2012电子设计竞赛选拔测试题

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1、题目一数字幅频均衡功率放大器一、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600W。（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

2、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600W。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vi电压有效值为5mV、功率放大器接8W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）

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vi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。5．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

4、程序用附件给出。四、评分标准项目主要内容满分设计报告系统方案总体方案设计6理论分析与设计前置放大电路设计功率放大电路设计数字幅频均衡电路设计数字处理算法设计12电路与程序设计总体电路工作流程4测试方案与测试结果调试方法与仪器测试数据完整性测试结果分析5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3总分：30基本要求实际制作完成情况50发挥部分完成第(1)项13完成第(2)项12完成第(3)项20其他5总分：50完成第（3）项15完成第（4）项10其他5总分50题目二 频率特性测试仪一、题目频率特性测试仪二、任务设计并制作一个频率特性测试

5、系统，包含测试信号源、被测网络、检波及显示三部分。三、要求1．基本要求　　（1）制作幅频特性测试仪　　a、频率范围：100Hz～100kHz；　　b、频率步进：10Hz；　　c、频率稳定度：10-4；　　d、测量精度：5％；　　e、能在全频范围和特定频率范围内自动步进测量，可手动预置测量范围及步进频率值；　　f、LED显示，频率显示为5位，电压显示为3位，并能打印输出。　　（2）制作一被测网络　　a、 电路型式：阻容双T网络；　　b、 中心频率：5kHz；　　c、 带宽：±50Hz；　　d、 计算出网络的幅频和相频特性，并绘制相位曲线；　　e、 

6、用所制作的幅频特性测试仪测试自制的被测网络的幅频特性。2．发挥部分　　（1）制作相频特性测试仪　　a、 频率范围：500Hz～10kHz；　　b、 相位度数显示：相位值显示为三位，另以一位作符号显示；　　c、 测量精度：3°。　　（2）用示波器显示幅频特性。　　（3）在示波器上同时显示幅频和相频特性。　　（4）其它。四、评分意见 项目满分基本要求设计与总结报告：方案设计与论证，理论分析与计算，电路图，测试方法与数据，对测试结果的分析50实际制作完成情况50发挥部分完成第一项20完成第二项10完成第三项10完成第四项10五、说明  发挥部分(2)、

7、(3)均用所制作的频率特性测试仪测试自制的被测网络的幅频特性和相频特性。题目三二阶系统动态响应测试仪一、任务要求采用FPGA实验平台设计一个二阶系统动态响应测试仪，系统组成框图如图1：二、要求1.基本部分(1)设计并制作保证二阶系统正常工作所需要的一组±12V直流电源及FPGA实验平台供电电源。(2)安装并调试好图2所示的二阶电路系统。(3)设计并制作输出1V的直流阶跃信号源，要求阶跃信号的上升时间小于0.5uS,输出直流信号电压的值在1±0.1V内。(4)当给该二阶系统加入1V的阶跃信号时，显示并测量二阶系统的动态响应峰值时间tp，测量误差小于

8、5%。(5)显示并测量二阶系统的超调量σp，测量误差小于5%。(6)显示并测量二阶系统的调节时间ts(取δ为±2%)，测量误差小于5%。