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《2012全国大学生电子设计竞赛-频率补偿电路》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、2012年15省赛区大学生电子设计TI杯竞赛试题参赛注意事项(1)2012年8月5日8:00竞赛正式开始。本科组参赛队只能在A、B、C、D、E题目中任选一题;高职高专组参赛队原则上在F、G、H题中任选一题,也可以选择其他题目。(2)参赛者必须是有正式学籍的全日制在校本、专科学生,应出示能够证明参赛者学生身份的有效证件(如学生证)随时备查。(3)每队严格限制3人,开赛后不得中途更换队员。(4)竞赛期间,可使用各种图书资料和网络资源,但不得在学校指定竞赛场地外进行设计制作,不得以任何方式与他人交流,包括教师在内的非参赛队员必
2、须迴避,对违纪参赛队取消评审资格。(5)2012年8月7日20:00竞赛结束,上交设计报告、制作实物及《登记表》,由专人封存。频率补偿电路(B题)【本科组】一、任务设计并制作一个频率补偿电路,补偿“模拟某传感器特性的电路模块”(以下简称“模拟模块”)的高频特性。电路结构如图1所示。图1电路结构二、要求1.基本要求(1)按图1所示组装“模拟模块”电路,其中正弦波电压信号发生器可使用普通函数信号发生器。在开关K接Vs的条件下达到如下要求:①Vs为200Hz、峰峰值为10V时,“模拟模块”输出Vb没有明显失真。②以200Hz为
3、基准,Vb的−3dB高频截止频率为4.5kHz±0.5kHz。(2)设计并制作频率补偿电路,使之达到如下要求:①频率为200Hz时的电压增益A(200Hz)=
4、Vo/Vs
5、=1±0.05。②以电压增益A(200Hz)为基准,将A(f)=
6、Vo/Vs
7、的−3dB高频截止频率扩展到大于50kHz。B-3③以电压增益A(200Hz)为基准,频率0~35kHz范围内的电压增益A(f)的波动在±20%以内。(3)在达到基本要求(2)的第①、②项指标后,将开关K切换到接地端,输出Vo的噪声均方根电压Vn≤30mV。2.发挥部分(1)
8、在达到基本要求(2)的第①项指标后,以电压增益A(200Hz)为基准,将A(f)的−3dB高频截止频率扩展到100kHz±5kHz。(2)以电压增益A(200Hz)为基准,频率0~70kHz范围内的电压增益A(f)的波动在±10%以内。(3)在达到基本要求(2)的第①项和发挥部分(1)的指标后,将开关K切换到接地端,输出Vo的噪声均方根电压Vn≤10mV。(4)其他。三、说明1.“模拟模块”中的运算放大器A要求使用TI公司产品OPA2134。2.要求“模拟模块”输出Vb的−3dB高频截止频率为4.5kHz±0.5kHz。
9、如果所测高频截止频率≥6kHz,则以后项目将不予评测。3.根据对高频响应特性的要求,频率补偿电路中插入适当的低通滤波电路可以有效降低输出Vo的高频噪声。此外,还应注意输入电路的屏蔽。4.在图1所示开关K切换到接地端的条件下,在T端接入图2(a)所示的电路可简化系统频率特性的测试、调整过程。设定函数信号发生器输出Vt为频率500Hz、峰峰值5V的三角波电压,则输出Vb的波形应近似为方波脉冲。如果频率补偿电路的参数已调整适当,则输出Vo的方波脉冲会接近理想形状。若高频截止频率为fH=50kHz,则输出的方波脉冲上升时间应为t
10、r≈7μs;若fH=100kHz,则tr≈3.5μs;tr的定义如图2(b)所示。应用fH·tr≈0.35的原理,可将系统的频率响应特性调整到所要求的指标。注意:Ci到运放A反相输入端的引线应尽量短,以避免引入额外干扰。(a)(b)图2辅助调试电路及波形定义4.要求在Vb端和Vo端预设测试点(TP1、TP2),以便于测试时连接示波器探头。B-3四、评分标准设计报告项目主要内容满分方案论证比较与选择方案描述3理论分析与计算系统传递函数及零、极点分析频率补偿各部分电路的分析6电路设计频率补偿各部分电路的设计6测试方案与测试结
11、果测试方法与仪器测试结果及分析3设计报告结构及规范性摘要设计报告正文的结构图表的规范性2总分20基本要求实际制作完成情况50发挥部分完成第(1)项15完成第(2)项15完成第(3)项15其他5总分50B-3
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