2012年农电系电子设计竞赛题目及要求.doc

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1、2012年农电系电子设计竞赛题目及要求(题目一～四为10级和11级学生可选题)题目一简易数控直流电源一、设计任务设计出有一定输出电压范围和功能的数控电源。其原理示意图如下：二、设计要求1．基本要求　　（1）输出电压：范围0～＋9.9V，步进0.1V，纹波不大于10mV；　　（2）输出电流：500mA；　　（3）输出电压值由数码管显示；　　（4）由“＋”、“－”两键分别控制输出电压步进增减；　　（5）为实现上述几部件工作，自制一稳压直流电源，输出±15V，＋5V。2．发挥部分　　（1）输出电压可预置在0～9

2、.9V之间的任意一个值；　　（2）用自动扫描代替人工按键，实现输出电压变化（步进0.1V不变）；　　（3）扩展输出电压种类（比如三角波等）。三、评分意见　项目得分基本要求方案设计与论证、理论计算与分析、电路图30实际完成情况50总结报告20发挥部分完成第一项15完成第二项15完成第三项10题目二直流电子负载一、任务电子负载用于测试直流稳压电源、蓄电池等电源的性能。设计和制作一台电子负载，有恒流和恒压两种模式，可手动切换。恒流方式时要求不论输入电压如何变化（在一定范围内），流过该电子负载的电流恒定，且电流值

3、可设定。工作于恒压方式时，电子负载端电压保持恒定，且可设定，流入电子负载的电流随被测直流电源的电压变化而变化。二、要求1．基本要求（1）负载工作模式：恒压(CV)、恒流(CC)两种模式可选择。（2）电压设置及读出范围：1.00V～20.0V。（3）电流设置及读出范围：100mA～3.00A。（4）显示分辨力及误差：至少具有三位数，相对误差小于5%。2．发挥部分（1）增加恒阻（CR）模式。（2）扩大负载参数的设置及读出范围。（3）具备自动过载保护设计。（4）其它。三、说明（1）负载参数可调节设置，人工预置或

4、数字程控皆可。（2）负载参数可数字化显示，两种负载参数(CV、CC)同时显示。（3）实现原理可参考下图。电压显示电流显示电压设置电压比较功率控制电流设置电流比较电压检测电流检测负载输出负载输入四、评分标准设计报告项目主要内容满分总体方案论证总体方案描述和方案选择5理论分析与计算恒压恒流原理比较和检测电路设计功率控制方法10电路与程序设计总体电路图工作流程图6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4小计30基本要求实际制作完成情况5

5、0发挥部分完成第（1）项20完成第（2）项10完成第（3）项10其他10小计50总分130题目三低频功率放大器一、任务设计并制作一个低频功率放大器，要求末级功放管采用分立的大功率MOS晶体管。二、要求1．基本要求（1）当输入正弦信号电压有效值为5mV时，在8Ω电阻负载（一端接地）上，输出功率≥5W，输出波形无明显失真。（2）通频带为20Hz～20kHz。（3）输入电阻为600Ω。（4）输出噪声电压有效值V0N≤5mV。（5）尽可能提高功率放大器的整机效率。（6）具有测量并显示低频功率放大器输出功率(正弦信

6、号输入时)、直流电源的供给功率和整机效率的功能，测量精度优于5%。2.发挥部分（1）低频功率放大器通频带扩展为10Hz～50kHz。（2）在通频带内低频功率放大器失真度小于1%。（3）在满足输出功率≥5W、通频带为20Hz～20kHz的前提下,尽可能降低输入信号幅度。（4）设计一个带阻滤波器，阻带频率范围为40～60Hz。在50Hz频率点输出功率衰减≥6dB。（5）其他。三、说明1．不得使用MOS集成功率模块。2．本题输出噪声电压定义为输入端接地时，在负载电阻上测得的输出电压，测量时使用带宽为2MHz的毫

7、伏表。3．本题功率放大电路的整机效率定义为：功率放大器的输出功率与整机的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。4．发挥部分（4）制作的带阻滤波器通过开关接入。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、重要的源程序用附件给出。四、评分标准设计报告项目主要内容满分系统方案总体方案设计4理论分析与设计电压放大电路设计输出级电路设计带阻滤波器设计显示电路设计8电路与程序设计总体电路图；工作流程图3测试方案与测试结果调试方法与

8、仪器测试数据完整性测试结果分析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10完成第（2）项10完成第（3）项15完成第（4）项10其他5总分50题目四多功能函数发生器一、任务设计制作一个多功能波形发生器，该波形发生器能产生正弦波、PWM波、三角波和由用户编辑的特定形状波形。二、要求1．基本要求（1）具有产生正弦波、三路PWM波、三角波三种周期性波形的功