作一个立体声音频功率放大器。

二、要求

1．基本要求

在放大通道的正弦信号输入电压幅度为500mV～1V，等效负载电阻R L＝8Ω时，放大器应满足：

（1）额定输出功率（单通道）P O≥10W（可使用集成功率放大电路或大功率晶体三极管）；

（2）频率响应：f L＝20Hz，f H＝20kHz；

（3）在满足P O和频率响应下的谐波失真≤3%；

（4）在输出功率为10W时，效率≥50%。

2．发挥部分

（1）两输入音源可用按键切换；

（2）具有音量、音调控制功能；

（3）在满足P O和频率响应下的谐波失真≤2%；

（4）其他。

阶梯信号发生器（D 题）

一、任务

设计制作一个阶梯信号发生器，电路框图如图1所示，能够产生图2所示的五阶梯波形。

图1 阶梯信号发生器框图

u o o

U 0.25U

55

5

5

0.5U 0.75U

图2 阶梯信号发生器输出波形示意图

二、要求 1．基本要求

（1）波形无明显失真，周期T 和最大输出幅度U 分别为1mS 和8V ； （2）幅度U 在0~8V 内连续可调，周期T 在0.1~10mS 内连续可调。 2．发挥部分

（1）阶梯1~5可选；

（2）设计制作一个能对阶梯信号幅度进行测量和数字显示的电路，测量误差不大于

5％； （3）其他。

数控直流恒流源（E题）

一、任务

给定输入直流电压为24V，试设计并制作一个数控直流电流源。

二、要求

1．基本要求

（1）输出电流为0~1000mA，可设定，步进为10mA；

（2）最大输出功率不小于10W；

（3）具有实时显示实际电流功能，测量误差小于15%；

（4）当负载由10Ω到20Ω变化时，电流误差小于10mA。2．发挥部分

（1）输出电流扩大到0~2000mA；

（2）当负载由10Ω到20Ω变化时，电流误差小于2mA；

（3）当输入电压变化10%时，输出电流变化小于5%；

（4）其他（如开路保护、报警等）。