全国大学生电子设计竞赛培训精品PPT课件
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电子设计竞赛培训.ppt
（2）目录 目录包括设计总结报告的章节标题、附 录的内容，以及章节标题、附录的内容所对 应的页码。 章节标题的安排建议按如下格式进行：
二、设计总结报告写作
2、报告基本内容及格式要求
目录格式 1. (第 1级 ) 1.1 ( 第 2级 ) 1.1.1 (第 3 级 ) (1) ( 第 4级 ) ① (第 5 级 )
buck converter
boost converter
buck-boost converter
无隔离的DC→DC变换电路
（4）整机联调
各单元电路调试完成后就为整机调 试打下了基础。整机联调时应观察 各单元电路连接后各级之间的信号 关系，主要观察动态结果，检查电 路的性能和参数，分析测量的数据 和波形是否符合设计要求，对发现 的故障和问题及时采取处理措施。
3）电路故障的排除
（1）信号寻迹法 寻找故障时，一般可按信号的流程逐级进 行。从电路的输入端加入适当信号，用示波器 或电压表等仪器逐级检查信号在电路内各部分 传输的情况，根据电路的工作原理分析电路的 功能是否正常，如果有问题，应及时处理。 调试电路时也可以从输出级向输入级倒推进行， 信号从最后一级电路的输入端加入，观察输出 端是否正常，然后逐级将适当信号加入前面一 级电路输入端，继续进行检查。
（6）性能指标测试
以设计任务与要求为依据，应用电 子仪器进行各项指标测试，观察是 否达到要求。 记录测试条件，测试方法，详细测 试数据及波形。
二、设计总结报告写作
二、设计总结报告写作
1、设计总结报告的评分标准
设计总结报告的评分是一个独立环节，评分 过程是在专家测试后进行。专家参照全国大 学生电子设计竞赛组委会提供的评分标准进 行评分。 设计总结报告的评分项目由方案设计与 论证、理论设计计算、电路图及设计文件、 测试方法与数据、结果分析、设计总结报告 的工整性等6个方面组成。
XXXX年全国电子设计竞赛培训PPT1PPT精品文档21页
8
图表的规范性
总分
50
基本要求
实际制作完成情况
中南民族大学 生物医学工程学院
五 题目解析
2．发挥部分 （1）扩大输入信号动态范围，提高灵敏度。 （2）输入信号包含的频率成分范围：20Hz～10kHz。 （3）增加频率分辨力20Hz档。 （4）判断输入信号的周期性，并测量其周期。 （5）测量被测正弦信号的失真度。 （6）其他。 三、说明 1．电源可用成品，必须自备，亦可自制。 2．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、重要的源程序、和完整的测试结果用附件 给出。
高频类：无线电发射机、接收机，无线收发系统
05年：单工无线呼叫系统 07年：无线识别装置
仪器仪表类：参数测试仪、示波器、频率计等
05年：集成运放测试仪、简易频谱分析仪 07年：音频信号分Fra bibliotek仪、数字示波器
数电与自控类：数字电路、控制类
05年：悬挂运动控制系统 07年：电动车跷跷板
中南民族大学 生物医学工程学院
中南民族大学 生物医学工程学院
五 题目解析
四、评分标准
项目
主要内容
分数
系统方案
比较与选择方案描述
5
理论分析与计算
放大器设计
功率谱测量方法
15
周期性判断方法
电路与程序设计
电路设计
设计
程序设计
10
报告
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
12
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
三 竞赛前一周的准备
首先：睡好觉、吃好饭、注意身体 竞赛前一周会公布竞赛基本仪器和主要元器件清单
全国大学生电子竞赛培训精品PPT课件
出电流变化的绝对值≤输出电流值的1％+10 mA； （5）纹波电流≤2mA； （6）自制电源。 2、发挥部分 （1）输出电流范围为20mA～2000mA，步进1mA； （2）设计、制作测量并显示输出电流的装置 (可同时或交替
显示电流的给定值和实测值)，测量误差的绝对值≤测量 值的0.1％+3个字； （3）改变负载电阻，输出电压在10V以内变化时，要求输 出电流变化的绝对值≤输出电流值的0.1％+1 mA； （4）纹波电流≤0.2mA； （5）其他。
键盘扫描原理
根据硬件原理图，键盘扫描方法是：行线P10~P13 为输出线，列线P14~P17为输入线。一开始单片机将行 线（P10~P13）全部输出低电平，此时读入列线数据， 若列线全为高电平则没有键按下，当列线有出现低电平时 调用延时程序以此来去除按键抖动。延时完成后再判断是 否有低电平，如果此时读入列线数据还是有低电平，则说 明确实有键按下。最后一步确定键值。现在我们以第二行 的S5键为例，若按下S5后我们应该怎么得到这个键值呢？ 当判断确实有键按下之后，行线轮流输出低电平，根据读 入列线的数据可以确定键值。首先，单片机将P10输出为 低电平，其它P11~P13输出高电平，此时读取列线的数 据全为高电平，说明没有在第一行有键按下；其次，单片 机将P11输出低电平，其它P10、P12、P13仍为高电平， 此时再来读取列线数据，发现列线读到的数据有低电平， 数值为1011（0x0B），如果我们的键盘布局已经确定， 那么0x0B就代表S5的值了。转到S5键功能处理子程序 就可以达到目的。
78、79系列集成稳压器的常见外形示意图 如图所示：具有三个引脚：输入端标为“1”，输 出端标为“2”，公共端（接地端）标为“3”。
由78系列与79系列的集成稳压器匹配应 用，可得到正负对称的稳压电路。如图所 示：由7805和7905可获得±5V的稳压电路。
显示电流的给定值和实测值)，测量误差的绝对值≤测量 值的0.1％+3个字； （3）改变负载电阻，输出电压在10V以内变化时，要求输 出电流变化的绝对值≤输出电流值的0.1％+1 mA； （4）纹波电流≤0.2mA； （5）其他。
键盘扫描原理
根据硬件原理图，键盘扫描方法是：行线P10~P13 为输出线，列线P14~P17为输入线。一开始单片机将行 线（P10~P13）全部输出低电平，此时读入列线数据， 若列线全为高电平则没有键按下，当列线有出现低电平时 调用延时程序以此来去除按键抖动。延时完成后再判断是 否有低电平，如果此时读入列线数据还是有低电平，则说 明确实有键按下。最后一步确定键值。现在我们以第二行 的S5键为例，若按下S5后我们应该怎么得到这个键值呢？ 当判断确实有键按下之后，行线轮流输出低电平，根据读 入列线的数据可以确定键值。首先，单片机将P10输出为 低电平，其它P11~P13输出高电平，此时读取列线的数 据全为高电平，说明没有在第一行有键按下；其次，单片 机将P11输出低电平，其它P10、P12、P13仍为高电平， 此时再来读取列线数据，发现列线读到的数据有低电平， 数值为1011（0x0B），如果我们的键盘布局已经确定， 那么0x0B就代表S5的值了。转到S5键功能处理子程序 就可以达到目的。
78、79系列集成稳压器的常见外形示意图 如图所示：具有三个引脚：输入端标为“1”，输 出端标为“2”，公共端（接地端）标为“3”。
由78系列与79系列的集成稳压器匹配应 用，可得到正负对称的稳压电路。如图所 示：由7805和7905可获得±5V的稳压电路。
电子竞赛培训内容-50页PPT资料
寒假培训
赛题分析及综合技能培训
梁西银 2019.1.18
主要内容
• 1.赛况介绍 • 2.赛题分析 • 3.获奖赛题深度剖析 • 4.准备及训练要点 • 5.电子系统设计方法 • 6.PIC单片机介绍
1.全国大学生电子设计竞赛 赛况介绍
竞赛介绍
大学生电子设计竞赛是教育部倡导的四 大学科竞赛之一，是面向大学生的群众性 科技活动
仪器仪表
(1)常用仪器仪表的工作原理与构成：示波器、频 率计、逻辑分析仪、失真度仪
(2)常用仪器仪表的一般使用与特殊应用：万用表、 程控数字电源、函数信号发生器、示波器（模 拟、数字、存储、多通道、触发电平、外触发 等等）、频率计、逻辑分析仪、失真度仪、LCR 测试仪、交流毫伏表等。
应用软件及开发工具
分组参赛
• 本科与高职高专分组参赛
– 组委会统一、专家组统一
• 在全国专家组中增补高职高专学校专家
– 分组出题
• 本科学生只能选择本科组赛题 • 高职高专可以选择 高职组 赛题 或本科组 赛题
– 分组评审
• 分组评审 • 奖项单列 • 上报全国评审比例单列
竞赛日程
• 7月份，审议征集竞赛题 • 8月17 日至 8月26 日，专家命题 • 8月26 日至 8月28 日，发放竞赛题 • 8月30 日网上公布和启封竞赛元器件及设备
• 通过竞赛把对人才素质的检验反馈到 教改 中去，以期推动全国普通高等学校 信息与 电子类学科课程体系和内容的改 革，促进 教育教学改革。
• 以赛促教、促学
竞赛规模
竞赛的现状与影响
• 大学生电子设计竞赛的现状
– 规模扩大 – 参赛学校类型 – 参赛队数
• 社会关注 • 功利影响
– 教师的参与程度 – 他人代做 – 评审的不公正现象
赛题分析及综合技能培训
梁西银 2019.1.18
主要内容
• 1.赛况介绍 • 2.赛题分析 • 3.获奖赛题深度剖析 • 4.准备及训练要点 • 5.电子系统设计方法 • 6.PIC单片机介绍
1.全国大学生电子设计竞赛 赛况介绍
竞赛介绍
大学生电子设计竞赛是教育部倡导的四 大学科竞赛之一，是面向大学生的群众性 科技活动
仪器仪表
(1)常用仪器仪表的工作原理与构成：示波器、频 率计、逻辑分析仪、失真度仪
(2)常用仪器仪表的一般使用与特殊应用：万用表、 程控数字电源、函数信号发生器、示波器（模 拟、数字、存储、多通道、触发电平、外触发 等等）、频率计、逻辑分析仪、失真度仪、LCR 测试仪、交流毫伏表等。
应用软件及开发工具
分组参赛
• 本科与高职高专分组参赛
– 组委会统一、专家组统一
• 在全国专家组中增补高职高专学校专家
– 分组出题
• 本科学生只能选择本科组赛题 • 高职高专可以选择 高职组 赛题 或本科组 赛题
– 分组评审
• 分组评审 • 奖项单列 • 上报全国评审比例单列
竞赛日程
• 7月份，审议征集竞赛题 • 8月17 日至 8月26 日，专家命题 • 8月26 日至 8月28 日，发放竞赛题 • 8月30 日网上公布和启封竞赛元器件及设备
• 通过竞赛把对人才素质的检验反馈到 教改 中去，以期推动全国普通高等学校 信息与 电子类学科课程体系和内容的改 革，促进 教育教学改革。
• 以赛促教、促学
竞赛规模
竞赛的现状与影响
• 大学生电子设计竞赛的现状
– 规模扩大 – 参赛学校类型 – 参赛队数
• 社会关注 • 功利影响
– 教师的参与程度 – 他人代做 – 评审的不公正现象
电子设计竞赛培训教程(ppt 37张)
全国大学生电子设计竞赛
2009年电子科技大学获最高奖
历届考题分类
历届考题分类
纵观历届赛题，设计方向大致可以分为四类： 功能电路兼控制类系统设计(11项) 第一届（1994年） 一、简易数控直流电源 第二届（1995年） 一、实用低频功率放大器 二、实用信号源的设 计和制作 第三届（1997年） A题 直流稳定电源 第四届（1999年） A题 测量放大器 第五届（2001年） D题 高效率音频功率放大器 第六届（2003年） A题 电压控制LC振荡器 B题 宽带放大器 第七届（2005年） A题 正弦信号发生器 F题 数控直流电流源 G题 三相正弦波变频电源
4 电子技术基础 《模拟电子技术基础》《数字电子技术基础》 5 其他 电子技术、单片机、微弱信号检测、 C 语言、电力电 子技术、开关电源与软开关技术、数字信号处理
推荐网站
电子竞赛 芯片手册
全国大学生电子设计竞赛
评奖办法：采取“一次竞赛、两级评奖”方式，评奖
等级分为“赛区奖”和“全国奖”两种形式。
更多内容请访问电子设计竞赛官方网站：
全国大学生电子设计竞赛
电子科技大学战绩
年份 2009 2007 2005 2003 一等奖 6 6 8 1 二等奖 6 10 5 2
历届考题分类
通信传输类系统设计（7项） 第一届（1994年） 二、多路数据采集系统 第二届（1995年） 三、简易无线电遥控系统 第三届（1997年） D题 调幅广播收音机* 第四届（1999年） D题 短波调频接收机 第五届（2001年） E题 数据采集与传输系统 机 第七届（2005年） D题 单工无线呼叫系统
历届考题分类
大学生电子设计竞赛培训课件
介绍常用的电子设计工具和软件， 如EDA工具和仿真软件。
学习使用电路板设计软件创建和 优化电路板布局。
微控制器编程工具
了解微控制器编程工具和调试器 的使用。
项目规划与管理
1
项目计划和目标
制定电子设计项目的计划和目标，确保顺利完成。
2
资源分配
了解如何合理分配资源，包括时间、人力和材料。
3
风险管理
识别和管理项目中的风险，以确保项目的成功。
大学生电子设计竞赛培训 课件
探索电子设计竞赛的奥秘，了解参与竞赛的好处，培养电子设计技能，成为 顶尖的大学生电子工程师。
电子设计竞赛简介
1 什么是电子设计竞赛？ 2 竞赛概览
3 参与电子设计竞赛的
好处
了解电子设计竞赛的流程、
介绍电子设计竞赛的定义、
参与条件以及奖励和机会。
探索参与电子设计竞赛的
目标和背景。
学习如何确保物联网系统的安全性。
传感器和执行器
传感器技术
介绍常见的传感器技术和应用。
执行器技术
了解不同类型的执行器技术和应 用。
物联网设备
探索物联网设备，如智能家居和 智能城市。
电子系统集成
1
系统集成概述
探索电子系统集成的基本概念和流程。
软硬件接口
2
了解软硬件接口设计和集成的要点。
3
系统测试和调试
益处，如技能提升、职业
发展和个人成长。
电子电路与器件
电子电路理论
入门级电子电路理论，包括基 本组件、电阻、电容等。
电子电路模拟与数字 处理
讲解电子电路和数字信号处理， 如滤波器和信号解调。
电子器件和元件
深入了解电子器件和元件，如 二极管、晶体管和集成电路。
电子设计竞赛与学生素质培养PPT课件
2020/11/14
《电子设计竞赛与学生创新能力培养》
郭万有
实施方案
第一阶段：部分讲稿
2020/11/14
《电子设计竞赛与学生创新能力培养》
郭万有
实施方案
第一阶段：部分讲稿
2020/11/14
《电子设计竞赛与学生创新能力培养》
郭万有
实施方案
第一阶段：考核内容
１．简要说明下列器件的功能：(10分／每空１分)
2020/11/14
《电子设计竞赛与学生创新能力培养》
郭万有
实施方案
电子系统设计过程
●确定设计目标 ●系统分析 ●模块设计与实现 ●系统调试 ●系统测试 ●文档整理
2020/11/14
《电子设计竞赛与学生创新能力培养》
郭万有
实施方案
设计过程：确定设计目标
●需求分析：从非技术和技术两方面分析； ●性能设计：功能，技术性能与指标； ●支撑技术：关键技术，相关技术； ●实现方法：技术方法，技术路线； ●完成形式：原理/性能样机，实用样机。
2020/11/14
《电子设计竞赛与学生创新能力培养》
郭万有
组织体系
校竞赛组委会
领导小组
培训组
专家组
校领导 院处领导 组织成员
顾问 组长 成员
学院竞赛委员会
组长 成员
行政组
领导 成员
参赛队
队长 队员
教练组
主教练 教练
2020/11/14
《电子设计竞赛与学生创新能力培养》
郭万有
实施方案
电子系统
描述：以电子信息技术为主体或核心的系统 块： 模块/单元电路 /节点 路： 信号/信息交互 性能：数字化、自动化、智能化 技术：嵌入式/单片机、EDA 、CPLD/FPGA、DSP
全国大学生电子设计竞赛培训精品PPT课件
1
//
R
F
集成运放的基本应用
❖ 差动放大器
V1 R1 V2
R2
RF R3
VO
RF R1
V1
1
RF R1
R3 R2 R3
V2
当
R
＝
1
R
2，
R
F
＝
R
时
3
为
差
动
放
大
器
，
VO
差
模
电
压
增
益
：
A
＝
VD
VO
V
－
2
V1
＝
RF R1
＝
R R
3 2
输
入
电
阻
：
R
＝
id
R
＋
1
R
＝
2
2
R
1
当
R
＝
1
R
＝
2
R
＝1 dR
R dT
常用传感器及应用
❖ 半导体热敏电阻
VREF
VREF
R VO
R
R
RT
R
仪器放大器
VO
常用传感器及应用
❖ 热电偶 在两种不同金属所组成的闭合回路中，当两接触的 温度不同时，回路中就要产生热电势。这种由两种 不同金属构成热电变换元件称为热电偶。
A
T
T0
B
常用传感器及应用
❖ 热电偶 — 用途：温度测量 — 常用放大芯片：AD594_595、MAX6675
❖ 热释电红外传感器（PIR）
若使某些强介电质的表面温度发 生变化，随着温度的上升或下降， 在这些物质表面上就会产生电荷 的变化，这种现象为热释电效应。
全国大学生电子设计竞赛培训-PPT文档资料
1.团队的选择
古人云：“三个臭皮匠抵过一个诸葛亮”
也有人云，一个中国人一条龙，三个中国 人三条虫
一个能在全国大学生电子竞赛中得奖的团队必须具备这样 几个特征: 绝对喜欢电子开发。在软件、硬件、论文写作中各有所长。 你想想3个只会C语言的家伙合一起能干什么。 要有充足的时间，暑假的时间本来就很短，如果大家不好 好利用的话，培训就没有效果。 有一个核心人物，他的话在非常时期大家必须绝对服从， 大部分时间大家可以商量干，但是起争执了，他说了算。 相信这个核心人物很容易体现出来。 身体要好，病殃殃的样子不适合干这个，4天3夜是个什么 概念大家心里要很清楚。 要有坚定的信念，要有获奖的信心。 也许参加完电子竞赛，你们三人将成为一辈子的朋友。
2009全国大学生电子设计竞赛培训情况
今年暑假的培训安排 第一阶段：6月到8月5日； 第二阶段：8月5日到赛前三天。 休息时间可请一个星期假，休息前可能整个暑假都要 努力了。
参赛形式
l、全国大学生电子设计竞赛原则上安排在单数年的9月3 号开始，为期4天。竞赛以赛区为单位统一组织报名、竞 赛、评审和评奖工作。 2、鼓励设有信息与电子学科及相关专业或已开展电子设 计科技活动的高等学校，积极组织学生参加全国大学生电 子设计竞赛。 3、学生自愿组合，三人一队，由所在学校统一向赛区组 委会报名。参赛队数由学校自行确定。 4、为鼓励不同类型的高校和不同专业或专业方向的学生 都能参加竞赛，全国竞赛专家组根据命题原则，将统一编 制若干个竞赛题目，供参赛学生选用。 5、竞赛所需场地、仪器设备、元器件或耗材原则上由参 赛学校负责提供。
竞赛规则
l、参赛学生应是高等学校中具有正式学籍的全日制在校 本科或专科学生。 2、参赛学生必须按统一时间参加竞赛，按时开赛，准时 交卷。各赛区组委会须按时收回学生的答卷(报告和制作 实物)并及时封存，然后按规定交赛区专家组评审。 3、竞赛期间，参赛学生可以使用各种图书资料和计算机， 但不得与队外人员讨论，教师必须回避。 4、竞赛期间，各赛区组委会要组织巡视检查，以保证竞 赛活动正常进行。 5、在竞赛中，如发现辅导教师参与、队与队之间讨论， 队员与队外人员讨论、不按规定时间发题和收卷，以及赛 前泄题等违纪现象，将取消获奖名次，并通报批评。
大学生电子设计竞赛培训课件
+5V
系统总线 89C51 8255A K0
WR RD WR RD
CS A0 A1
PA0 PA1 PA2 PA3 PA4 PA5 PA6 PA7 PB0 PB1 PB2 PB3 PB4 PB5 PB6 PB7
L0
K7
ALE
D0 ~ D7
373
D0 ~ D7
L7
+5V
第四次 键盘扫描程序的设计与调试
实验原理图2
PC 口
G6区的发光管
8255
PA 口 PB 口
PB.0 PB.1 PB.2 PB.3 PB.4 PB.5 PB.6 PB.7
显示 键码
第五次 LED数码管显示器接口与编程
掌握数码管的静态显示和动态显示两种工作 模式。 掌握LED显示器与单片机的接口方法。 掌握LED接口中的驱动方法。 任务：编写通用的动态显示函数——可以方 便地显示任意8位数字。 提高：启动其中6位显示器，做成时钟显示 时、分、秒。
IN3 IN4 IN5 IN6
1
28
IN2
2
3 4 5 6 7 8
27
26 25 24 23 22 21
IN1
IN0 ADDA ADDB ADDC ALE D7
IN7
START
EOC
D3 OE CLOCK VCC
9
10 11 12 13 14
20
19 18 17 16 15
D6
D5 D4 D0 VREFD2
+5V GND
P2.7 RD
INTO
2．软件编程 设接口电路用于一个8路模拟量输入的巡回检测系统，使用中断方式采 样数据，把采样转换所得的数字量按序存于片内RAM的30H~37H单元 中。采样完一遍后停止采集。
电子设计竞赛培训讲座PPT课件
D A Lab
41
交替显示
就是Y轴偏转板上以触发扫描的锯齿波为节拍， 交替接通两路被测信号。○1号锯齿波周期内，Y 轴偏转板上为通道1的正弦波，电子束在荧光屏 上扫出一个正弦波片断，○2号锯齿波开始，Y轴 偏转板立即接通通道2的三角波，电子束又重新 在荧光屏上扫出一个三角波片断，如此往复，就
在荧光屏上得到了正弦波和三角波的同时显示。
高速存储
D A Lab
34
方法一：采用双口RAM构成循环队列 方法二：采用FIFO，提高系统效率
举例：
D A Lab
35
数字示波器设计中，如果设计要求是2K存 储深度，可以使用2K的RAM或双口RAM构 成循环队列
举例
D A Lab
36
摄像头数据采集，如果处理系统速度较慢 ，使用FIFO来协调速率
主系统通用 10针标准 配置/下载接口
PIN1
目标板10针标准 配置接口
D A Lab
4
OTP配置器件插座
D A Lab
5
电子设计竞赛培训讲座
D A Lab
6
相关参考网站
参考网站
telnet:// 讨论：comp.arch.fpga)
D A Lab
7
D A Lab
8
电子设计竞赛培训讲座
D/A
较为理想的调幅
应该采用模拟方法 加模拟乘法器
D A Lab
21
电子设计竞赛培训讲座
D A Lab
22
PWM、SPWM
PWM模块设计
模N计数器（控制PWM频率） PWM宽度寄存器（控制占空比） 数字比较器（生成PWM波形）
D A Lab
23
单相SPWM
电子设计竞赛培训PPT
三、其他 1、印制电路板及其焊接技术 2、仪器仪表使用：稳压电源,示波器,数字万用表,频率
计,函数发生器,频谱分析仪,LCR电桥.
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3、单元电路设计制作:电源电路,放大电路,运算放大器
电路,传感器电路,功率驱动电路,A/D与D/A转换,信号产生与
处理电路,键盘及显示电路.
4、论文写作(注意格式) 5、团队精神
2 可编程逻辑器件系统 CPLD、FPGA最小系统板 建议使用Altera的MaxII系列CPLD、CycloneII系列FP GA，建议使用Verilog HDL语言编写。 建议做仪器仪表类和数电类的组学习。
三 竞赛前的准备工作
3 实验最小电源板 ±5V、 ±15V、+3.3V 稳压芯片：78xx，1117等 电流、散热、纹波
数据采 集与处 理类 控制类
E:数据采集与传输系统 E:简易智能电动车 F:液体点滴速度监 控装置 E:悬挂运动 控制系统
C:自动往返电动小汽车
F:电动车跷跷板 J:电动车跷跷板
学生需要掌握的知识
一、硬件基础知识
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1、电路原理
2、数字电路 3、模拟电路（重点） 4、元器件的应用
学生需要掌握的知识
实例1.可变增益放大器
实例2.气象观测系统例
风向计
风速计
显示器
温度计
打印机
测控系统
湿度计 存盘
太阳热量计
发射机
辐射计
雨量计
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E:开关稳压电源
A:波形发生器 F:调频收音机
H:信号发生器
B:无线识别装置
D:高效率音频功率放大器
B:宽带放大器
B:集成运放 测试仪 C:简易频谱 分析仪
计,函数发生器,频谱分析仪,LCR电桥.
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3、单元电路设计制作:电源电路,放大电路,运算放大器
电路,传感器电路,功率驱动电路,A/D与D/A转换,信号产生与
处理电路,键盘及显示电路.
4、论文写作(注意格式) 5、团队精神
2 可编程逻辑器件系统 CPLD、FPGA最小系统板 建议使用Altera的MaxII系列CPLD、CycloneII系列FP GA，建议使用Verilog HDL语言编写。 建议做仪器仪表类和数电类的组学习。
三 竞赛前的准备工作
3 实验最小电源板 ±5V、 ±15V、+3.3V 稳压芯片：78xx，1117等 电流、散热、纹波
数据采 集与处 理类 控制类
E:数据采集与传输系统 E:简易智能电动车 F:液体点滴速度监 控装置 E:悬挂运动 控制系统
C:自动往返电动小汽车
F:电动车跷跷板 J:电动车跷跷板
学生需要掌握的知识
一、硬件基础知识
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1、电路原理
2、数字电路 3、模拟电路（重点） 4、元器件的应用
学生需要掌握的知识
实例1.可变增益放大器
实例2.气象观测系统例
风向计
风速计
显示器
温度计
打印机
测控系统
湿度计 存盘
太阳热量计
发射机
辐射计
雨量计
返回 目录
E:开关稳压电源
A:波形发生器 F:调频收音机
H:信号发生器
B:无线识别装置
D:高效率音频功率放大器
B:宽带放大器
B:集成运放 测试仪 C:简易频谱 分析仪
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常用传感器及应用
光电二极管和光电三极
330
+12V 10K
10n
4
3
8
VO
LM567 10K
1
2
7
6
5
10K
10K
10u 1u
1n
常用传感器及应用
光电二极管和光电三极 VCC
VCC
常用传感器及应用
光敏电阻 额定功率 亮电阻、暗电阻 亮电流、暗电流 时间常数
VREF R
常用传感器及应用
热释电红外传感器（PIR）
集成运放的基本应用
反相放大器
RF
Vi
R1
VO
RP
闭
环
增
益
：
A
＝
VF
－
RF R1
输
入
电
阻
：
R
＝
i
R
1
输出电阻：R 0 O
平
衡
电
阻
：
R
＝
P
R
1
//
R
F
集成运放的基本应用
同相放大器
RF
闭
环
增
益
：
A
＝
VF
1+
R R
F 1
R1
输
入
电
阻
：
R
＝
i
ric
Vi RP
VO
输出电阻：R 0
O
平
衡
电
阻
：
R
＝
P
R
1
//
的电流也就必趋于零，即
i 0
运放主要性能参数（直流）
输入失调电压：一个理想的运放，当两个输入端加相 同的电压或直接接地时，其输出电压应为零，但实际 上不为零。为使输出电压为零，在两个输入端间加有 补偿直流电压VIO，该VIO称为输入失调电压。
输入失调电流：当运放的输出电压为零时，将两输入 端偏置电流的差称为输入失调电流，即
F
为
减
法
器
，
输
出
电
压
V
＝
O
V
－
2
V1
集成运放的基本应用
弱信号检测放大器
v1
R1
10K 30pF
R*
12K
v2
R2
10K
uA741
RF
R3
R5 100uF
910K
300K
R4
10K
R6 100uF
uA741
vO
300K 10K
uA741
R7
910K
R1＝R2，R3＝R4，R5＝R6，R7＝RF AVD＝V2V － OV1＝1＋R3＋ RR4R RF 5＝4641
半导体热敏电阻 －NTC，温度范围－50～300℃ －PTC，温度范围－50～150℃
RT＝Ae
B T
A—与热敏电阻尺寸、形式以及半导体物理性能有关的常数
B—热敏电阻常数，与半导体物理性能有关
T—热敏电阻的绝对温度
热敏电阻在其本省温度变化1℃时，电阻值的相对变化量，称为热敏
电阻的温度系数。即
＝1 dR
差动输入级
中间放大级
输出级
偏置电路 运放的组成框图
集成运放的理想化条件
1.无限大的差模输入电阻、趋于零的输出电阻
2.无限大的差模电压增益和共模抑制比
3.无限大的频带宽度以及趋于零的失调和飘移
当vO为有限值，则输入的差模电压（v＋-v－）就必趋于零，即
v＋-v－
vO AVD
0
同时，由于差模输入电阻趋于无穷，因而流进集成运放输入端
R dT
常用传感器及应用
半导R VO
R
R
RT
R
仪器放大器
VO
常用传感器及应用
热电偶 在两种不同金属所组成的闭合回路中，当两接触的 温度不同时，回路中就要产生热电势。这种由两种 不同金属构成热电变换元件称为热电偶。
A
T
T0
B
常用传感器及应用
热电偶 — 用途：温度测量 — 常用放大芯片：AD594_595、MAX6675
需要掌握的知识
模拟电路 数字电路 单片机＋基本外围电路扩展 可编程逻辑器件 电路板焊接和测试 良好的写作能力
竞赛注意事项
单片机选型，赛前充分准备（理论知识＋ 实践＋常用电路模块和单片机最小系统）
队员分工合作（硬件、软件、写作） 比赛时选题很关键（需要考虑的因素） 尽可能完成基础部分 调试过程注意备份 最后成品可靠安装
培训内容
竞赛简介 常用电子元件识别 简易直流稳压电源的设计 传感器、放大器、AD/DA 单片机常用外围电路扩展 常用控制电路设计 历届试题分析 可编程逻辑器件 常用软件介绍
竞赛简介
1994年，第一届，2个题目 1995年，第二届，4个题目 1997年，第三届，4个题目 1999年，第四届，5个题目 2001年，第五届，6个题目 2003年，第六届，6个题目 2005年，第七届，7个题目 2007年，第八届，6+4个题目
运放主要性能参数（交流）
增益带宽积：运放的带宽BW通常等于截至频率fc。
增益越高，带宽越窄，增益带宽积为常数，即
AV×BW＝常数
将放大倍数等于1时的带宽称为单位增益带宽。
转换速率（摆动率）：运放在大幅度阶跃信号作 用下，输出信号所能达到的最大变化率称为转换 速率或摆率，用SR表示，其单位为V/us。
若使某些强介电质的表面温度发 生变化，随着温度的上升或下降， 在这些物质表面上就会产生电荷 的变化，这种现象为热释电效应。
漏极
Rg
RS
源极 地
常用传感器及应用
热释电红外传感器（PIR） —用途：防盗、自动门、火灾报警、非接
触 温度测量等 —专用放大芯片：BIS0001、CS9803
集成运放
集成运算放大器（简称运放）是一种高增益多级直 接耦合放大器，其内部结构如下图：
系统
接口
输入
核心
输出
能源 系统的构成简图
传感器
定义：能感受（或响应）规定的被测量，并按 照一定规律转换成可用信号输出的器件或装置。
被测物理量 传 感
（非电量） 器
处 理
ADC
数据采集的构成简图
传感器
基本要求：
－精度、灵敏度和分辩率高 －线性、稳定性和重复性好，工作可靠 －静动态特性好，测量范围大 －抗干扰能力强 －体积小，质量轻，操作简便，价格便宜
IIO＝ IB＋－ IB－ 其中IB＋为同相输入端基极电流，IB－为反相输入端
基极电流。
运放主要性能参数（直流）
共电模压抑放制 大比倍：数将AVC运之放比的称差为模共电模压抑放制大比倍，数用AKVCDM与R表共示模， 单位一般用dB
KCMR
20lg
AVD AVC
dB
点KC飘MR移愈等大），的表抑示制放能大力器愈对强共。模信号（温度飘移，零
R
F
集成运放的基本应用
差动放大器
V1 R1 V2
R2
RF R3
VO
RF R1
V1
1
RF R1
R3 R2 R3
V2
当
R
＝
1
R
2，
R
F
＝
R
时
3
为
差
动
放
大
器
，
VO
差
模
电
压
增
益
：
A
＝
VD
VO
V
－
2
V1
＝
RF R1
＝
R R
3 2
输
入
电
阻
：
R
＝
id
R
＋
1
R
＝
2
2
R
1
当
R
＝
1
R
＝
2
R
＝
3
R
时
传感器分类
按工作机理分类 结构性、复合型
按敏感材料分类 半导体传感器、陶瓷传感器、金属传感器等
按物理原理分 电阻式、电感式、电容式、压电式、热电式、霍尔式等
按对能量所起的作用分 能量变换型传感器（有源传感器）、能量控制型传感器
按被测量分 物理量传感器、化学量传感器、生物量传感器等
常用传感器及应用