大学生电子设计竞赛仪器仪表类赛题分析PDF 1

1 大学生电子设计竞赛大学生电子设计竞赛 仪 器 仪 表 类 赛 题 分 析仪 器 仪 表 类 赛 题 分 析 1电子设计竞赛题目分类1电子设计竞赛题目分类 2知识点2知识点 3几点认识3几点认识 4电压测量仪器设计4电压测量仪器设计 5时间频率测量仪器设计5时间频率测量仪器设计 6数字示波器设计6数字示波器设计 7信号发生器设计7信号发生器设计 8几点建议8几点建议 电源类作品系统电源类作品系统 信号源类作品系统 无线电类作品系统 放大器类作品 仪器仪表类作品系统 数据采集与处理类作品系统 控制类作品系统 信号源类作品系统 无线电类作品系统 放大器类作品 仪器仪表类作品系统 数据采集与处理类作品系统 控制类作品系统 1. 电子设计竞赛题目分类1. 电子设计竞赛题目分类 三相正弦波变频电源设计 数控直流电流源设计 直流稳定电源设计 简易数控直流电源设计 三相正弦波变频电源设计 数控直流电流源设计 直流稳定电源设计 简易数控直流电源设计 开关稳压电源（开关稳压电源（07全国本）全国本） E题 简易数控充电电源 （题 简易数控充电电源 （08） 电源类作品系统电源类作品系统 信号源类作品系统信号源类作品系统 无线电类作品系统 放大器类作品 仪器仪表类作品系统 数据采集与处理类作品系统 控制类作品系统 无线电类作品系统 放大器类作品 仪器仪表类作品系统 数据采集与处理类作品系统 控制类作品系统 正弦信号发生器设计 电压控制LC振荡器系统设计 波形发生器设计 实用信号源设计 正弦信号发生器设计 电压控制LC振荡器系统设计 波形发生器设计 实用信号源设计 信号发生器（07年专）信号发生器（07年专） D题函数信号发生器（08）D题函数信号发生器（08） 1. 电子设计竞赛题目分类1. 电子设计竞赛题目分类 电源类作品系统 信号源类作品系统 电源类作品系统 信号源类作品系统 无线电类作品系统无线电类作品系统 放大器类作品 仪器仪表类作品系统 数据采集与处理类作品系统 控制类作品系统 放大器类作品 仪器仪表类作品系统 数据采集与处理类作品系统 控制类作品系统 无线电类作品系统设计 单工无线呼叫系统设计 调频收音机设计 短波调频接收机设计 调幅广播收音机设计 简易无线电遥控系统设计 无线电类作品系统设计 单工无线呼叫系统设计 调频收音机设计 短波调频接收机设计 调幅广播收音机设计 简易无线电遥控系统设计 无线识别装置（无线识别装置（07年本）年本） 1. 电子设计竞赛题目分类1. 电子设计竞赛题目分类 电源类作品系统 信号源类作品系统 无线电类作品系统 电源类作品系统 信号源类作品系统 无线电类作品系统 放大器类作品放大器类作品 仪器仪表类作品系统 数据采集与处理类作品系统 控制类作品系统 仪器仪表类作品系统 数据采集与处理类作品系统 控制类作品系统 宽带放大器设计 高效音频功率放大器设计 测量放大器设计 实用低频功率放大器设计 宽带放大器设计 高效音频功率放大器设计 测量放大器设计 实用低频功率放大器设计 可控放大器（可控放大器（07年专）年专） 1. 电子设计竞赛题目分类1. 电子设计竞赛题目分类 2 电源类作品系统 信号源类作品系统 无线电类作品系统 放大器类作品 电源类作品系统 信号源类作品系统 无线电类作品系统 放大器类作品 仪器仪表类作品系统仪器仪表类作品系统 数据采集与处理类作品系统 控制类作品系统 数据采集与处理类作品系统 控制类作品系统 简易电阻、电容和电感测试仪 简易数字频率计 频率特性测试仪 数字式工频有效值多用表 简易数字存储示波器 低频数字式相位测量仪设计 简易逻辑分析仪 集成运放综合参数测试仪 简易频谱分析仪 简易电阻、电容和电感测试仪 简易数字频率计 频率特性测试仪 数字式工频有效值多用表 简易数字存储示波器 低频数字式相位测量仪设计 简易逻辑分析仪 集成运放综合参数测试仪 简易频谱分析仪 音频信号分析仪（07年本） 数字存储示波器（07年本） 积分式直流数字电压表（07年专） 音频信号分析仪（07年本） 数字存储示波器（07年本） 积分式直流数字电压表（07年专） A题多功能电子计价秤制作（08年） B题单相电参数测量仪 （08年） C题超低功耗电子温度计（08年） F题简易多功能计数器（08年） A题多功能电子计价秤制作（08年） B题单相电参数测量仪 （08年） C题超低功耗电子温度计（08年） F题简易多功能计数器（08年） 1. 电子设计竞赛题目分类1. 电子设计竞赛题目分类 电源类作品系统 信号源类作品系统 无线电类作品系统 放大器类作品 仪器仪表类作品系统 电源类作品系统 信号源类作品系统 无线电类作品系统 放大器类作品 仪器仪表类作品系统 数据采集与处理类作品系统数据采集与处理类作品系统 控制类作品系统控制类作品系统 数据采集与传输系统 数字化语音存储回放系统 多路数据采集系统 数据采集与传输系统 数字化语音存储回放系统 多路数据采集系统 程控滤波器（程控滤波器（07年本）年本） 1. 电子设计竞赛题目分类1. 电子设计竞赛题目分类 电源类作品系统 信号源类作品系统 无线电类作品系统 放大器类作品 仪器仪表类作品系统 数据采集与处理类作品系统 电源类作品系统 信号源类作品系统 无线电类作品系统 放大器类作品 仪器仪表类作品系统 数据采集与处理类作品系统 控制类作品系统控制类作品系统 悬挂运动控制系统 简易智能电动车设计 液体点滴速度监控装置 自动往返电动小汽车 水温控制系统 悬挂运动控制系统 简易智能电动车设计 液体点滴速度监控装置 自动往返电动小汽车 水温控制系统 电动翘翘板（电动翘翘板（07本、专） 智能救援车（ 本、专） 智能救援车（08年）年） 1. 电子设计竞赛题目分类1. 电子设计竞赛题目分类 2. 仪器仪表类题目知识点仪器仪表类题目知识点 程控增益、各种运放电路、模拟滤波 器、锁相环电路、乘法器电路、滞回比较 器、液晶波形描绘、 程控增益、各种运放电路、模拟滤波 器、锁相环电路、乘法器电路、滞回比较 器、液晶波形描绘、AD、DA、信号发生 器、 、信号发生 器、HDL(Hardware Discription Language) 语言等。语言等。 FFT、数字滤波、数字滤波、PID(比例比例-积分积分-微分 控制器 微分 控制器)，各种仪器原理。，各种仪器原理。 此类题芯片选择很关键，建议使用此类题芯片选择很关键，建议使用32位 处理器。 位 处理器。 模拟 电子 技术 模拟 电子 技术 ?器件：器件：二极管、三极管、场效应管及其组态电路。二极管、三极管、场效应管及其组态电路。 ?应用：应用： ?运算放大器运算放大器(各种运算各种运算)。 ?三运放的组合三运放的组合(差分放大、模拟乘法器差分放大、模拟乘法器)。 ?仪用放大器仪用放大器(高频、宽带高频、宽带)。 ?低频振荡器低频振荡器(RC低频，双低频，双T型网络式、移相式型网络式、移相式)。 ?负反馈放大器负反馈放大器(各种组态各种组态)。 ?非正弦波发生器：方波、波、锯齿波、 三五电路 非正弦波发生器：方波、波、锯齿波、 三五电路DDS。 ?比较器。比较器。 ?滤波器滤波器(低通、高通、带通、带阻、数字滤 波器、开关电容滤波器 低通、高通、带通、带阻、数字滤 波器、开关电容滤波器LTC1068系列系列)、 FFT、A/D及及D/A变换。变换。 数字 电子 技术 数字 电子 技术 ?二条线路：二条线路：组合逻辑组合逻辑(门电路、门电路、ROM)、时序逻辑、时序逻辑(触 发器、 触 发器、RAM)。 ?二换：二换：A/D、D/A ?三五电路：整形三五电路：整形 ?发展：单片机、可编程逻辑电路发展：单片机、可编程逻辑电路(FPGA、CPLD)。 通信电子技术：通信电子技术： ?三器：放大器三器：放大器(LC谐振、宽带、功率谐振、宽带、功率)、振荡器、调制解调器。、振荡器、调制解调器。 ?二技：频率合成技术、功率合成技术。二技：频率合成技术、功率合成技术。 ?二机：调频发射机、调频接收机。二机：调频发射机、调频接收机。 3 电子仪器仪表设计涵盖的知识范围 电子仪器仪表设计涵盖的知识范围 电子测量是建立在模拟电路、数字电路、信号与系统、微机 原理及接口等专业基础课的基础上，综合应用计算机、通信与控 制等学科的专业知识而形成的一个独具特色的学科。 目前电子仪器仪表基本上都以微处理器为核心，含有模数混 合电路。且对新技术敏感，几乎所有电子技术的应用热点都会成 为电子测量与仪器技术的生长点。 电子仪器仪表设计所要求的知识点与电赛的要求完全一致。 且仪器系统可以较容易地加工成学生4天内完成的赛题。因此， 电子仪器仪表设计所要求的知识点与电赛的要求完全一致。 且仪器系统可以较容易地加工成学生4天内完成的赛题。因此， 电子仪器类赛题是电子设计竞赛中出现最多的一类赛题。电子仪器类赛题是电子设计竞赛中出现最多的一类赛题。 实际上，其他类赛题中也包含有电子测量的内容。实际上，其他类赛题中也包含有电子测量的内容。 3几点认识3几点认识 基本电子电路的设计是仪器仪表设计的基础 基本电子电路的设计是仪器仪表设计的基础 电子测量仪器设计的本质就是电子电路的设计。对仪器类 赛题内容进行分析，最终往往会化解成为一些最基本电子电路 的组合。 大学生电子设计竞赛是学科竞赛，不是纯粹意义上的产品 设计竞赛。命题时将会刻意加强与电子电路密切相关的内容， 淡化一些专业性较强的内容。 因此，电子仪器类赛题的训练一定要在基本电子电路设计 充分训练的基础上进行。否则，不仅难以产生好的效果，也违 背大学生电子设计竞赛的精神。 因此，电子仪器类赛题的训练一定要在基本电子电路设计 充分训练的基础上进行。否则，不仅难以产生好的效果，也违 背大学生电子设计竞赛的精神。 3几点认识3几点认识 准确理解电子仪器各项指标是做好设计的关键 准确理解电子仪器各项指标是做好设计的关键 进行电子仪器设计时，必须对各项技术指标（尤其是测量 误差）进行认真地分析，对有关指标进行分配，并在此基础上 确定其核心器件，进行电路设计。 进行电子仪器设计时，必须对各项技术指标（尤其是测量 误差）进行认真地分析，对有关指标进行分配，并在此基础上 确定其核心器件，进行电路设计。 电子仪器的价值由各项技术指标的优良程度决定；电子竞 赛的评分体系也是以技术指标的完成程度来评价。 电子仪器的主要功能用于测试其它电子系统、器件、环境 等物理量的性能指标，对技术指标的要求更加严格。 电子仪器含多项技术指标，除量程外最核心的就是测量误 差，其他技术指标基本上都与测量误差有关。对于许多测量来 讲，测量工作的价值几乎全部取决于它的准确程度。 3几点认识3几点认识 仪器类赛题设计应该按一定步骤进行 仪器类赛题设计应该按一定步骤进行 ? 审题（对赛题要求进行分析）； ? 在方案论证(分析比较)的基础上建立总体设计方案； ? 技术指标分析、指标分配及核心器件的选择； ? 硬件电路设计；软件系统设计； ? 组装、调试及测试； ? 撰写设计报告。 按以上步骤进行设计有助于大学生工程设计能力的培养。 但以上设计过程是设计时的一个基本思路，实际设计时，可以 根据实际情况作适当的调整。 按以上步骤进行设计有助于大学生工程设计能力的培养。 但以上设计过程是设计时的一个基本思路，实际设计时，可以 根据实际情况作适当的调整。 3几点认识3几点认识 从学习的角度，应侧重掌握以下类仪器 从学习的角度，应侧重掌握以下类仪器 ? 基于电压测量的仪器 ? 时间/频率测量仪器 ? 数字示波器 ? 信号发生器 电子仪器种类繁多，但只要透彻掌握这类仪器原理，其 它类型电子仪器的设计便不会存在大的障碍。 若能较好地掌握这类类典型电子仪器的设计，今后工作遇 到实际电子仪器设计课题时，只要分析课题的特殊要求，再学 习一些相关知识，就能很快地进入设计