2010年TI杯湖北大學(xué)生電子設(shè)計競賽題目

1、全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽2010年TI杯模擬電子系統(tǒng)專題邀請賽試題寬帶放大器(A題)、任務(wù)設(shè)計制作一個5V單電源供電的寬帶低噪聲放大器，輸出為 50Q阻性負(fù)載。.、要求1.基本要求(1)限定采用高速運算放大器OPA820ID作為第一級放大電路，THS3091D 作為末級放大電路，利用 DC-DC變換器TPS61087DRC為末級放大電 路供電；(2)放大器電壓增益二40dB(100倍)，并盡量減小帶內(nèi)波動；(3)在最大增益下，放大器下限截止頻率不高于20Hz,上限截止頻率不低于 5MHz;(4)在輸出負(fù)載上，放大器最大不失真輸出電壓峰峰值>10V2.發(fā)揮部分(1)在達(dá)到40dB電壓增益的基

2、礎(chǔ)上，提高放大器上限截止頻率，使之不低 于 10MHz;(2)盡可能降低放大器的輸出噪聲；(3)放大器輸入為正弦波時，可測量并數(shù)字顯示放大器輸出電壓的峰峰值和有效值，輸出電壓(峰峰值)測量范圍為 0.510V,測量相對誤差小于 5%;(4)其他。三、評分標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計報告項目分?jǐn)?shù)系統(tǒng)力條2理論分析與計算9電路與程序設(shè)計8測試方案與測試結(jié)果8設(shè)計報告結(jié)構(gòu)及規(guī)范性3小計30A-1基本要求完成第（1）項12完成第（2）項10完成第（3）項18完成第（4）項10小計50發(fā)揮 部分完成第（1）項10完成第（2）項20完成第（3）項10完成第（4）項10小計50總分130A-2全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽2010年T

3、I杯模擬電子系統(tǒng)專題邀請賽試題點光源跟蹤系統(tǒng)(B題)一、任務(wù)設(shè)計并制作一個能夠檢測并指示點光源位置的光源跟蹤系統(tǒng)，系統(tǒng)示意圖如圖1所示。光源B使用單只1W白光LED,固定在一支架上。LED的電流能夠在150350mA的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。初始狀 態(tài)下光源中心線與支架間的 夾角9約為60o,光源距地面 高約100cm,支架可以用手動 方式沿著以A為圓心、半徑r 約173cm的圓周在不大于土 45o的范圍內(nèi)移動，也可以沿 直線LM移動。在光源后3 cm 距離內(nèi)、光源中心線垂直平面 上設(shè)置一直徑不小于60cm暗 色紙板。光源跟蹤系統(tǒng)A放置在地 面，通過使用光敏器件檢測光 照強度判斷光源的位置，并以 激光筆指

4、示光源的位置。圖1光源跟蹤系統(tǒng)示意圖、要求1 .基本要求(1)光源跟蹤系統(tǒng)中的指向激光筆可以通過現(xiàn)場設(shè)置參數(shù)的方法盡快指向點 光源；(2)將激光筆光點調(diào)偏離點光源中心 30cm時，激光筆能夠盡快指向點光源；(3)在激光筆基本對準(zhǔn)光源時，以A為圓心，將光源支架沿著圓周緩慢(1015 秒內(nèi))平穩(wěn)移動200 (約60cm),激光筆能夠連續(xù)跟蹤指向LED點光源；2 .發(fā)揮部分(1)在激光筆基本對準(zhǔn)光源時，將光源支架沿著直線LM平穩(wěn)緩慢(15秒內(nèi))移動60cm,激光筆能夠連續(xù)跟蹤指向光源。(2)將光源支架旋轉(zhuǎn)一個角度 B(020o),激光筆能夠迅速指向光源。A-3（3）光源跟蹤系統(tǒng)檢測光源具有自適應(yīng)性，

5、改變點光源的亮度時（ LED驅(qū) 動電流變化土 50mA）,能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)揮部分（1）的內(nèi)容；（4）其他。三、說明1 .作為光源的LED的電流應(yīng)該能夠調(diào)整并可測量；2 .測試現(xiàn)場為正常室內(nèi)光照，跟蹤系統(tǒng) A不正對直射陽光和強光源；3 .系統(tǒng)測光部件應(yīng)該包含在光源跟蹤系統(tǒng) A中；4 .光源跟蹤系統(tǒng)在尋找跟蹤點光源的過程中，不得人為干預(yù)光源跟蹤系統(tǒng)的 工作；5 .除發(fā)揮部分（3）項目外，點光源的電流應(yīng)為 300± 15 mA;6 .在進(jìn)行發(fā)揮部分（3）項測試時，不得改變光源跟蹤系統(tǒng)的電路參數(shù)或工作 模式；四、評分標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計報告項目分?jǐn)?shù)系統(tǒng)力條2理論分析與計算8電路與程序設(shè)計9測試方案與測試結(jié)果8

6、設(shè)計報告結(jié)構(gòu)及規(guī)范性3小計30基本 要求完成第（1）項10完成第（2）項20完成第（3）項20小計50發(fā)揮 部分完成第（1）項15完成第（2）項15完成第（3）項15其他5小計50總分130A-4全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽2010年TI杯模擬電子系統(tǒng)專題邀請賽試題信號波形合成實驗電路(C題)、任務(wù)設(shè)計制作一個電路，能夠產(chǎn)生多個不同頻率的正弦信號，并將這些信號再合圖i電路示意圖成為近似方波和其他信號。電路示意圖如圖1所示：、要求1 .基本要求(1)方波振蕩器的信號經(jīng)分頻與濾波處理， 同時產(chǎn)生頻率為10kHz和30kHz 的正弦波信號，這兩種信號應(yīng)具有確定的相位關(guān)系；(2)產(chǎn)生的信號波形無明顯失真，幅度峰峰值分別為6V和2V;(3)制作一個由移相器和加法器構(gòu)成的信號合成電路，將產(chǎn)生的10kHz和30kHz正弦波信號，作為基波和3次諧波，合成一個近似方波，波形幅2 .發(fā)揮部分(1)再產(chǎn)生50kHz的正弦信號作為5次諧波，參與信號合成，使合成的波A-5形更接近于方波；（2）根據(jù)三角波諧波的組成關(guān)系，設(shè)計一個新的信號合成電路，將產(chǎn)生的10kHz、30kHz等各個正弦信號，合成一個近似的三角波形；（3）設(shè)計制作一個能對各個正弦信號的幅度進(jìn)行測量和數(shù)字顯示的電路，測量誤差不大于±5%;（4）其他。三、評分標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計報告項目分?jǐn)?shù)系統(tǒng)力條2理論分析與計算9電路與程序設(shè)計8測試