电子设计大赛模块的电路分析word文档
第七届电工电子创新设计大赛决赛设计报告
（保密区域）第七届电工电子创新设计大赛决赛《简易直流电子负载》测试报告编号:基于MSP430F149单片机的恒流电子负载系统设计摘要: 设计一台恒流(CC)工作模式的简易直流电子负载。
以MSP430F149单片机为核心。
通过AD采集电流检测模块测量到的电流信息, 算法处理后, 利用D/A输出模块控制V/I转换电路从而实现恒流。
并且将电压、电流检测数据进行处理得到被测直流稳压源的负载调整率。
系统在工作中, 无论电子负载两端电压是否变化, 流过电子负载的电流为一个设定的恒定值。
关键词: 恒流；MSP430F149;V/I转换电路;数字控制Design of A DC Constant Current Electronic Load SystemBased on MSP430F149Abstract:Th.repor.i.base.o.th.desig.o..simpl.D.electroni.loa.o.constan.current .Th.syste.realiz.th.C.workin.mod.b.utilizin.th.MSP430F14.a.th.core,A.samplin.a n.detectiv.modul.t.measur.th.current,D/.outpu.modul.t.contro.th.V/.transfor.ci rcui.afte.bein.processe.b.algorithm.Besides,th.loa.regulatio.ca.b.automaticall .measure.b.processin.th.voltag.an.curren.samplin.data.Whe.th.syste.i.working,n .matte.ho.th.voltag.ove.th.loa.change,th.curren.throug.i.i..constan.value.Key Words:CC;MSP430F149;V/I transform circuit；Digital Control1.概述及方案选择在电路中,负载是用来消耗电源输出能量的装置。
第46届世界技能大赛电子设计项目B模块PCB设计_样题
B模块PCB设计姓名：温度报警电路的PCB设计目录这个试题任务包括以下文档与文件：1.简介2.项目和任务描述3.PCB设计要求及功能简介4.PCB设计电路原理图简介本硬件设计项目考察参赛者的以下技能：1、使用eagle（版本号9.6.0以上）工具设计印制电路板。
2、输出生产资料文件项目和任务描述设计一个温度报警电路，满足以下控制要求：1、正常工作状态：正常工作时，数码管循环显示1，2，4，8。
继电器K1，K2均不工作，LED1-LED4均熄灭。
2、自动模式：电路可以用一个拔动开关来选择自动模式或是手动模块。
当开关SW1处于自动模式时，用一个热敏电阻来检测温度，当温度升高到某一值时，点亮发光二极管LED1，继电器K1工作。
并接通报警电路工作，蜂鸣器发出模拟急救车的报警声音，同时，数码管暂停循环显示，停留在当前的字符。
在报警状态条件下，此时，再将外部传感器输入信号模拟接通（用短路帽实现，短路帽接通，LED4=1，短路帽断开LED4=0）后，继电器K2工作，LED3点亮。
当温度降低到某一值时，电路恢复到正常工作状态。
3、手动模式：当开关SW1处于手动模式时，用一个按键来模拟热敏电阻，按下按键S1代表温度升高到某一值LED2点亮，再次按下表示温度又降低到了某一值LED2灭，如此循环。
手动功能与上述自动模式的功能一致。
印制电路板设计（时间限制3小时）∙参照裁判提供的参考原理图在3个小时内按要求设计PCB文件。
∙运用eagle软件设计电路原理图和印制线路板图。
∙完成设计后，请使用赛场指定局域网文件进行传递上交选手的电子文档，设计成果由工作人员打印并由选手确认签字。
PCB设计要求及功能简介图1系统结构框图任务1.PCB布局设计请将元件按照功能组进行PCB布局，TH元件布置在顶层，SMD元件布置在底层，其中七段数码管LED5位于线路板顶端中部，插座SV1位于板右侧中部，按键S1位于板底侧中部，热敏电阻RT1位于板左侧靠下位置，电源插座X1、IC1和LED1-4按图示意位置布局，具体尺寸不做要求，但位置关系不能设计错，如图2所示。
全国电子设计大赛设计文档
全国电子设计大赛设计文档摘要本作品采用AVRmega16单片机产生SPWM信号，控制逆变桥电路产生与电网同频、同相的电源信号的光伏并网发电模拟装置，实现了电路的欠压和过流保护、最大功率点跟踪和相频跟踪等功能。
其主要由双极性SPWM信号生成、桥式逆变电路及其驱动和输出显示电路组成。
其中双极性SPWM信号控制开关管的关断，再经过滤波电路产生正弦交流信号；逆变电路主回路采用功率开关管（MOSFET），其驱动电路采用了CMOS管直接控制；电压检测电路实现最大功率点跟随；逆变拓扑电路提高了DC-AC的变换效率；并且能利用单片机实现过流、欠压报警及保护和输出显示等其他控制功能。
本作品性能优越、效率高等优点。
关键词:桥式逆变；SPWM；AVR单片机；相频跟踪一、方案论证1.DC-AC逆变电路方案方案一：采用半桥逆变电路，原理图如图1。
其电路简单，使用器件少，开关较少。
但是有直通问题，可靠性低。
方案二：采用全桥逆变电路。
原理图如图2。
整个电路容易达到大功率，且损耗低、效率高、工作频率高、驱动容易、可靠性大大提高，我们选用方案二。
图1 半桥逆变电路图图2 全桥逆变电路图2.MOSFET驱动电路方案方案一：采用MOSFET栅极驱动控制专用集成电路芯片IR2110。
该芯片为8引脚封装，可驱动同桥臂的两个MOSFET，内部自举工作，允许在600V电压下直接工作，栅极驱动电压范围宽（10～20V）,施密特逻辑输入，输入电平与TTL及COMS 电平兼容，死区时间内置，输入、输出同相，低边输出死区时间调整后与输入反相，最高可达40KHZ。
方案二：利用分立元件驱动MOSFET。
直接用MOS管驱动功率MOSFET，他们可以共用一组电源，栅极电压小于10V时，功率MOSFET将处于电阻区，不需要外接电阻，电路非常简单。
比较上述两种方案，方案一采用了MOSFET专用的集成电路，可以说性能极其优越，但由于经验不足，我们没能把预先设计的IR2110驱动电路调试成功。
全国大学生电子设计大赛报告
题目名称：开关电源模块并联供电系统（A题）摘要开关电源模块并联供电系统是采用8位Atmega88的开关电源，主电路采用LM2576和LM2596作为两块并联的开关电源。
LM2576作为恒压源，LM2596作为恒流源。
该两块开关电源保证系统的效率，电流电压调整率和输出精度要求。
系统具有限流保护功能，HD7279键盘输入输出等多种功能。
该系统主要采用硬件反馈调节，调整能力强，使单片机负载小。
本系统功能完善，在支路在0.5-2A输出范围内，干路电流输出范围使1-4A其分压比由外界输入。
由AD采用，读出干路电流，经数字电位器调整恒流源工作状态，使其自调整实现固定分压比，并且电流精度满足在百分之五以内。
关机或过流保护收后，具有可以记忆参数、自恢复功能。
AbstractSwitching power supply modules in parallel power supply system is the use of 8-bit Atmega88 switching power supply, the main circuit LM2576 and LM2596 as two parallel switching power supply. LM2576 as the voltage source, LM2596 as a constant current source. The two switching power supply to ensure efficiency of the system, current and output voltage regulation accuracy requirements. System has a current limit protection, HD7279 keyboard input and output functions. The system uses hardware feedback regulation, adjust the ability to make a small single-chip load.The system is functional, the branch in the output range of 0.5-2A, distributors current output range 1-4A the partial pressure than by the external input. Used by the AD, to read out the current trunk, the digital potentiometer to adjust the current source working condition, to self-adjust to achieve a fixed partial pressure ratio, and accuracy to meet the current five percent or less. After closing down or over-current protection, with memory parameters can be, since the recovery.1 方案论证与比较 (3)1.1系统方案论证 (3)1.2过流保护方案论证 (5)2 系统设计 (6)2.1总体设计 (6)2.2单元电路设计 (7)2.2.1 数字电位器电路设计 (7)2.2.2 AD转换电路设计 (8)2.2.3 恒流部分电路设计 (10)2.2.4 恒压部分电路设计 (12)3 软件设计 (13)4 系统测试 (15)5 结论 (17)参考文献： (17)附录： (17)附1：元器件明细表： (17)附2：仪器设备清单 (17)附3：电路图图纸 (17)1方案论证与比较1.1系统方案选择题目分析：根据题目要求，负载端电压为8V，允许误差为0.4V。
全国大学生电子设计竞赛综合测评题论文报告
放大器的应用摘要集成运放裨上是一种高增益直流放大、直流放大器既能放大变化极其缓慢的直流信号,下限频率可到零；又能放大交流信号,上限频率与普通放大器一样,受限于电路中的电容或电感等电抗性元器件;集成运放和外部反馈网络相配置后,能够在它的输出和输入之间建立起种种特定的函数关系,故而称它为“运算”放大器;本课程设计的基本目标：使用一片通用四运放芯片LM324组成预设的电路,电路包括三角波产生器、加法器、滤波器、比较器四个设计模块,每个模块均采用一个运放及一定数目的电容、电阻搭建,通过理论计算分析,最终实现规定的电路要求;关键词运算放大器LM324、加法器、滤波器、比较器目录一、设计任务使用一片通用四运放芯片LM324 组成电路框图见图1a,实现下述功能：使用低频信号源产生Hz f V t f u i 500)(2sin 1.0001==π的正弦波信号, 加至加法器的输入端,加法器的另一输入端加入由自制振荡器产生的信号1o u ,1o u 如图1b 所示,1T =,允许1T 有±5%的误差;图中要求加法器的输出电压11210o i i u u u +=;2i u 经选频滤波器滤除1o u 频率分量,选出0f 信号为2o u ,2o u 为峰峰值等于9V 的正弦信号,用示波器观察无明显失真;2o u 信号再经比较器后在1k Ω 负载上得到峰峰值为2V 的输出电压3o u ;电源只能选用+12V 和+5V 两种单电源,由稳压电源供给;不得使用额外电源和其它型号运算放大器;要求预留1i u 、2i u 、2o u 、2o u 和3o u 的测试端子;二、设计方案及比较设计有五个部分,其中低频信号源使用信号发生器,其余四部分设计方案如下：1.三角波产生器初始方案：根据模拟电子技术基础书上的方波发生器产生方波,然后再采用微分电路对信号处理,输出即为三角波;图图中：R 1 = ,R 2 = 10k,R 3 = 30k,R 0 = ,R 4 = 10k,R 5 = 20k,C = F, D Z1和D Z2采用稳压管;运算放大器A 1与R 1、R 2、R 3及R 0、D Z1、D Z2组成电压比较器;当积分器的输入为方波时,输出是一个上升速率与下降速率相等的三角波,比较器与积分器首尾相连形成闭环电路,能自动产生方波与三角波;三角波或方波的频率为：改进方案：由于LM324只有四个运算放大器,如果三角波产生使用两个,则后面的三个电路中有一个无法实现,所以只能采用一个运算放大器产生;同时由于器件不提供稳压二极管,所以电阻电容的参数必须设计合理,用直流电压源代替稳压管;对方波放生电路进行分析发现,如果将输出端改接运放的负输入端,出来的波形近似为三角波;设计电路如图图2.加法器方案：由于加法器输出11210o i i u u u +=,所以采用求和运算电路,计算电阻电容的参数值,电路见图图3.滤波器初始方案：由于正弦波信号1i u 的频率为500Hz,三角波1o u 的频率为2KHz,滤波器需要滤除1o u ,所以采用二阶的有缘低通滤波器;见电路图图改进方案：根据仿真的波形看出电路对2KHz 的信号衰减不大,导致输出信号中仍然残留的有三角波成分,波形失真较严重;考虑要增大对三角波的衰减程度,而且要已知三角波的频率为2KHz,所以采用中心频率为2KHz 的带阻滤波器;电路见图图4.比较器初始方案：采用一般的单限比较器,见电路图图改进方案：在单限比较器中,输入电压在阀值电压附近的任何微小变化,都将引起输出电压的跃变,不管这种微小变化是来源于输入信号还是外部干扰,抗干扰能力差.所以采用滞回比较器;见图图三、电路设计及理论分析1.总电路图2.三角波发生器根据RC 充放电过渡过程的分析,电容电压编号应符合下面公式式中 U C 0初始电压；)(∞C U 充电终了电压;τ充电时间常数;解方程式可得所以该电路振荡周期有3R ,C 和21R R 决定,改变这些元件参数可以调节方波的周期; 由要求可知,电路的输出波形应为三角波,峰值为2V,振荡周期为;电路振荡周期为经过计算R3=10K Ω,R2=Ω,R1=1K Ω,C=理论波形为3.加法器加法器输入输出满足11210o i i u u u +=;根据“虚短”和“虚断”的原则,节点的电流方程为fo i i R u R u R u -=+2211,所以输出的表达式为 计算取R1=1K Ω,R2=10K Ω,Rf=10K Ω.三角波和正弦波经过加法电路后理论波形为4.带阻滤波器因为需要滤去三角波成分,所以选取的带阻滤波器的中心频率f 0=2KHz; 中心频率为RCf π210=,计算得R=Ω,C=1uF; 理论上对于2KHz 的信号衰减程度最大,其他频率几乎不衰减;信号为500Hz,5V 时信号为2KHz,5V 时5.滞回比较器当集成运放的输出为+U OM 时,通过正反馈支路加到同相输入端的电压为： 则同相输入端的合成电压为： REF OM U R R R U R R R U 212211+++=+ = U H 上门限电压 7 当u i 由小到大,达到或大于上门限电压U H 的时刻,输出电压u o 才从+U OM 跃变到U OM ,并保持不变;此时,通过正反馈支路加到同相输入端的电压为：此时同相输入端的合成电压为： REF OM U R R R U R R R U 212211+++-=+ = U L 下门限电压 理论波形为四、电路仿真结果及分析仿真结果如下：1.1o U 端口由仿真图可知,波形近似为三角波;Um=2V,T=2KHz,波形稳定;2.1i U 端口因为由低频信号源产生,所以波形无失真;Um=,T=500Hz3.2i U 端口与理论波形有一定的偏差,三角波与正弦波相加时,三角波波峰、波谷有失真; 4.2o U 端口理论应为正弦波,可以看出经过滤波后,波形的波峰、波谷有失真,高频部分没有滤掉;Um=略大于9V,T 约为500Hz;5.3o U 端口可以看出近似为高低电平交替,在跳变过程中波形有失真,部分部分由于不稳定信号产生毛刺;五、总结1.电源提供的电压对波形的影响：波形幅度变化必须在电源提供的电压范围之内,若不在,则底部或顶部会出现失真,因此采用+12V电源而不用+5V;2.单电源和双电源的区别及其对电路的影响：运放采用单电源供电时,加法电路、滤波电路不能工作,必须采用双电源式供电,正极4接+12V,负极11反接+12到地;模块与模块之间的链接存在相互影响;3、模块与模块之间的链接存在相互影响：虽然单个模块运行仿真成功,但是连接为整个的电路图时,各功能模块的波形会受到其他模块的影响,失真交严重;处理办法是在各模块之间加入耦合电容或电容电阻组成的低通网路作为接口电路;通过这次课程设计,不仅对于模拟电子线路有了新的认识,对电子电路的专业知识得到了很大的提高,加深了理论与实际之间的联系,同时学习到了书本上没有的知识,如怎样运用软件搭建电路,如何结合理论计算的参数和实际仿真结果对电路的元件参数进行调整;。
电子设计大赛文档(更新)1剖析
作品名称：太阳能跟踪系统题号：xxxxxxxxxx密号：xxxxxxxxxx目录一、总系统设计 (3)1.设计任务与要求 (3)(1)基本要求 (3)(2)发挥部分 (3)2.系统方案设计与论证 (3)(1)输出稳压部分 (10)(2)数字控制部分.................................................. 错误！未定义书签。
(3)显示部分.......................................................... 错误！未定义书签。
(4)过流保护方案的选择...................................... 错误！未定义书签。
(5)电流采样方案选择.......................................... 错误！未定义书签。
(6)方案总结.......................................................... 错误！未定义书签。
3.总系统框图 (17)二、单元模块设计................................................................ 错误！未定义书签。
1.电源模块................................................................. 错误！未定义书签。
2.稳压模块........................................................................ 错误！未定义书签。
(1)LM2596的特性................................................. 错误！未定义书签。
(2)LM2596的应用电路及计算方式..................... 错误！未定义书签。
全国大学生电子设计竞赛开关电源报告
双向DC-DC变换器（A题）【本科组】摘要本作品设计了一个电池储能装置的双向DC-DC变换器，实现电池的充放电功能；其中，双向DC/DC电源模块采用IR2110直接驱动功率开关管IRFS3607进行设计；并双向DC/DC电源模块是以BUCK/BOOST拓扑为基础；通过低功耗的ARM微处理器Cotex M3控制芯片输出互补的PWM波来控制IR2110，从而控制功率开关管，实现自动切换BOOST电路或BUCK电路，同时，设定按键，来实现电池的充放电,并且利用按键来调节步进值。
经过测试，在充电过程中，当U2=30V时，电池恒流充电，电流控制精度Eic取平均值为1.7%。
当设定I1=2A,在U2=30V条件下，效率n1为93.5%，在放电模式时，保持U2=30V, 效率n1为96.55%。
本作品已经均达到题目的要求。
关键词：双向DC-DC变换器、双向拓扑、PWM技术、ACS712-21系统方案本系统主要由双向DC-DC变换模块、辅助电源模块、测控电路模块、电池组、直流稳压电源模块组成，下面分别论证这几个模块的选择。
1.1 双向DC-DC变换模块的论证与选择方案一：采用双全桥式拓扑，利用IR2110来驱动二个功率开关管IRF540。
但是,双全桥式拓扑结构比较复杂，IRF540内阻值较大，损耗较大。
在测试中，效率较低。
方案二：采用BUCK/BOOST式拓扑，利用IR2110来驱动二个功率开关管IRFS3067。
方案分析：方案一的电路复杂，损耗大，效率较低。
方案二电路结构简单，效率高，容易制作。
综合以上二种方案，选择方案二。
1.2 测控电路模块的论证与选择方案一：采用直接分阻分压的采集电压，测量的电压误差很大。
电流采集选用INA209来采集电流，比较难采集。
控制芯片STC89C52。
方案二：通过接LM358运放，再分阻分压的采集电压，测量的电压更加精准。
电流采集选用ACS712-5A来采集电流，测量精度比较准确。
《2002年江西省电子设计大赛题目及电路解析》
2002年电子设计制作赛作品分析为了促进电子信息类及相关学科的专业建设和课程建设，加强大学生动手能力的培养和工程实践能力的训练，提高学生针对实际问题进行电子设计、制作的综合能力，吸引、鼓励广大学生踊跃参加课外科技活动，江西省教育厅、共青团江西省委联合主办每年一届的学生电子设计制作赛。
竞赛分现场赛、自选赛，每年五月下旬举行。
现场赛是考查学生基本技能的竞赛，凡在校的各年级学生都有机会参加。
赛题内容主要是运用模拟电路、数字电路及传感器知识设计，制作一个能演示规定功能的电子作品。
自选赛是考查学生创造能力与团队协作精神的竞赛，类似全国大学生电子设计竞赛，一般都是在现场赛中选拔优秀学生参加。
赛题内容以电子电路（含模拟和数字电路）设计应用为基础，可涉及模一数混合电路、单片机、嵌入式系统、DSP.EDA软件的应用。
现将近十三年现场赛赛题、作品分析和评审细则选编于后，供参赛者实训练习。
15.1 智力竞赛抢答器（2002年赛题）一、题意运用模拟电路、数字电路知识设计，制作一个8路智力竞赛抢答器，要求有优先锁存、数显、声响及复位电路。
二、电路结构抢答器核心电路本制作是一个简易实用的8路数字显示抢答器，图15-1为该抢答器的核心部分，包括抢答、编码、优先、锁存、数显及复位等电路。
所用的元器件除集成电路CD4511，还有14只IN4148二极管，一只9014(NPN)三极管，1 5只1/8W的碳膜电阻器，9只小型按钮开关，SB，~SB8为抢答键，SB9为复位键，LED数码管为0.5英寸的共阴极管，红色（如BSR510IC）或绿色(如BSG510IC)均可。
辨别引脚可参考图15-1所示，电阻器R9～R15为限流电阻。
若要大尺寸数码显示，则可用显示屏，此时需用导线将显示屏的引脚线连接到印制板上，又由于数码显示屏的工作电压较高，故应提高电路的工作电压。
原理图中的SA为工作电源开关，可由此将6～8V的直流电压单独引入至该电路进行测试，SA不用也无妨。
《2010年江西省电子设计大赛题目及电路解析》
15.9按时序追逐运行的跑马灯（20 1 0年赛题）一、赛题内容参赛学生必须也只能在赛场提供的元器件中选取必要的材料，设计制作一个能按题意要求演示功能的作品。
1．题意该制怍能自行识别工作环境，即白天“跑马灯”自行停止运行，待到傍晚天暗下来，数码管自动显“0"时，说明“跑马灯”电路得电即可以工作运行。
此后手动按下工作按键，电路延时10秒钟，在延时的同时，数码管倒计时显示“0-+9~8—7_6—5—4。
3—2一1-+0"0当其从“1一O”瞬间，“跑马灯”立即工作并分两路运行，工作过程是：①第一路是绿灯、红灯（绿灯在前，红灯在后）在黑暗背景中流动。
当绿灯独自从头到尾流动时，这一路的任何变色管不亮，形成黑暗背景。
而绿灯在尾部消失瞬间，红灯立即出现在头部并开始从头部到尾部独自地沿原绿灯路线在黑暗背景中流动。
当红灯在尾部消失的瞬间，绿灯便立即又出现在头部并再次从头部到尾部独自地在黑暗中流动’…一·彼此循环往复。
②第二路是绿灯、红灯（绿灯在前、红灯在后）在橙色背景中流动。
当绿灯独自从头到尾流动时，这一路变色管则显橙色，形成橙色背景。
绿灯在尾部流失瞬间，红灯立即出现在头部并开始从头部到尾部地独自沿原绿灯路线在橙色背景下流动，当红灯在尾部消失的瞬间，绿灯立即出现在头部并再次从头部到尾部独自地在橙色背景中流动……彼此循环往复。
直到第二天凌晨天亮后，数码管熄灭……再到傍晚时．作品又重复上述过程。
2．要求①电源稳压管输出电压用绿发光二极管指示。
，②脉冲信号发生器输出用红发光二极管指示。
③二路“跑马灯”各用5只变色发光二极管制作。
④数码管得电后显示“O”，倒计时只能从“O”开始，经“0-9-8-7-6-5-4-3-2-1-0"再停在“0"状态，此间延时1 0秒。
⑤“跑马灯”严格地按照“手动按下工作键后”，当倒计时至“1-b0”瞬间开始运动，，在运动过程中，数码管始终保持“O"态。
全国大学生电子设计竞赛F题分析
调幅信号处理实验电路（F题）西安电子科技大学傅丰林2017‐11‐04目录一、命题目的二、方案选择和论证三、理论分析与计算四、电路与程序设计五、测试结果提高通信电路（又称高频电子线路、非线性电路等）工作频率，2015年200MHz，2017年提高到300MHz以上。
尽可能避开通信概念，只要学过通信电子线路都能做。
调幅信号处理实验电路（F题）【本科组】一、任务设计并制作一个调幅信号处理实验电路。
其结构框图如图1所示。
输入信号为调幅度50% 的AM信号。
为其载波频率为250MHz~300MHz，幅度有效值Virms10µV~1mV，调制频率为300Hz~ 5kHz。
低噪声放大器的输入阻抗为50Ω，中频放大器输出阻抗为50Ω，中频滤波器中心频率为10.7MHz，基带放大器输出阻抗为600Ω、负载电阻为600Ω，本振信号自制。
图1 调幅信号处理实验电路结构框图二、要求1．基本要求（1）中频滤波器可以采用晶体滤波器或陶瓷滤波器，其中频频率为10.7MHz；（2）当输入AM信号的载波频率为275MHz，调制频率在300Hz ～5kHz 范围内任意设定一个频率，V irms=1mV时，要求解调输出信号为V orms=1V±0.1V的调制频率的信号，解调输出信号无明显失真；（3）改变输入信号载波频率250MHz~300MHz，步进1MHz，并在调整本振频率后，可实现AM信号的解调功能。
2．发挥部分在（1）当输入AM信号的载波频率为275MHz，Virms10µV~1mV之间变动时，通过自动增益控制（AGC）稳定在1V±0.1V；电路（下同），要求输出信号Vorms（2）当输入AM信号的载波频率为250MHz~300MHz在10µV~1mV之间变动，（本振信号频率可变），Virms稳定在1V±0.1V；调幅度为50%时，要求输出信号Vorms稳定在1V±0.1V的前提下，尽（3）在输出信号Vorms可能降低输入AM信号的载波信号电平；稳定在1V±0.1V的前提下，尽（4）在输出信号Vorms可能扩大输入AM信号的载波信号频率范围；二、方案选择和论证系统由射频低噪声放大器、混频、本振信号产生、中频滤波放大、AM检波和基带滤波放大以及自动增益控制等组成。
武汉理工大学第四届电工电子创新设计大赛设计报告.doc
题号： A武汉理工大学第四届电工电子创新设计大赛设计报告题目：波形发生器参赛者：xx学院班级：信息工程学院电信1006班联系方式：评分标准：项目满分得分基本要求总分摘要本系统以430系列单片机msp430f149为核心设计,采用四个部分构成，其一使用DDS芯片ad9834产生正弦波、方波、三角波三种周期性波形；其二通过电压增益放大器VCA810控制幅值步进；其三通过后级运放电路实现幅值稳定放大控制；其四通过液晶LCD12864实现数据的显示。
输出波形频率范围1Hz～3000kHz，频率调节步进为1Hz，幅度范围-5V～+5V（峰-峰值），可按步进0.1V（峰-峰值）调整。
显示部分能够显示当前波形种类、频率和幅值。
当负载为100Ω时，输出电压幅度变化不大于10%。
本系统设计是仿真设计和实物制作，DDS最高可实现频率3M hz的波形输出。
关键词: 430单片机；波形；DDS；压控；DAC；频率；幅值1.方案选择与论证方案一:采用STC89C51单片机通过软件控制多种波形的生成和输出，软件部分通过定时器控制两个内部中断，外加一个外部触发中断，此处使用按键触发。
其中一个内部中断用来对波形数据存储数组进行循环读取。
当设定进入一次中断时间一定时，减小波形数据数组可以增大输出波形频率，当波形数组数据数量恒定时，减小每次进入中断的时间也可以增大输出的频率；对于幅值的控制可通过波形的一个算法公式控制。
另外一个内部中断用来对输出波形频率进行计算检测。
按键触发的外部中断用以对输出波形的类型，频率增减，幅值增减进行触发选择。
此系统设计的硬件部分为8为的DAC0832，对每一次波形数据数组的读取进行DA转换。
在软件调试过程中，还要注意到对于时钟定时器优先级进行调整，设定PX0 = 1，提高T1的优先级，否则两个定时器同时工作时，当T0进入中断过快时，对显示部分会照成很大影响。
但是该方案虽然能多种波形的输出，但对于51单片机输出波形的最高频率只有1K 赫兹，远不能满足设计要求，所以放弃该方案。
2011大学生电子设计大赛报告(A开关电源模块并联供电系统设计)
开关电源模块并联供电系统设计摘要随着功率电子技术的日臻成熟，开关电源以其高效率、小体积和成本低等优点日益广泛的应用于国民生活的各个领域。
本设计以反激式变压器隔离拓扑结构为主干，以UC3842作为控制核心，以LM358为主要器件的双电源互锁反馈控制调整两路输出电流的双电源直流控制系统。
实现了输出电流按比例可调等功能。
关键字：开关电源，UC3842，并联供电，比例可调，交叉互锁一、方案设计与论证1、设计方案原理（1）基于单片机控制均流的设计方案图1 设计方案一框图（2）基于uc3902的均流设计方案图2 设计方案二框图（3）基于电流采样的交叉互锁反馈均流方案图3 设计方案三2、方案论证（1）方案一采用单片机控制系统的PWM占空比，从而对输出电压进行数字控制。
但本次任务要求只能使用24V的电源，故必须设计辅助供电电路，而且为了实现精准控制需要使用多片AD、DA模块，而这系统的效率降低，电路的复杂度提高，制作难度增大。
（2）方案二使用TL494集成芯片搭建矩形波发生电路，通过合理配置各项电路参数及反馈回路使各模块自主输出稳定8V电压。
为实现并联供电系统的均流功能。
我们选中了均流控制芯片UC3902对两路电流进行均流处理。
该方案复杂性较低。
而且电源效率并不较低，且只能实现并联系统的均流功能。
（3）方案三使用成本低廉的UC3842集成芯片搭建矩形波发生电路。
在主干路不再使用效率较低下的BUCK型拓扑。
由于任务要求输出电流可变，且负载功率变化范围较大，所以我们选用了更成熟更高效的单端反激式变压器输出隔离型拓扑结构。
本设计的反馈回路采用了稳定性很好的双环路反馈(输出直流电压隔离取样反馈外回路和初级线圈充磁峰值电流取样反馈内回路)控制系统，可以通过开关电源的PWM(脉冲宽度调制器)迅速调整脉冲占空比，从而在每一个周期内对前一个周期的输出电压和初级线圈充磁峰值电流进行有效调节，达到稳定输出电压的目的。
这种反馈控制电路的最大特点是：在输入电压和负载电流变化较大时，具有更快的动态响应速度，自动限制负载电流，补偿电路简单，适应于小功率开关电源。
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电子设计大赛报告模板电子设计大赛报告摘要：突出重点。
电路主要由哪几部分构成，针对某一技术难题，本组的解决方案。
最后总结本设计的总体特点（稳定性、可控性、带宽....），完成/基本完成了全部基本功能及扩展功能。
本作品基于压控对数放大器设计，由前级放大模块、增益控制模块、......关键词：比较器正弦波—方波转换电路……一、总体方案设计列些出设计功能，具体指标。
设计并制作一个宽带直流放大器及所用的直流稳压电源（1）电压增益A V≥40dB，输入电压有效值V i≤20mV。
A V可在0～40dB范围内手动连续调节。
（2）最大输出电压正弦波有效值V o≥2V，输出信号波形无明显失真。
（3）3dB通频带0～5MHz；在0～4MHz通频带内增益起伏≤1dB。
（4）放大器的输入电阻≥50Ω，负载电阻（50±2）Ω。
（5）设计并制作满足放大器要求所用的直流稳压电源。
根据要求，总体电路可由三个模块构成：1.模块一名称；2.模块二名称；3.模块三名称。
具体说明每一模块的功能。
模块一模块二模块三二、方案比较/论证（针对框图中的每一模块的内容进行方案比较）2.1 模块一名称方案一：……方案二：……方案三：……总体讨论上述方案的利弊，做出本设计的选择。
2.2 模块二名称方案一：……方案二：……方案三：……总体讨论上述方案的利弊，做出本设计的选择。
2.3 模块三名称方案一：……方案二：……方案三：……总体讨论上述方案的利弊，做出本设计的选择。
2.1可控增益放大器方案一：采用场效应管或三极管控制增益。
主要利用场效应管的可变电阻区（或三极管等效为压控电阻）实现增益控制，本方案由于采用大量分立元件，电路复杂，稳定性差。
方案二：为了易于实现最大60dB增益的调节，可以采用高速乘法器型D/A实现，比如AD7420。
利用D/A 转换器的VRef 作信号的输入端，D/A 的输出端做输出。
用D/A 转换器的数字量输入端控制传输衰减实现增益控制。
2011全国大学生电子大赛开关电源模块并联供电系统(A题)论文方案
2011年全国大学生电子设计竞赛开关电源模块并联供电系统（A题）【XX组】2011年9月6日摘要本设计是要求制作一个由两个小功率DC/DC 模块构成的并联供电系统。
综合考虑题目基本部分和发挥部分的要求。
可以看出该供电系统要求有较高的效率和稳定的电压电流输出。
最主要的目的是达到供电系统自动均流的效果。
我们根据以上要点设计了一个模拟电路和数字电路相结合的系统。
模拟电路部分采用双端驱动集成电路——TL494来完成。
数字控制系统由单片机STC12C5A60S2、DA模块、高精度放大模块、以及按键设定模块和1602液晶显示组成人机交互界面。
其组成电路可以实现以下几个功能：1.控制DC/DC模块的输出电流，使其按比例输出2.测试输出电流并显示3.比较两个DC/DC 模块的输出电流并显示比值。
关键词：TL494 单片机STC12C5A60S2 1602液晶显示开关电源模块并联供电系统（A题）【XX组】1系统方案本系统主要由DC/DC 模块、控制模块、DA转换模块、液晶显示模块组成，下面分别论证这几个模块的选择。
1.1 DC/DC模块的论证与选择方案一：采用电压控制脉宽调整技术，产生频率固定，脉冲宽度可调整的方波脉冲，采用电压反馈环控制系统，它的反馈信息取自输出电压，用反馈电压调整控制器的输出脉冲宽度，改变脉冲占空比，实现开关电源的稳定。
方案二：采用电流控制脉宽调制，此技术相比传统的仅有输出电压反馈的PWM 系统比较增加了一个电感电流反馈。
此反馈就做为PWM 的斜坡函数，就不再需要锯齿波发生器，更重要的是使用电感电流反馈使系统的性能有了明显的改善。
一使系统具有快速的瞬态响应及高速的稳定性，二，输出电压精度很高。
三，具有内在的对功率开关电流的控制及限流能力。
四，具有良好的并联运行能力。
综合以上两种方案，选择方案二。
1.2 控制系统的论证与选择方案一、采用AT89C51单片机进行控制。
AT89C51价格低廉，结构简单,且资料丰富；但是51单片机系统资源有限，8位控制器，运算能力有限,无法达到较高的精度。
全国大学生电子设计大赛报告
题目名称：开关电源模块并联供电系统（A题）摘要开关电源模块并联供电系统是采用8位Atmega88的开关电源，主电路采用LM2576和LM2596作为两块并联的开关电源。
LM2576作为恒压源，LM2596作为恒流源。
该两块开关电源保证系统的效率，电流电压调整率和输出精度要求。
系统具有限流保护功能，HD7279键盘输入输出等多种功能。
该系统主要采用硬件反馈调节，调整能力强，使单片机负载小。
本系统功能完善，在支路在0.5-2A输出范围内，干路电流输出范围使1-4A其分压比由外界输入。
由AD采用，读出干路电流，经数字电位器调整恒流源工作状态，使其自调整实现固定分压比，并且电流精度满足在百分之五以内。
关机或过流保护收后，具有可以记忆参数、自恢复功能。
AbstractSwitching power supply modules in parallel power supply system is the use of 8-bit Atmega88 switching power supply, the main circuit LM2576 and LM2596 as two parallel switching power supply. LM2576 as the voltage source, LM2596 as a constant current source. The two switching power supply to ensure efficiency of the system, current and output voltage regulation accuracy requirements. System has a current limit protection, HD7279 keyboard input and output functions. The system uses hardware feedback regulation, adjust the ability to make a small single-chip load.The system is functional, the branch in the output range of 0.5-2A, distributors current output range 1-4A the partial pressure than by the external input. Used by the AD, to read out the current trunk, the digital potentiometer to adjust the current source working condition, to self-adjust to achieve a fixed partial pressure ratio, and accuracy to meet the current five percent or less. After closing down or over-current protection, with memory parameters can be, since the recovery.1 方案论证与比较 (3)1.1系统方案论证 (3)1.2过流保护方案论证 (5)2 系统设计 (6)2.1总体设计 (6)2.2单元电路设计 (7)2.2.1 数字电位器电路设计 (7)2.2.2 AD转换电路设计 (8)2.2.3 恒流部分电路设计 (10)2.2.4 恒压部分电路设计 (12)3 软件设计 (13)4 系统测试 (15)5 结论 (17)参考文献： (17)附录： (17)附1：元器件明细表： (17)附2：仪器设备清单 (17)附3：电路图图纸 (17)1方案论证与比较1.1系统方案选择题目分析：根据题目要求，负载端电压为8V，允许误差为0.4V。
江西省第17届电子设计大赛电路原理图
江西省第17届电子设计大赛电路原理图《数显调速调光电路》江西省第17届电子设计大赛电路原理图1、题意：现提供一批器材，请在其中选择适当的元器件，设计制作一个至少有三级变速的简单的电扇调速器。
其要求是当分别数显0、1 、2三个数字时，电扇相应处在失电、强电(市电电压）、弱电(小于市电电压）三档级的供电状态。
〖设市电电压为220V，50Hz〗2、模拟制作要求：由于不可能给每一位参赛者提供一台电扇，只好给各位提供220伏交流40瓦的白炽灯泡及塑壳灯头一套(供电导线从提供给作品用的电源线上剪下一段即可)。
用灯泡的熄、亮、暗代替电扇的失电、强电、弱电的三种状态使之成为调光（调速)器。
要求该调光（调速)器有如下功能：白天，手动（自动控制失效）控制灯泡的供电，即每当用手按一次调光（调速）器的按键时，显示的数码变动一字，对应的灯泡(或电扇)供电变化一档。
晚上，自动(手动失效)控制灯泡的供电，即当调光〈调速)器得电后，自行数显"0- 1 -2"循环往复显字的同时，对应有灯泡"失电（灯泡失亮）一强电（灯光正常亮度）一弱电（灯光暗淡）" 循环往复的过程，可形成"自然风"的模式。
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作者：蔡国瑞转载请保留链接3、参考电路图：《数显调速调光电路》设计方案1《数显调速调光电路》设计方案2方案2电路说明一、赛题分析电路设计制作：杨谢行，指导：蔡国瑞按赛题要求，白天不工作，只有用手按开关才会调光，晚上自动调光，开始从失电到强电然后到弱电，循环反复，用光控和手动去控制NE555振荡器，当NE555第4脚为高电位时，电路才会工作。
按照电路要求,画出电路波形图如图所示。
通过电路工作图形画出电路方框图。
《数显调速调光电路》设计方案2-电路波形图《数显调速调光电路》设计方案2-电路方框图二、赛题设计将电路分成六大模块设计，电源电路、译码\驱动\显示电路设计、计数\编码电路、手控和光控电路、计数脉冲发生器。
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功能电路1、DA转换电路题目要求信号发生器的频率从100Hz到10KHz，对DA转换速度要求不是很高，但设计要求电压值误差绝对值小于1%，所以应选用转换精度高的芯片。
本系统使用12位D/A转换芯片MX7541的双极性电路接法，电路图如图所示峰值检波电路是由二极管电路和电压跟随器组成，其工作原理为：当输入电压正半周通过时，检波管U2导通，对电容C1、C2充电，直到到达其峰值。
三极管的基极由单片机或FPGA控制，产生10us的高电平使电容放电，以减少前一频率测量对后一频率测量的影响，提高幅值测量精度。
其中U1为常导通，用以补偿U2上造成的压降。
电容C1、C2的取值需根据被测信号的频率合适的选取，此电路中的二极管使用高频二极管，可大大提高测量范围的频率上限。
3、真有效值检测电路设计对于有效值的检测，我们选用AD637来实现。
AD637是真有效值测量芯片。
其有效值计算公式为2[]INRMSRMSVV AvgV。
应用时只需在芯片的外围添加适当的电阻、电容即可实现任意波形交变信号的有效值的测量。
其中平均电容C1可用来设定平均时间常数，并决定低频准确度，输出纹波大小和稳定时间。
R1、R2、C1、C2及运放OPA277构成一二阶低通滤波滤除检波后的纹波。
电路连接图如图所示：4、滞回比较电路之一（MAX912）MAX912 是由MAXIM 公司生产的双组高速电压比较器。
该器件传播速度快(典型值为10ns) ,能接受差动输入信号并具有互补性的TTL 兼容输出。
为抑制干扰引起的误翻转，我们采取了带正反馈的滞回比较电路的形式。
我们采用反相输入的方式，其正向阈值电压225FRu VR R+=⨯+，对应比较后信号的下降沿。
负向阈值电平为0V，对应于比较后信号的上升沿。
故输出信号的上升沿仍属过零比较。
示意图如图所示。
故对两路信号进行相位测量时就不能采用平时的直接异或法，而应先利用上升沿进行分频再异或。
电路图如图所示：6、MAX195AD采样MAX195 是美国Maxim 公司推出的16 位逐次逼近式A/ D 转换器。
内置采样保持电路，三态串行数据输出，输出时高位在前。
我们采用的是同步转换传输方式，即在16 位模数转换进行的过程中将转换好的上一位数据位输出。
CLK 既作为转换时钟又作为串行数据输出时钟。
此种转换方式可以实现最大的转换传输速度,因为前一次转换结束后,下一次转换可以紧跟着立即开始,实现不间断地连续转换。
转换过程必须与转换时钟CLK同步,查到EOC变高后即开始读数。
电路连接图如图4—8所示：7、高速AD—MAX1425电路MAX1425是美国Maxim 公司推出10位高速模数转换器，最高采样率为20M。
MAX1425采用差分流水线结构，片内集成高性能的采样保持放大器和参考电压源，采用单一的时钟信号来控制内部所有的转换。
因其输入电阻仅为6.5K ,故在电路设计时在其前端加一级运放进行缓冲隔离, 单端输入，INP通过交流方式与输入信号耦合。
MAX1425的采样时钟由FPGA根据信号的频率大小128倍频后给出。
运放3脚的电阻很重要，它有效地减小了输入电阻，因而也减小了共模干扰的影响。
8、高速DA 转换电路 DAC904为TI 公司的一种14位高速数模转换器，转换速率可达165Msps ，差分电流输出。
该DAC 的数据的写入及数模转换的开始都是由CLK 信号来控制的，在CLK 的上升沿锁存数据，CLK 的下降沿更新DAC 的模拟输出。
设定其参考电压为外部输入。
电路连接图如图所示：9、程控放大电路（PGA ） AD600是一个双通道低噪声、宽频带、增益可变放大器。
内部采用可编程控制衰减器和固定增益放大器级连的结构，使其增益和动态参数更加稳定。
其增益表达式为()3220G Gain dB V =+（G V 为C1LO 和C1HI 之间的电压差即控制电压，范围-625mV-+625mV ）。
增益控制通过外接一16位串行电压输出D/A 转换器MAX541来实现，在电路中配以高精度电压基准Max6225。
输入信号的峰值最大为1.4V ，在频段范围内可实现增益0dB 到40dB 可调。
10、MAX120A/D转换电路我们选用采用BICMOS 工艺生产的带采样保持电路的12位模拟数字转换器MAX120，它的转换时间1.6us,采样率可达500Ksps。
电路连接如图4—4所示，工作于连续转换模式，ADC与处理器是通过直接存储器（DMA）方式来接口。
11、稳压电源模块12、AGC自动增益控制我们选用AD603构成自动增益控制电路，作为AD9851后级，以确保输出电压峰峰值能够稳定在1V。
AD603是一种单通道宽频带、低噪声、低畸变、高增益精度、控制电压和增益成线形关系的VGA芯片，可以通过控制电压来控制放大器的增益，从而实现增益自动控制。
电路连接图如图所示。
（电路增益由1脚和2脚间的电压差Vg控制，二者之间的关系为：2脚接固定参考电压，1脚电压由后级峰值检测电路提供。
2N3906和几个外围电阻组成一个IQ1＝300uA左右的恒流源，2N3904作半波检测。
流入电容C1的电流Ic就是Q1和Q2集电极电流之差。
当输出信号幅度较小时，Q2集电极电流IQ2减小，Ic＝IQ1-IQ2增大，反馈电压增大，AD603的1、2脚间电压差增大，电路增益提高。
当输出信号幅度增大时，Q2集电极电流IQ2增大，Ic＝IQ1-IQ2减小，反馈电压减小，电路增益也随之降低，如此反复，最终电路将进入到稳定状态，输出信号幅度恒定。
电容C1的大小选择也很重要，大了会降低自动增益控制的灵敏度，小了会减小AGC的频率范围。
R1、R2、R3均可调节输出信号幅度。
）为了进一步扩展频带，我们设计时降低了信号输出幅度。
由于AD603的频率响应特性特性，到10MHz时信号有效值上扬。
我们在AD603后串接一电阻R对其进行频率补偿，使其幅值稳定。
经测试该电路信号无明显失真通带范围可由50Hz到40MHz；输出信号有效值为500mV。
13、椭圆滤波器AD9851 正弦信号的输出含有高频噪声，该噪声可以分为两大类：一类为DAC 数模转换所带来的阶梯波分量及其高次谐波，另一类为AD9851内部系统钟及其高次谐波。
故需在其后加一个低通滤波器，抑制谐波干扰。
考虑到椭圆函数滤波器比全极点型滤波器能做到对理想低通的最佳近似，且在同等技术指标下所需阶数最低，因而电路实现起来也比其他类型滤波器容易，故我们设计了一个截止频率为30MHz的椭圆函数滤波器。
滤波器输入输出端都使用运放进行阻抗匹配和信号幅度的调整。
14、AD9851电路我们选用DDS集成芯片AD9851来实现。
AD9851内置32位频率累加器、10bit 高速DAC、高速比较器和可软件选通的时钟6倍频电路。
外接参考频率源时，AD9851可以产生频谱纯净、频率和相位都可控且稳定度非常高的正弦波。
控制字通过W-CLK 引脚接入的控制字写时钟来触发写入的。
当控制字写完后，在FQ-UD 信号的上升沿的作用下，控制字被写入频率相位数据寄存器，更新DDS 的输出频率和相位。
AD9851 具体电路如图所示。
该电路做成了PCB 板，电路设计时，十分注意电源和地线的连接，有效地减小了干扰，提高了输出信号的质量。
电路连接图如图所示。
15、程控放大电路采用模拟开关CD4051,运放LF356,配合精密电位器实现从10mv/div到2v/div的多挡垂直分辨率。
通过FPGA控制模拟开关选通不同的接入电阻,从而实现不同的放大倍数,达到题目中不同垂直灵敏度的要求,电路连接图如图所示：16、DAC0800D/A转换电路D/A转换均采用DAC0800实现，DAC0800的建立时间为100nS。
连接电路如图所示。
由于D/A转换的结果为电流，需增加LF356实现I-V转换。
17、MAX197A/D转换对于检出的峰值的采样，我们采用了Maxim公司的12位A/D转换器MAX197 ，它的输入范围软件可调具有0–5V ,0–10V,-5–5V ,-10–10V四种模式，同时具有八个模拟通道，可以巡回测量，大大简化了电路设计。
它是以写控制字写信号的下降沿来启动转换，而且每次转换前都要重新写入控制字。
外围电路简单，连接电路如下图所示：2012年大学生电子设计竞赛黑龙江赛区TI杯竞赛题E题：简易LCR测量仪（本科）一、任务设计并制作简易电阻、电容、电感、品质因数和损耗系数测量仪，其结构框图如图1所示。
被测器件接入端子测量电路按键数字显示图1测量仪框图二、要求1 基本要求（1）测量电阻范围：100～1M，测量精度：2%±；（2）测量电容范围：1000pF～0.1F，测量精度：5%±；（3）测量电感范围：1mH～100mH，测量精度：5%±；（4）可使用按键设置被测器件的类型和单位，并显示；（5）自制满足本测量仪要求的电源。
2. 发挥部分（1）扩展量程，并提高测量精度。
±；①.测量电阻范围：10～10M，测量精度：1%±；②.测量电容范围：100pF～1F，测量精度：2%±；③.测量电感范围：100H～1H，测量精度：2%±；（2）测量电感的品质因数Q，测量范围：1.0～999.9，测量精度：5%±；（3）测量电容的损耗系数D，测量范围：0.001～9.999，测量精度：5%（4）具有三个可选的测试频点：100Hz，1kHz，10kHz；（5）其它（如自动识别器件类型、量程自动转换等）。
三、说明1.作品中不得使用任何专用LCR测量芯片；2.在赛区测试时，被测元件由组委会测试组提供；3.在赛区测试时，以成品数字电桥（基本准确度不低于0.2%）的测量值为标准考察测量精度。
四、评分标准注：如果对题意有疑问，请往wlx@,hljdzjs@两个邮箱同时发邮件，会有命题专家给予答复。
（注：素材和资料部分来自网络，供参考。
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