历届全国大学生电子设计竞赛试题(1994-2009)

1、1 全国大学生电子设计竞赛试题全国大学生电子设计竞赛试题 第一届电子设计竞赛试题（1994 年） 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。其原理示意图如图所示。 二、设计要求 1基本要求 输出电压：范围 0 至+9.9V，步进 0.1V，纹波不大于 10mV； 输出电流：500 mA； 输出电压值由数码管显示； 由“+” 、 “-”两键分别控制输出电压步进增减； 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 输出电压可预置在 0 至+9.9V 之间的任意一个值； 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） ； 扩展输出电压种类（比如三角波等） 。 三、评分标准 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 完成第项5 完成第项15 完成第项20 题目二多路数据采集系统 一、设计任务 设计一个八路数据采集系统，系统框图如图所示。 “+” “-”键数控部分输出电路 数字显示 220V 5V-15V +15V 自制稳压电源 地址、数据、时钟

2、现场信号 产生器 八路数据 采集器 主控器 数据显示 地址显示 2 主控器能对 50 米以外的各路数据，通过串行传输线（实验中用 1 米线代替）进行采集和 显示。具体设计任务是： 现场模拟信号产生器。 八路数据采集器。 主控器。 二、设计要求 1基本要求 现场模拟信号产生器自制一正弦波信号发生器，利用可变电阻改变振荡频率， 使频率在 200Hz 至 2kHz 范围变化，再经频率电压娈换电路后输出相应 1V 至 5V 直流电压 （200Hz 对应 1V，2kHz 对应 5V） 八路数据采集器数据采集器第一路输入自制 1V 至 5V 直流电压， 第 2 至 7 路分别 输入来自直流源的 5，4，3，2，1，0V 直流电压（各路输入可由分压器产生，不要求精度）， 第八路备用。将各路模拟信号分别转换成八位二进制数字信号，再经并/串变换电路，用串 行码送入传输线路。 主控器主控器通过串行传输线路对各路数据进行采集和显示。采集方式包括循 环采集（即 1 路、2 路、 、8 路、1 路）和选择采集（任选一路）二种方式。显示部分能 同时显示地址和相应的数据。 2发挥部分 利用电路补偿或其它方法提高可变

3、电阻值变化与输出直流电压变化的线性关系； 尽可能减少传输线数目； 其它功能的改进（例如：增加传输距离，改善显示功能等） 三、评分标准 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 完成第项5 完成第项15 完成第项20 第二届电子设计竞赛试题（1995 年） 题目一实用低频功率放大器 一、任务 设计并制作具有弱信号放大能力的低频功率放大器。其原理图如图所示。 220V 50Hz 等效负 载电阻 RL=8 外供正弦 信号源 弱信号前 置放大器 自制稳压电源 功率放 大器 变换 电路 3 二、要求 1基本要求 在放大通道的正弦信号输入电压幅度（5 至 700）mV,等效负载电阻 RL=8下，放大 通道应满足： 额定输出功率 POR10W； 带宽 BW（50 至 10000）Hz； 在上述指标内的非线性失真系数3%； 在 POR10W 下的效率55%； 在前置放大级输入端交流短接到地时，RL=8上的交流声功率10mW； 自行设计并制作能满足本设计任务要求的稳压电源。 2发挥部分 放大器的时间响应 方波产生：由外供正弦信号源经变换电路

4、产生正、负极性的对称方波：频率为 1000 Hz、上升和下降时间1S、峰峰值电压为 200 mV。 用上述方波激励放大器通道时，在 RL=8的负载下，放大器通道应满足： 额定输出功率 POR10W； 在 POR下输出波形上升和下降时间1S； 在 POR下输出波形顶部降落2%； 在 POR下输出波形过冲量5%。 放大器通道性能指标的提高和实用功能的扩展 （例如提高效率、 减少非线性失真等） 。 三、评分标准 项目得分 基本要求 设计与总结报告：方案设计与论证，理论分析 算与计算、电路图，测试方法与数据，结果分 析 50 实际完成情况50 发挥部分 完成第项5 完成第项15 特色与创新20 题目二实用信号源的设计和制作 一、任务 在给定15V 电源电压条件下，设计并制作一个正弦波和脉冲波信号源。 二、要求 1基本要求 正弦波波信号源 信号频率：20Hz 至 20kHz 步进调整，步长为 5Hz。 频率稳定度：优于 10 -4。 非线性失真系数：3%。 脉冲信号源 信号频率：20Hz 至 20kHz 步进调整，步长为 5Hz。 上升和下降时间：1S。 平顶降落：5%。 脉冲占空比：2%至 9

5、8%步进可调，步长为 2%。 4 上述两个信号源公共要求 频率可预置。 在负载为 600时，输出幅度为 3V。 完全成 5 位频率的数字显示。 2发挥部分 正弦波和脉冲波频率步长改为 1Hz。 正弦波和脉冲波的幅度可步进调整，调整范围为 100mV 至 3V,步长为 100 mV。 正弦波和脉冲波频率可自动步长，步长为 1Hz。 降低正弦波非线性失真系数。 三、评分标准 项目得分 基本要求 设计与总结报告：方案设计与论证，理论分析 算与计算、电路图，测试方法与数据，结果分 析 50 实际制作完成情况50 发挥部分 完成第项10 完成第项10 完成第项5 完成第项5 特色与创新20 题目三简易无线电遥控系统 一、任务 设计并制作无线电遥控发射机和接收机 1无线电遥控发射机电路框图如下所示： 2无线电接收机电路如图 二、要求 1基本要求 工作频率：6 至 10MHz 中任选取一种频率。 调制方式：AM、FM 或 FSK 任选一种。 输出功率：不大于 20MW（在标准 75假负载上） 。 控制键编码 调制 电池 功放 放大器解调 解码被控设备 外供直流稳 压电源 5 遥控对象：8 个，被控设

6、备用 LED 分别代替，LED 发光表示工作。 接收机距离发射机不小于 10m。 2发挥部分 8 路设备中的一路设备为电灯，用指令遥控电灯亮度，亮度分为 8 级，并用数码管 显示级数。 在一定发射功率下， （不大于 20MW） ，尽量增大接收距离。 增加信道的抗干扰措施。 尽量降低电源功耗。 注：不能采用现成的收、发信号整机。 三、评分标准 项目得分 基本要求 设计与总结报告：方案设计与论证，理论分析 算与计算、电路图，测试方法与数据，结果分 析 50 实际制作完成情况50 发挥部分 完成第项12 完成第项8 完成第项5 完成第项5 特色与创新20 题目四简易电阻、电容和电感测试仪 一、任务 设计并制作一台数字显示的电阻器、电容器和电感器参数测试仪。示意框图如图所示： 二、要求 1基本要求 测量范围 电阻：100至 1M 电容：100 至 10000pF 电感：100u H 至 10mH 测量精度5%。 制作四位数码管显示器，显示测量数据，并用发光二极管分别指示所测无件的类别 和单位。 2发挥部分 扩大测量范围。 提高测量精度。 测量量程自动化。 电阻器 电容器 电感器 测试仪 外供1

7、5V 电源 （500mA） 数字显示 6 三、评分标准 项目得分 基本要求 设计与总结报告：方案设计与论证，理论分析 算与计算、电路图，测试方法与数据，结果分 析 50 实际制作完成情况50 发挥部分 完成第项9 完成第项9 完成第项12 特色与创新20 第三届电子设计竞赛试题（1997 年） A 题 直流稳压电源 一、任务 设计并制作交流变换为直流的稳压电源。 二、要求 1基本要求 稳压电源 在输入电压 220V、50Hz，电压变化范围+15%至-20%条件下： a 输出电压可调范围：+9V 至+12V； b 最大输出电流：1.5A； c 电压调整率0.2%(输入电压 220V 变化范围+15%至-20%条件下,满负)； d 负载调整率0.1%(在最低输入电压下,空载到满载)； e 纹波电压(峰-峰值)5mV(在最低输入电压下,满载)； f 效率40%(输出电压 9V、输入电压 220V 下，满载)； g 具有短路和过流保护功能； 稳流电流在输入电压固定为直流+12V 的条件下： a 输出电流：4 至 20mA 可调； b 负载调整率1% （输入电压+12V、 负载电阻由 200 至

8、 300变化时， 输出电流为 20mA 时的相对变化率） 。 DC/DC 变换在输入电压为+9V 至+12V 条件下： a 输出电压为+100V，输出电流为 10mA； b 电压调整率1%(输入电压变化范围+9 至+12V)； c 负载调整率1%(在输入电压+12V 下,空载到满载)； d 纹波电压(峰-峰值)100mV(在输入电压+9V 下,满载)。 2发挥部分 扩充功能 a 排除短路故障后，能自动恢复为正常状态； b 过热保护； c 防止开、关机时产生的“过冲” ； 提高稳压电源的技术指标 a 提高电压调整率和负载调整率； 7 b 扩大输出电压调节范围和提高最大输出电流值。 改善 DC/DC 变换器性能 a 提高效率（在 100V、100mA 下测试） ； b 提高输出电压。 用数字显示输出电压和输出电流。 三、评分标准 项目得分 基本要求 设计与总结报告：方案设计与论证，理论分析 算与计算、电路图，测试方法与数据，结果分 析 50 实际制作完成情况50 发挥部分 完成第项9 完成第项15 完成第项6 完成第项10 特色与创新10 四、说明： 直流稳压电源部分不能采用 0.5A 以

9、上的集成稳压芯片。 在设计报告前附一篇 400 字以内的报告摘要。 B 题简易数字频率计 一、任务 设计并制作一台数字显示的简易频率计。 二、要求 1基本要求 频率测量 a 测量范围信号：方波、正弦波 幅度：0.5 至 5V 频率:1Hz 至 1MHz b 测试误差0.1% 周期测量 a 测量范围信号：方波、正弦波 幅度：0.5 至 5V 频率:1Hz 至 1MHz b 测试误差0.1% 脉冲宽度测量 a 测量范围信号：脉冲波 幅度：0.5 至 5V 脉冲宽度100S b 过测试误差1% 显示器十进制数字显示，显示刷新时间 1 至 10 秒连续可调，对上述三种测量功 能分别用不同颜色的姚二极管指示。 具有自校功能，时标信号频率为 1MHz。 自行设计并制作满足本设计任务要求的稳压电源。 8 2发挥部分 扩展频率测量范围为0.1Hz至10MHz(信号幅度0.5至5V),测试误差降低为0.01%(最 大闸门时间10S). 测量并显示周期脉冲信号(幅度 0.5 至 5V、 频率 1Hz 至 1kHz)的占空比， 占空比的变 化范围为 10%至 90%，测试误差1%。 在 1Hz 至 1MHz 范围内及测试误差0。1%的条件下，进行小信号的频率测量，提出 实现抗干扰的措施。 三、评分标准 项目得分 基本要求 设计与总结报告：方案设计与论证，理论分析 算与计算、电路图，测试方法与数据，结果分 析 50 实际制作完成情况50 发挥部分 完成第项10 完成第项10 完成第项20 特色与创新10 四、说明 不能采用频率计专用模板。 在设计报告前附一篇 400 字以内的报告摘要。 C 题水温控制系统 一、设计并制作一个水温自动控制系统，控制对换为 1 升净水，容器为搪瓷器皿。水温可以 在一定范围

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