2010黑龍江省賽(本)

1、A題：雙相信號發(fā)生器（本科組）一、任務設計、制作一個雙相信號發(fā)生器，在特定的頻率范圍內(nèi)輸出正弦波，信號的幅度和相位差可以程控設置，也可以輸出矩形波和方波。作品電路中不得使用任何DAC芯片、DDS芯片或微處理器的DAC功能。數(shù)字邏輯系統(tǒng)推薦使用EXCD-1 SOC開發(fā)板，信號發(fā)生器的工作電源可外置。二、要求1基本要求 （1）兩路信號均可輸出正弦波、方波、矩形波；（2） 兩路信號輸出最大幅度不低于3V，幅度可調(diào)，設置分辨率不低于10bit；（3） 信號頻率范圍從9.5kHz到10.5kHz可調(diào)，步進值不大于100Hz，頻率準確度不低于0.1%；（4）正弦波信號在整個頻率設置范圍內(nèi)，波形失真度不大于

2、2%；（5）兩路信號的相位差可以在0359度內(nèi)可調(diào)，設置分辨力不大于1度；（6）矩形波占空比在0.1%99.9%范圍內(nèi)可調(diào)，設置分辨率不低于0.1%；2發(fā)揮部分（1）兩路信號輸出最大幅度不低于3.5V，幅度可調(diào)，設置分辨率不低于12bit； （2）正弦信號頻率從8kHz到12kHz變化，信號平坦度優(yōu)于90%； （3）正弦信號頻率從8kHz到12kHz變化，信號失真度不大于2%；（4）兩路正弦信號的相位差可以在0359.9度內(nèi)可調(diào)，設置分辨力不大于0.1度； （5）兩路均可產(chǎn)生FSK調(diào)制波，內(nèi)調(diào)制信號的頻率不大于10Hz，上邊頻為12kHz，下邊頻8kHz；（6）兩路均可產(chǎn)生ASK調(diào)制波，內(nèi)調(diào)制

3、信號的頻率不大于10Hz，載波頻率為10kHz，調(diào)制率為100%；（7）其他。三、說明1微處理器系統(tǒng)板、工作電源可用成品，也可自制，必須自備。2設計報告正文中應包括系統(tǒng)總體框圖、波形發(fā)生原理、數(shù)字邏輯原理框圖、主要的測試結(jié)果。詳細電路原理圖、HDL程序或電路圖、測試結(jié)果用附件給出。3題目中所有準確度及分辨率指標必須是電路原理及器件硬件所保證，報告中需要有理論計算。四、評分標準設計報告項 目主要內(nèi)容分數(shù)系統(tǒng)方案比較與選擇方案描述4理論分析與計算頻率設置，相位設置幅度設置、占空比設置正弦波發(fā)生8電路與程序設計可編程邏輯電路模擬電路 程序設計8測試方案與測試結(jié)果測試方案及測試條件測試結(jié)果完整性測試結(jié)

4、果分析6設計報告結(jié)構(gòu)及規(guī)范性摘要設計報告正文的結(jié)構(gòu)圖表的規(guī)范性4總分30基本要求完成第（1）項10完成第（2）項10完成第（3）項8完成第（4）項6完成第（5）項8完成第（6）項8總分50發(fā)揮部分完成第（1）項10完成第（2）項10完成第（3）項6完成第（4）項8完成第（5）項6完成第（6）項6其他4總分50B題：通用可變增益放大器（本科組）一、任務設計、制作一個通用可變增益放大器，放大器的增益可手動數(shù)字設置或程控設置，無調(diào)節(jié)電位器。該放大器的增益變化范圍、信號輸入及輸出范圍、信號有效頻段及幅頻特性等具有較高的技術經(jīng)濟指標。二、要求1基本要求（1）放大器的低頻及直流最大不失真輸入、輸出信號幅度

5、不低于±3V； （2）放大器的電壓增益可設為三檔：0.101.00，1.010.0，10100，放大器在同一檔位時增益線性度不低于1%，分辨力不低于1%；（2） 增益為100時，在DC1MHz帶寬范圍內(nèi)，輸出大信號幅度波動不超過5%；（3） 增益為100時、輸入端短路，輸出端電壓值不超過±5mV；（5）輸入端阻抗可開關設置為大于10MW或50W，并有過壓保護能力；（6）放大器輸出端阻抗可開關設置為50W或0。2發(fā)揮部分（1）放大器的低頻及直流最大不失真輸入、輸出信號幅度不低于±8V； （2）放大器的增益可設為四檔：0.1001.000，1.0010.00，10.0

6、100.0，100.01000，放大器在同一檔位時線性度不低于0.5%，分辨力不低于0.1%；（3）增益為1000，在DC5MHz帶寬范圍內(nèi)，輸出大信號幅度波動不超過5%；（4）放大器輸出端阻抗為50W，外接負載50W，在DC5MHz頻段內(nèi)，大信號輸出時波形失真度小于2%；（5）增益為1000時、輸入端短路，輸出端電壓值不超過±20mV；（6）整體電路成本低，電路工藝簡單；（7）其他。三、說明1工作電源可用成品，也可自制。2設計報告正文中應包括系統(tǒng)總體框圖，可變增益發(fā)生器工作原理，幅度、頻段、增益變化區(qū)間、器件選擇方法，主要的測試結(jié)果。詳細電路原理圖以附件形式給出。3題目中所有技術參

7、數(shù)電路原理及器件硬件指標所能保證，需要有分析說明。四、評分標準設計報告項 目主要內(nèi)容分數(shù)系統(tǒng)方案比較與選擇方案描述4理論分析與計算程控放大，程控衰減幅度范圍，頻段上限增益范圍，零點誤差10電路與程序設計硬件電路原理圖語言程序設計清單6測試方案與測試結(jié)果測試方案及測試條件測試結(jié)果完整性測試結(jié)果分析6設計報告結(jié)構(gòu)及規(guī)范性摘要設計報告正文的結(jié)構(gòu)圖表的規(guī)范性4總分30基本部分完成第（1）項6完成第（2）項18完成第（3）項12完成第（4）項6完成第（5）項5完成第（6）項3總分50發(fā)揮部分完成第（1）項10完成第（2）項14完成第（3）項8完成第（4）項6完成第（5）項6完成第（6）項3其他3總分50

8、C題：水溫控制系統(tǒng)（本科組）一、任務設計并制作一個水溫自動控制系統(tǒng)，控制對象為1升水，容器為搪瓷器皿。水溫可以在一定范圍內(nèi)設定，并能實現(xiàn)在1070量程范圍內(nèi)對每一點溫度的自動控制，以保持設定的溫度基本保持不變。二、要求1 基本要求（1）可鍵盤設定控制溫度值，并能用液晶顯示，顯示最小區(qū)分度為0.1；（2）可以測量并顯示水的實際溫度。溫度測量誤差在±0.5 內(nèi)；（3）水溫控制系統(tǒng)應具有全量程（1070）內(nèi)的升溫、降溫功能（降溫可用半導體制冷片、升溫用800W以內(nèi)的電加熱器）；（4）在全量程內(nèi)任意設定一個溫度值（例如起始溫度±15內(nèi)），控制系統(tǒng)可以實現(xiàn)該給定溫度的恒值自動控制?？?/p>

9、制的最大動態(tài)誤差±4，靜態(tài)誤差±1，系統(tǒng)達到穩(wěn)態(tài)的時間15min（最少兩個波動周期）。2 發(fā)揮部分（1）當設定溫度突變（溫度變化±20）時，控制的最大動態(tài)誤差±2，系統(tǒng)達到穩(wěn)態(tài)的時間8min（最少兩個波動周期）； （2）溫度控制的靜態(tài)誤差±0.2（在最小穩(wěn)態(tài)時間內(nèi)）；（3）在設定溫度發(fā)生突變（溫度變化±20）時，用液晶屏顯示水溫隨時間變化的實時曲線（最少顯示兩個波動周期）；（4）其他。三、說明（1）允許使用單片機最小系統(tǒng)；（2）升溫和降溫驅(qū)動電路自行設計制作，不允許使用成品模塊；（3）電路制作注意節(jié)能低功耗；（4）為了測試的方便，測量水溫時要求在容器內(nèi)自行給定一個位置，測試時放置玻璃水銀溫度計，作為標準溫度計；（5）避免測試過程出現(xiàn)燒傷現(xiàn)象，注意做好保護措施。四、評分標準設計報告項 目應包括的主要內(nèi)容分數(shù)系統(tǒng)方案比較與選擇方案描述4理論分析與計算溫度控制算法控制誤差溫度控制速度10電路與程序設計電路設計程序設