第三屆（1997年）全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽題目

A題 直流穩(wěn)定電源

一、任務(wù)

設(shè)計并制作交流變換為直流的穩(wěn)定電源。

二、要求

1．基本要求
　?。?）穩(wěn)壓電源 在輸入電壓220V、50Hz、電壓變化范圍＋15%～－20%條件下：
　　a．輸出電壓可調(diào)范圍為+9V～+12V
　　b．最大輸出電流為1.5A
　　c．電壓調(diào)整率≤0.2%（輸入電壓220V變化范圍＋15%～－20%下，空載到滿載）
　　d．負(fù)載調(diào)整率≤1%（最低輸入電壓下，滿載）
　　e．紋波電壓（峰-峰值）≤5mV（最低輸入電壓下，滿載）
　　f．效率≥40%（輸出電壓9V、輸入電壓220V下，滿載）
　　g．具有過流及短路保護(hù)功能

（2）穩(wěn)流電源 在輸入電壓固定為＋12V的條件下：
　　a．輸出電流：4～20mA可調(diào)
　　b．負(fù)載調(diào)整率≤1%（輸入電壓＋12V、負(fù)載電阻由200Ω～300Ω變化時，輸出電流為20mA時的相對變化率）
　?。?）DC-DC變換器 在輸入電壓為+9V～+12V條件下：
　　a．輸出電壓為+100V，輸出電流為10mA
　　b．電壓調(diào)整率≤1%（輸入電壓變化范圍+9V～+12V）
　　c．負(fù)載調(diào)整率≤1%（輸入電壓+12V下，空載到滿載）
　　d．紋波電壓（峰-峰值）≤100mV （輸入電壓+9V下，滿載）

2．發(fā)揮部分
　　（1）擴(kuò)充功能
　　a．排除短路故障后，自動恢復(fù)為正常狀態(tài)
　　b．過熱保護(hù)
　　c．防止開、關(guān)機(jī)時產(chǎn)生的“過沖”
　　（2）提高穩(wěn)壓電源的技術(shù)指標(biāo)
　　a．提高電壓調(diào)整率和負(fù)載調(diào)整率
　　b．?dāng)U大輸出電壓調(diào)節(jié)范圍和提高最大輸出電流值
　?。?）改善DC-DC變換器
　　a．提高效率（在100V、100mA下）
　　b．提高輸出電壓
　　（4）用數(shù)字顯示輸出電壓和輸出電流

三、評分意見

B題 簡易數(shù)字頻率計

一、任務(wù)

設(shè)計并制作一臺數(shù)字顯示的簡易頻率計。

二、要求

1．基本要求
　　（1）頻率測量
　　a．測量范圍 信號：方波、正弦波；幅度：0.5V～5V；頻率：1Hz～1MHz
　　b．測量誤差≤0.1%
　?。?）周期測量
　　a．測量范圍 信號：方波、正弦波；幅度：0.5V～5V；頻率：1Hz～1MHz
　　b．測量誤差≤0.1%
　　（3）脈沖寬度測量
　　a．測量范圍 信號：脈沖波；幅度：0.5V～5V；脈沖寬度≥100μs
　　b．測量誤差≤1%
　?。?）顯示器
　　十進(jìn)制數(shù)字顯示，顯示刷新時間1～10秒連續(xù)可調(diào)，對上述三種測量功能分別用不同顏色的發(fā)光二極管指示。
　?。?）具有自校功能，時標(biāo)信號頻率為1MHz。
　?。?）自行設(shè)計并制作滿足本設(shè)計任務(wù)要求的穩(wěn)壓電源。

2．發(fā)揮部分
　?。?）擴(kuò)展頻率測量范圍為0.1Hz～10MHz（信號幅度0.5V～5V），測量誤差降低為0.01%（最大閘門時間≤10s）。
　?。?）測量并顯示周期脈沖信號（幅度0.5V～5V、頻率1Hz～1kHz）的占空比，占空比變化范圍為10%～90%，測量誤差≤1% 。
　?。?）在1Hz～1MHz范圍內(nèi)及測量誤差≤1%的條件下，進(jìn)行小信號的頻率測量，提出并實(shí)現(xiàn)抗干擾的措施。

三、評分意見

C題 水溫控制系統(tǒng)

一、任務(wù)

設(shè)計并制作一個水溫自動控制系統(tǒng)，控制對象為1升凈水，容器為搪瓷器皿。水溫可以在一定范圍內(nèi)由人工設(shè)定，并能在環(huán)境溫度降低時實(shí)現(xiàn)自動控制，以保持設(shè)定的溫度基本不變。

二、要求

1．基本要求
　?。?）溫度設(shè)定范圍為40～90℃，最小區(qū)分度為1℃，標(biāo)定溫度≤1℃。
　?。?）環(huán)境溫度降低時（例如用電風(fēng)扇降溫）溫度控制的靜態(tài)誤差≤1℃。
　?。?）用十進(jìn)制數(shù)碼管顯示水的實(shí)際溫度。

2．發(fā)揮部分
　?。?）采用適當(dāng)?shù)目刂品椒?，?dāng)設(shè)定溫度突變（由40℃提高到60℃）時，減小系統(tǒng)的調(diào)節(jié)時間和超調(diào)量。
　?。?）溫度控制的靜態(tài)誤差≤0.2℃。
　?。?）在設(shè)定溫度發(fā)生突變（由40℃提高到60℃）時，自動打印水溫隨時間變化的曲線。

三、評分意見

D題 調(diào)幅廣播收音機(jī)*

一、任務(wù)

利用所提供的元器件（附有資料）制作一個中波廣播收音機(jī)。

二、要求

1．基本要求
　?。?）接收頻率范圍：540kHz～1600kHz；
　?。?）調(diào)諧方式：手動電調(diào)諧；
　?。?）輸出功率：≥100mW；
　?。?）測量靈敏度、選擇性、鏡像抑制比和電調(diào)諧特性（測量時用信號發(fā)生器直接注入）；寫明測試方法，記錄實(shí)測值，畫出曲線。

2．發(fā)揮部分
　　（1）自動和手動搜索電臺并有存儲功能（可利用所提供的鎖相環(huán)器件，或其它方法實(shí)現(xiàn)）；
　?。?）可預(yù)置電臺數(shù)目：預(yù)置電臺數(shù)目≥10個；
　?。?）顯示預(yù)置電臺序號；
　?。?）特色與創(chuàng)新（例如：提高性能指標(biāo)，全機(jī)用單一+3V電源供電，節(jié)電，顯示電臺頻率等）。

三、評分意見

四、說明

1．電調(diào)諧特性是指輸入信號與變?nèi)荻O管控制電壓之間的關(guān)系曲線。

2．所提供的元器件清單（其它元器件自備）
　　（1）調(diào)幅收音機(jī)單片機(jī)集成電路（帶有小功率放大器），型號：CX1600P/M；
　?。?）調(diào)幅收音機(jī)輸入回路線圈和磁性天線；
　?。?）變?nèi)荻O管，型號：SVC341；
　?。?）本振線圈；
　　（5）用于電調(diào)諧的鎖相頻率合成器集成電路，型號：LC7218（可選件）；
　?。?）7.2MHz晶體（可選件）。

3．在設(shè)計報告前附一篇400字以內(nèi)的報告摘要。

　　*此題是全國專家組與SONY公司專家合作的命題， SONY公司提供了專用IC芯片和英文資料等。