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时间:2019-08-02
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1、英才班电子设计竞赛题目出题人:陆伟电四楼117室luwei@ustc.edu.cn参考题目:A题:音频信号分析仪B题:函数信号发生器C题:LED点阵书写显示屏D题:低电压耳机放大器A题:音频信号分析仪一、任务设计、制作一个可分析音频信号频率成分,并可测量正弦信号失真度的仪器。A题:音频信号分析仪二、基本要求(1)输入阻抗:50Ω(2)输入信号电压范围(峰-峰值):100mV~5V(3)输入信号频率成分范围:200Hz~10kHz(4)频率分辨力:100Hz(可正确测量被测信号中,频差不小于100Hz的频率分量的功率值。)(5)检测输入信号的总功率和各频率分量的频率和功率,(
2、6)应以5秒周期刷新分析数据。A题:音频信号分析仪三、提高要求(1)输入信号包含的频率成分范围:20Hz~10kHz。(2)增加频率分辨力20Hz档。(3)判断输入信号的周期性,并测量其周期。(4)测量被测正弦信号的失真度。B题:函数信号发生器一、任务设计并制作一台函数信号发生器,使之能产生正弦波、三角波、锯齿波和方波信号,系统框图如下:B题:函数信号发生器二.基本要求(1)函数信号发生器能产生正弦波、锯齿波、三角波和方波四种周期性波形;(2)输出信号频率在100Hz~100kHz范围内可调;(3)在1k负载条件下,输出信号的电压峰-峰值Vopp在0~5V范围内可调;(4
3、)可实时显示输出信号的类型、幅度、频率和频率步进值;(5)输出信号波形无明显失真;B题:函数信号发生器三、发挥部分(1)将输出信号频率范围扩展为1Hz~1MHz,输出信号频率可分段调节:在1Hz~1kHz范围内步进间隔为1Hz;在1kHz~1MHz范围内步进间隔为100Hz。频率值可通过键盘进行设置;(2)在50负载条件下,输出信号的电压峰-峰值Vopp在0~5V范围内可调,调节步进间隔为0.1V,输出信号的电压值可通过键盘进行设置;(3)可显示输出信号的波形;C题:LED点阵书写显示屏一、任务设计并制作一个基于32×32点阵LED模块的书写显示屏控制器32×32LED点
4、阵模块光笔C题:LED点阵书写显示屏一、任务(续)LED工作在扫描微亮和显示点亮两种模式当光笔触及LED点阵模块表面时,由光笔检测触及处行列坐标,再依据功能需求决定该坐标处的LED是否点亮至人眼可见的显示状态(如图1中光笔接触处的深色LED点已被点亮),从而在屏上实现“点亮、划亮、反显、整屏擦除、笔画擦除、连写多字、对象拖移”等书写显示功能。C题:LED点阵书写显示屏二.基本要求(1)在“点亮”功能下,当光笔接触屏上某点LED时,能即时点亮该点LED,并在控制器上同步显示该点LED的行列坐标值(左上角定为行列坐标原点)。(2)在“划亮”功能下,当光笔在屏上快速划过时,能同步
5、点亮划过的各点LED,其速度要求2s内能划过并点亮40点LED。(3)在“反显”功能下,能对屏上显示的信息实现反相显示(即:字体笔画处不亮,无笔画处高亮)。(4)在“整屏擦除”功能下,能实现对屏上所显示信息的整屏擦除。C题:LED点阵书写显示屏三、提高要求(1)在“笔画擦除”功能下,能用光笔擦除屏上所显汉字的笔画。(2)在“连写多字”功能下,能结合自选的擦除方式,在30s内在屏上以“划亮”方式逐个写出四个汉字(总笔画数不大于30)且存入机内,写完后再将所存四字在屏上逐个轮流显示。(3)当环境光强改变时,能自动连续调节屏上显示亮度D题:低电压耳机放大器一、任务设计并制作一个低
6、电压的单通道耳机放大器.D题:低电压耳机放大器二、基本要求:(1)放大器采用双电源供电,工作电压为正负1.5V.(2)采用幅度1.2Vpp,1kHz正弦波作为输入信号,信号源内阻1k欧姆,要求放大器空载输出电压摆幅可达1Vpp,且目测输出波形无明显失真.(3)放大器负载为40欧姆,且负载一端接地.要求此时放大器的有载输出电压摆幅可达1Vpp,波形无明显失真.D题:低电压耳机放大器三、扩展要求:1.采用直接耦合作为放大器的输出耦合与级间耦合方式.输入端开路时,负载端电压不超过100mVpp.2.在放大器输入端也采用直接耦合方式.输入端接地时,负载端电压不超过100mVpp3.
7、为放大器增设低音增强功能,该功能可由用户自主选择启用或禁用.实验条件仪器:示波器,信号发生器,稳压电源工具:烙铁,焊锡丝,松香剪刀,镊子,斜口钳等元器件:晶体管(9013,9014,1815等)电阻、电容若干通用运放(如324)单片机开发板或最小系统板(推荐AVR系列与STM32)结束
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