全國大學生電子設計競賽歷年題目(1994-2011年)

全國大學生電子設計競賽歷年題目(1994—2011)

第一屆(1994年)全國大學生電子設計競賽題目

題目一簡易數(shù)控直流電源

一、設計任務

設計出有一定輸出電壓范圍和功能的數(shù)控電源。其

原理示意圖如下：

二、設計要求

1.基本要求

(1)輸出電壓：范圍0?+9.9V,步進0.IV,紋

波不大于10mV；

(2)輸出電流：500mA；

(3)輸出電壓值由數(shù)碼管顯示；

(4)由“+”、“一”兩鍵分別控制輸出電壓步

進增減；

(5)為實現(xiàn)上述幾部件工作，自制一穩(wěn)壓直流電

源，輸出±15V,+5V。

2.發(fā)揮部分

(1)輸出電壓可預置在0?9.9V之間的任意一個

值；

(2)用自動掃描代替人工按鍵，實現(xiàn)輸出電壓變

化(步進0.IV不變)；

(3)擴展輸出電壓種類(比如三角波等)。

三、評分意見

項目得分

方案設計與論證、理論計算

30

基本要與分析、電路圖

求實際完成情況50

總結(jié)報告20

發(fā)揮部完成第一項5

分完成第二項15

完成第三項20

題目二多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

一、設計任務

設計一個八路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，系統(tǒng)原理框圖如下:

主控器能對50米以外的各路數(shù)據(jù)，通過串行傳輸線

（實驗中用1米線代替）進行采集的顯示和顯示。具體

設計任務是：

（1）現(xiàn)場模擬信號產(chǎn)生器。

（2）八路數(shù)據(jù)采集器。

（3）主控器。

二、設計要求

1.基本要求

（1）現(xiàn)場模擬信號產(chǎn)生器：自制一正弦波信號發(fā)

生器，利用可變電阻改變振蕩頻率，使頻率在200Hz?

2kHz范圍變化，再經(jīng)頻率電壓變換后輸出相應1?5V

直流電壓（200Hz對應IV,2kHz對應5V）。

（2）八路數(shù)據(jù)采集器：數(shù)據(jù)采集器第1路輸入自

制1?5V直流電壓，第2?7路分別輸入來自直流源的

5,4,3,2,1,0V直流電壓（各路輸入可由分壓器產(chǎn)

生，不要求精度），第8路備用。將各路模擬信號分別

轉(zhuǎn)換成8位二進制數(shù)字信號，再經(jīng)并/串變換電路，用

串行碼送入傳輸線路。

（3）主控器：主控器通過串行傳輸線路對各路數(shù)

據(jù)進行采集和顯示。采集方式包括循環(huán)采集（即1路、

2路……8路、……1路）和選擇采集（任選一路）二

種方式。顯示部分能同時顯示地址和相應的數(shù)據(jù)。

2.發(fā)揮部分

（1）利用電路補償或其它方法提高可變電阻值變

化與輸出直流電壓變化的線性關系；

（2）盡可能減少傳輸線數(shù)目；

（3）其它功能的改進（例如：增加傳輸距離，改

善顯示功能）。

三、評分意見

項目得分

方案設計與論證、理論計算

30

與分析、電路圖

基本要

求實際完成情況50

總結(jié)報告20

完成第一項15

發(fā)揮部

完成第二項15

分

完成第三項10

第二屆（1995年）全國大學生電子設計競賽題目

題目一實用低頻功率放大器

一、任務

設計并制作具有弱信號放大能力的低頻功率放大

器。其原理示意圖如下：

正弦信號，/放大通道

外供正弦，

變換功率“

信號源，

電路放大器等

變換?

效

電路?正、負。，1負Q

極性對。載RL=8

電

施

阻

自制穩(wěn)壓電源。

~220V/50Hz+'

二、要求

1.基本要求

(1)在放大通道的正弦信號輸入電壓幅度為(5?

700)mV,等效負載電阻RL為8Q下，放大通道應滿足:

①額定輸出功率ARNIOW；

②帶寬BWN(50-10000)Hz；

③在幾下和BW內(nèi)的非線性失真系數(shù)W3%；

④在辦下的效率三55%；

⑤在前置放大級輸入端交流短接到地時，RL=8。

上的交流聲功率WlOmW。

(2)自行設計并制作滿足本設計任務要求的穩(wěn)壓電

源。

2.發(fā)揮部分

(1)放大器的時間響應

①方波產(chǎn)生：由外供正弦信號源經(jīng)變換電路產(chǎn)生

正、負極性的對稱方波：頻率為1000Hz、上升時間W

1Ps、峰-峰值電壓為200mVpp。

用上述方波激勵放大通道時，在RL=8。下，放大

通道應滿足：

②額定輸出功率為210W；帶寬BW2（50?10000）

Hz；

③在幾下輸出波形上升時間和下降時間

《12口s；

④在辦下輸出波形頂部斜降小2%；

⑤在外下輸出波形過沖量小5%。

（2）放大通道性能指標的提高和實用功能的擴展

（例如提高效率、減小非線性失真等）。

三、評分意見

得

項目

分

設計與總結(jié)報告：方案設計與論

基本證，理論計算與分析，電路圖，50

要求測試方法與數(shù)據(jù)，結(jié)果分析

實際制作完成情況50

發(fā)揮完成第一項20

部分完成第二項10

特色與創(chuàng)新20

題目二實用信號源的設計和制作

一、任務

在給定±15V電源電壓條件下,設計并制作一個正弦

波和脈沖波信號源。

二、要求

1.基本要求

（1）正弦波信號源

①信號頻率：20Hz?20kHz步進調(diào)整，步長為5Hz

②頻率穩(wěn)定度：優(yōu)于104

③非線性失真系數(shù)小3%

（2）脈沖波信號源

①信號頻率：20Hz?20kHz步進調(diào)整，步長為5Hz

②上升時間和下降時間：Wlus

③平頂斜降：《5%

④脈沖占空比：2%?98%步進可調(diào)，步長為2%

（3）上述兩個信號源公共要求

①頻率可預置。

②在負載為600。時，輸出幅度為3V。

③完成5位頻率的數(shù)字顯示。

2.發(fā)揮部分

(1)正弦波和脈沖波頻率步長改為IHzo

(2)正弦波和脈沖波幅度可步進調(diào)整，調(diào)整范圍

為100mV?3V,步長為lOOmVo

(3)正弦波和脈沖波頻率可自動步進，步長為1Hzo

(4)降低正弦波非線性失真系數(shù)。

三、評分標準

得

項目

分

設計與總結(jié)報告：方案設計與論證，

基本理論計算與分析，電路圖，測試方50

要求法與數(shù)據(jù)，結(jié)果分析

實際制作完成情況50

完成第一項10

發(fā)揮

完成第二項10

部分

完成第三項5

完成第四項5

特色與創(chuàng)新20

題目三簡易無線電遙控系統(tǒng)

一、任務

設計并制作無線電遙控發(fā)射機和接收機。

1.無線電遙控發(fā)射機

控制鍵

電池，

2.無線電遙控接收機

被

控

放大，解碼?設

備

外供直流穩(wěn)壓電源?

二、要求

1.基本要求

(1)工作頻率：￡=6?10MHz中任選一種頻率。

(2)調(diào)制方式：AM、FM或FSK……任選一種。

(3)輸出功率：不大于20砌(在標準75。假負

載上)。

(4)遙控對象：8個，被控設備用LED分別代替,

LED發(fā)光表示工作。

(5)接收機距離發(fā)射機不小于10m。

2.發(fā)揮部分

(1)8路設備中的一路為電燈，用指令遙控電燈

亮度，亮度分為8級并用數(shù)碼管顯示級數(shù)。

(2)在一定發(fā)射功率下(不大于20砌)，盡量增

大接收距離。

(3)增加信道抗干擾措施。

(4)盡量降低電源功耗。

注：不能采用現(xiàn)成的收、發(fā)信機整機。

三、評分意見

得

項目

分

基本設計與總結(jié)報告：方案設計與論證,50

要求理論計算與分析，電路圖，測試方

法與數(shù)據(jù)，結(jié)果分析

實際制作完成情況50

完成第（1）項12

完成第（2）項8

發(fā)揮

完成第（3）項5

部分

完成第（4）項5

特色與創(chuàng)新20

題目四簡易電阻、電容和電感測試儀

一、任務

設計并制作一臺數(shù)字顯示的電阻、電容和電感參數(shù)

測試儀，示意框圖如下：

二、要求

1.基本要求

(1)測量范圍：電阻100。?1M。；電容100pF?

lOOOOpF；電感l(wèi)OOuH?10mH。

(2)測量精度：±5%。

(3)制作4位數(shù)碼管顯示器，顯示測量數(shù)值，并

用發(fā)光二極管分別指示所測元件的類型和單位。

2.發(fā)揮部分

(1)擴大測量范圍。

(2)提高測量精度。

(3)測量量程自動轉(zhuǎn)換。

三、評分意見

得

項目

分

設計與總結(jié)報告：方案設計與論

基本要證，理論計算與分析，電路圖，測50

求試方法與數(shù)據(jù)，結(jié)果分析

實際制作完成情況50

完成第(1)項9

發(fā)揮部

完成第(2)項9

分

完成第(3)項12

特色與創(chuàng)新20

第三屆（1997年）全國大學生電子設計競賽題目

A題直流穩(wěn)定電源

一、任務

設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

（1）穩(wěn)壓電源在輸入電壓220V、50Hz＞電壓變

化范圍+15%?一20%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)整率小0.2%（輸入電壓220V變化范圍+

15%?―20%下，空載到滿載）

d.負載調(diào)整率W1%（最低輸入電壓下，滿載）

e.紋波電壓（峰-峰值）W5inV（最低輸入電壓下,

滿載）

f.效率三40%（輸出電壓9V、輸入電壓220V下，

滿載）

g.具有過流及短路保護功能

（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.負載調(diào)整率W1%（輸入電壓+12V、負載電阻由

200。?300。變化時，輸出電流為20mA時的相對變化

率）

（3）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.負載調(diào)整率W1%（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）擴充功能

a.排除短路故障后，自動恢復為正常狀態(tài)

b.過熱保護

c.防止開、關機時產(chǎn)生的“過沖”

（2）提高穩(wěn)壓電源的技術(shù)指標

a.提高電壓調(diào)整率和負載調(diào)整率

b.擴大輸出電壓調(diào)節(jié)范圍和提高最大輸出電流值

（3）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

得

項目

分

設計與總結(jié)報告：方案設計與論

證，理論分析與計算，電路圖，

基本要50

測試方法與數(shù)據(jù)，對測試結(jié)果的

求

分析

實際制作完成情況50

完成第（1）項9

完成第（2）項15

發(fā)揮部

完成第（3）項6

分

完成第（4）項10

特色與創(chuàng)新10

B題簡易數(shù)字頻率計

一、任務

設計并制作一臺數(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WO.1%

(2)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.測量誤差小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2100口s

b.測量誤差W1%

(4)顯示器

十進制數(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。

(5)具有自校功能，時標信號頻率為1MHz。

(6)自行設計并制作滿足本設計任務要求的穩(wěn)壓

電源。

2.發(fā)揮部分

(1)擴展頻率測量范圍為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

WIOs)。

(2)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%o

(3)在1Hz?1MHz范圍內(nèi)及測量誤差《1%的條件

下,進行小信號的頻率測量,提出并實現(xiàn)抗干擾的措施。

得

項目

分

設計與總結(jié)報告：方案設計與論

基本

證，理論分析與計算，電路圖，50

要求

測試方法與數(shù)據(jù)，對測試結(jié)果的

分析

實際制作完成情況50

完成第（1）項10

發(fā)揮完成第（2）項10

部分完成第（3）項20

特色與創(chuàng)新10

三、評分意見

C題水溫控制系統(tǒng)

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

升凈水，容器為搪瓷器皿。水溫可以在一定范圍內(nèi)由人

工設定，并能在環(huán)境溫度降低時實現(xiàn)自動控制，以保持

設定的溫度基本不變。

二、要求

1.基本要求

（1）溫度設定范圍為40?90℃,最小區(qū)分度為1℃,

標定溫度W1C。

（2）環(huán)境溫度降低時（例如用電風扇降溫）溫度

控制的靜態(tài)誤差小1℃。

(3)用十進制數(shù)碼管顯示水的實際溫度。

2.發(fā)揮部分

(1)采用適當?shù)目刂品椒?，當設定溫度突變(由

40℃提高到60℃)時，減小系統(tǒng)的調(diào)節(jié)時間和超調(diào)量。

(2)溫度控制的靜態(tài)誤差W0.2℃。

(3)在設定溫度發(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

得

項目

分

設計與總結(jié)報告：方案設計與論

基本證，理論分析與計算，電路圖，測50

要求試方法與數(shù)據(jù)，對測試結(jié)果的分析

實際制作完成情況50

減小調(diào)節(jié)時間和超調(diào)量20

發(fā)揮溫度控制的靜態(tài)誤差W0.2℃10

部分實現(xiàn)打印曲線功能10

特色與創(chuàng)新10

D題調(diào)幅廣播收音機*

一、任務

利用所提供的元器件(附有資料)制作一個中波廣

播收音機。

二、要求

1.基本要求

(1)接收頻率范圍:540kHz-1600kHz；

(2)調(diào)諧方式：手動電調(diào)諧；

(3)輸出功率：^100mW；

(4)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，或其它方法實現(xiàn))；

(2)可預置電臺數(shù)目：預置電臺數(shù)目210個；

(3)顯示預置電臺序號；

（4）特色與創(chuàng)新（例如：提高性能指標，全機用

單一+3V電源供電，節(jié)電，顯示電臺頻率等）。

三、評分意見

得

項目

分

設計與總結(jié)報告：方案設計與論

證，理論分析與計算，電路圖，

基本50

測試方法與測試數(shù)據(jù)，對測試結(jié)

要求

果的分析

實際制作完成情況50

完成第（1）項25

發(fā)揮完成第（2）項5

部分完成第（3）項5

完成第（4）項15

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)幅收音機單片機集成電路（帶有小功率放

大器)，型號：CX1600P/M；

(2)調(diào)幅收音機輸入回路線圈和磁性天線；

(3)變?nèi)荻O管，型號:SVC341；

(4)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)；

(6)7.2MHz晶體(可選件)。

3.在設計報告前附一篇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。

第四屆(1999年)全國大學生電子設計競賽題目

A題測量放大器

一、題目：測量放大器

二、任務

VAT15W

圖1測量放大器框圖/

設計并制作一個測量放大器及所用的直流穩(wěn)壓電

源。參見圖1。輸入信號%取自橋式測量電路的輸出。

當RI=R2=R=R泮寸，Vi=O。R2改變時，產(chǎn)生VLO的

電壓信號。測量電路與放大器之間有1米長的連接線。

三、要求

1.基本要求

(1)測量放大器

a、差模電壓放大倍數(shù)AVD=1?500,可手動調(diào)節(jié);

b、最大輸出電壓為±10V,非線性誤差<0.5%；

c、在輸入共模電壓+7.5V?一7.5V范圍內(nèi)，共模抑

制比KCMR>10」;

d、在AVD=500時，輸出端噪聲電壓的峰一峰值小

于IV；

e、通頻帶0?10Hz；

f、直流電壓放大器的差模輸入電阻22MW(可不測

試，由電路設計予以保證)。

(2)電源

設計并制作上述放大器所用的直流穩(wěn)壓電源。由單

相220V交流電壓供電。交流電壓變化范圍為+10%?

—15%。

(3)設計并制作一個信號變換放大器，參見圖2。

將函數(shù)發(fā)生器單端輸出的正弦電壓信號不失真地轉(zhuǎn)換

為雙端輸出信號，用作測量直流電壓放大器頻率特性的

輸入信號。

Vi

圖2

2.發(fā)揮部分

(1)提高差模電壓放大倍數(shù)至AVD=1000,同時減小

輸出端噪聲電壓。

(2)在滿足基本要求(1)中對輸出端噪聲電壓和共

模抑制比要求的條件下，將通頻帶展寬為0?100Hz以

上。

(3)提高電路的共模抑制比。

(4)差模電壓放大倍數(shù)好可預置并顯示，預置范

圍1-1000,步距為1,同時應滿足基本要求⑴中對共

模抑制比和噪聲電壓的要求。

(5)其它(例如改善放大器性能的其它措施等)。

四、評分意見

項目滿分

設計與總結(jié)報告：方案設計與論

證，理論分析與計算，電路圖，

基本50

測試方法與數(shù)據(jù)，對測試結(jié)果的

要求

分析

實際制作完成情況50

完成第一項5

完成第二項10

發(fā)揮

完成第三項5

部分

完成第四項20

特色與創(chuàng)新10

五、說明

直流電壓放大器部分只允許采用通用型集成運算放

大器和必要的其它元器件組成，不能使用單片集成的測

量放大器或其它定型的測量放大器產(chǎn)品。

B題數(shù)字式工頻有效值多用表

一、題目

數(shù)字式工頻有效值多用表

二、任務

設計并制作一個能同時對一路工頻交流電（頻率波

動范圍為50±lHz.有失真的正弦波）的電壓有效值、

電流有效值、有功功率、無功功率、功率因數(shù)進行測量

的數(shù)字式多用表。參見附圖。

三、要求

1.基本要求

(1)測量功能及量程范圍

a、交流電壓：0?500V；

c、有功功率：0?25kW；

d、無功功率：0~25kvar；

e、功率因數(shù)(有功功率/視在功率)：。?1。

為便于本試題的設計與制作，設定待測。?500V

的交流電壓、0?50A的交流電流均已經(jīng)相應的變換器

轉(zhuǎn)換為0?5V的交流電壓。

(2)準確度

a、顯示為位(0.000—4.999),有過量程指示;

b、交流電壓和交流電流：±(0.8%讀數(shù)+5個字),

例：當被測電壓為300V時，讀數(shù)誤差應小于土(0.8%

X300V+0.5V)=±2.9V；

c、有功功率和無功功率：土(1.5%讀數(shù)+8個字);

d、功率因數(shù)：±0.01。

(3)功能選擇：用按鍵選擇交流電壓、交流電流、

有功功率、無功功率和功率因數(shù)的測量與顯示。

2.發(fā)揮部分

(1)用按鍵選擇電壓基波及總諧波的有效值測量

與顯示。

(2)具有量程自動轉(zhuǎn)換功能，當變換器輸出的電

壓值小于0.5V時,能自動提高分辨力達0.01Vo

（3）用按鍵控制實現(xiàn)交流電壓、交流電流、有功

功率、無功功率在測試過程中的最大值、最小值測量。

（4）其它（例如擴展功能，提高性能）。

四、評分意見

項目滿分

設計與總結(jié)報告：方案設計與論

證，理論分析與計算，電路圖，

基本要50

測試方法與數(shù)據(jù)，對測試結(jié)果的

求

分析

實際制作完成情況50

完成第一項14

發(fā)揮部完成第二項14

分完成第三項10

完成第四項12

五、說明

1.調(diào)試時可用函數(shù)發(fā)生器輸出的正弦信號電壓作為

一路交流電壓信號；再經(jīng)移相輸出代表同一路的電流信

號。

2.檢查交流電壓、交流電流有效值測量功能時，可

采用函數(shù)發(fā)生器輸出的對稱方波信號。電壓基波、諧波

的測試可用函數(shù)發(fā)生器輸出的對稱方波作為標準信號，

測試結(jié)果應與理論值進行比較分析。

C題頻率特性測試儀

一、題目頻率特性測試儀

二、任務

設計并制作一個頻率特性測試系統(tǒng)，包含測試信號

源、被測網(wǎng)絡、檢波及顯示三部分。

三、要求

1.基本要求

（1）制作幅頻特性測試儀

a、頻率范圍：100Hz-100kHz；

b、頻率步進：10Hz；

c、頻率穩(wěn)定度：10,

d、測量精度：5%；

e、能在全頻范圍和特定頻率范圍內(nèi)自動步進測量,

可手動預置測量范圍及步進頻率值；

f>LED顯示，頻率顯示為5位，電壓顯示為3位,

并能打印輸出。

(2)制作一被測網(wǎng)絡

a、電路型式：阻容雙T網(wǎng)絡；

b、中心頻率：5kHz；

c、帶寬：±50Hz；

d、計算出網(wǎng)絡的幅頻和相頻特性，并繪制相位曲

線.

e、用所制作的幅頻特性測試儀測試自制的被測網(wǎng)

絡的幅頻特性。

2.發(fā)揮部分

(1)制作相頻特性測試儀

a、頻率范圍：500Hz?10kHz；

b、相位度數(shù)顯示：相位值顯示為三位，另以一位

作符號顯示；

c、測量精度：3°o

(2)用示波器顯示幅頻特性。

(3)在示波器上同時顯示幅頻和相頻特性。

(4)其它。

四、評分意見

項目滿分

基設計與總結(jié)報告：方案設計與論證，

本理論分析與計算，電路圖，測試方法50

要與數(shù)據(jù)，對測試結(jié)果的分析

求實際制作完成情況50

發(fā)完成第一項20

揮完成第二項10

部完成第三項10

分

完成第四項10

五、說明

發(fā)揮部分(2)、(3)均用所制作的頻率特性測試儀測

試自制的被測網(wǎng)絡的幅頻特性和相頻特性。

D題短波調(diào)頻接收機

一、題目

短波調(diào)頻接收機

二、任務

設計并制作一個短波調(diào)頻接收機，方框圖如下:

三、要求

1.基本要求

(1)接收頻率(fo)范圍:8MHz?10MHz；

(2)接收信號為20Hz?1000Hz音頻調(diào)頻信號，頻

偏為3kHz；

(3)最大不失真輸出功率三100mW(8W)；

(4)接收靈敏度W5mV；

(5)通頻帶：fo±4kHz為-3dB；

(6)選擇性：f°±10kHz為一30dB；

(7)鏡像抑制比三20dB。

2.發(fā)揮部分

(1)可實現(xiàn)多種自動程控頻率搜索模式(如全頻

率范圍搜索，特定頻率范圍內(nèi)搜索等)，全頻率范圍搜

索時間W2分鐘；

(2)能顯示接收頻率范圍內(nèi)的調(diào)頻電臺載頻值，

顯示載波頻率的誤差W±5kHz；

（3）進一■步提高靈敏度；

（4）可存儲已搜索到的電臺，存臺數(shù)不少于20；

（5）其它。

四、評分意見

項目滿分

基設計與總結(jié)報告：方案設計與論證，

本理論分析與計算，電路圖，測試方法50

要與數(shù)據(jù)，對測試結(jié)果的分析

求實際制作完成情況50

完成第一項20

發(fā)

完成第二項5

揮

完成第三項10

部

完成第四項5

分

特色與創(chuàng)新10

E題數(shù)字化語音存儲與回放系統(tǒng)

一、題目

數(shù)字化語音存儲與回放系統(tǒng)

二、任務

設計并制作一個數(shù)字化語音存儲與回放系統(tǒng)，其示

意圖如下：

三、要求

1.基本要求

(1)放大器1的增益為46dB,放大器2的增益為

40dB,增益均可調(diào)；

(2)帶通濾波器：通帶為300Hz?3.4kHz；

(3)ADC：采樣頻率fs=8kHz,字長=8位；

(4)語音存儲時間三10秒；

(5)DAC：變換頻率fc=8kHz,字長=8位；

(6)回放語音質(zhì)量良好。

2.發(fā)揮部分

在保證語音質(zhì)量的前提下：

(1)減少系統(tǒng)噪聲電平，增加自動音量控制功能;

(2)語音存儲時間增加至20秒以上；

(3)提高存儲器的利用率(在原有存儲容量不變

的前提下，提高語音存儲時間）；

（4）其它（例如：H加校正等）。

四、評分意見

項目滿分

基設計與總結(jié)報告：方案設計與論證，

本理論分析與計算，電路圖，測試方法50

要與數(shù)據(jù)，對測試結(jié)果的分析

求實際制作完成情況50

發(fā)完成第一項15

揮完成第二項5

部完成第三項15

分完成第四項15

五、說明

不能使用單片語音專用芯片實現(xiàn)本系統(tǒng)。

第五屆（2001年）全國大學生電子設計競賽題目

A題波形發(fā)生器

一、任務

設計制作一個波形發(fā)生器，該波形發(fā)生器能產(chǎn)生正

弦波、方波、三角波和由用戶編輯的特定形狀波形。示

意圖如下：

二、要求

1.基本要求

（1）具有產(chǎn)生正弦波、方波、三角波三種周期性

波形的功能。

（2）用鍵盤輸入編輯生成上述三種波形（同周期）

的線性組合波形，以及由基波及其諧波（5次以下）線

性組合的波形。

（3）具有波形存儲功能。

（4）輸出波形的頻率范圍為100Hz?20kHz（非正

弦波頻率按10次諧波計算）；重復頻率可調(diào)，頻率步

進間隔WIOOHz。

（5）輸出波形幅度范圍。?5V（峰-峰值），可按

步進0.IV（峰-峰值）調(diào)整。

（6）具有顯示輸出波形的類型、重復頻率（周期）

和幅度的功能。

2.發(fā)揮部分

（1）輸出波形頻率范圍擴展至100Hz?200kHz。

（2）用鍵盤或其他輸入裝置產(chǎn)生任意波形。

（3）增加穩(wěn)幅輸出功能，當負載變化時，輸出電

壓幅度變化不大于±3%（負載電阻變化范圍：100。?

8）。

（4）具有掉電存儲功能，可存儲掉電前用戶編輯

的波形和設置。

（5）可產(chǎn)生單次或多次（1000次以下）特定波形

（如產(chǎn)生1個半周期三角波輸出）。

（6）其它（如增加頻譜分析、失真度分析、頻率

擴展＞200kHz、掃頻輸出等功能）。

三、評分標準

酒

項目

分

設計與總結(jié)報告：方案比較、設計與論

基

證，理論分析與計算，電路圖及有關設

本50

計文件，測試方法與儀器，測試數(shù)據(jù)及

要

測試結(jié)果分析。

求

實際制作完成情況50

完成第（1）項10

發(fā)完成第（2）項10

揮完成第（3）項10

部完成第（4）項5

分完成第（5）項5

完成第（6）項10

B題簡易數(shù)字存儲示波器

一、任務

設計并制作一臺用普通示波器顯示被測波形的簡易

數(shù)字存儲示波器，示意圖如下：

二、要求

1.基本要求

(1)要求儀器具有單次觸發(fā)存儲顯示方式，即每按

動一次“單次觸發(fā)”鍵，儀器在滿足觸發(fā)條件時，能對

被測周期信號或單次非周期信號進行一次采集與存儲，

然后連續(xù)顯示。

(2)要求儀器的輸入阻抗大于100k。，垂直分辨

率為32級/div,水平分辨率為20點/div；設示波器顯

示屏水平刻度為lOdiv,垂直刻度為8divo

(3)要求設置0.2s/div、0.2ms/div>20Ps/div

三檔掃描速度，儀器的頻率范圍為DC?50kHz,誤差

W5%。

(4)要求設置0.IV/div、IV/div二檔垂直靈敏度,

誤差W5%。

(5)儀器的觸發(fā)電路采用內(nèi)觸發(fā)方式，要求上升

沿觸發(fā)、觸發(fā)電平可調(diào)。

(6)觀測波形無明顯失真。

2.發(fā)揮部分

(1)增加連續(xù)觸發(fā)存儲顯示方式，在這種方式下，

儀器能連續(xù)對信號進行采集、存儲并實時顯示，且具有

鎖存(按“鎖存”鍵即可存儲當前波形)功能。

(2)增加雙蹤示波功能，能同時顯示兩路被測信

號波形。

(3)增加水平移動擴展顯示功能，要求存儲深度

增加一倍，并且能通過操作“移動”鍵顯示被存儲信

號波形的任一部分。

(4)垂直靈敏度增加O.OlV/div檔，以提高儀器

的垂直靈敏度，并盡力減小輸入短路時的輸出噪聲電

壓。

(5)其它。

三、評分標準

項目滿分

基設計與總結(jié)報告：方案比較、設計與50

本論證，理論分析與計算，電路圖及有

要關設計文件，測試方法與儀器，測試

求數(shù)據(jù)及測試結(jié)果分析。

實際制作完成情況50

完成第（1）項15

發(fā)

完成第（2）項8

揮

完成第（3）項

部

完成第（4）項10

分

完成第（5）項12

四、說明

測試過程中，不能對普通示波器進行操作和調(diào)整。

C題自動往返電動小汽車

一、任務

設計并制作一個能自動往返于起跑線與終點線間的

小汽車。允許用玩具汽車改裝，但不能用人工遙控（包

括有線和無線遙控）。

好6nv,

4

-

終占

起跑錢?一

圖1跑道頂視圖，

跑道寬度0.5m,表面貼有白紙，兩側(cè)有擋板，擋板

與地面垂直，其高度不低于20cm。在跑道的B、C、D、

E、F、G各點處畫有2cm寬的黑線，各段的長度如圖1

所示。

二、要求

1.基本要求

（1）車輛從起跑線出發(fā)（出發(fā)前，車體不得超出

起跑線），到達終點線后停留10秒，然后自動返回起

跑線（允許倒車返回）。往返一次的時間應力求最短（從

合上汽車電源開關開始計時）。

（2）到達終點線和返回起跑線時，停車位置離起

跑線和終點線偏差應最?。ㄒ攒囕v中心點與終點線或起

跑線中心線之間距離作為偏差的測量值）。

（3）D?E間為限速區(qū)，車輛往返均要求以低速通

過,通過時間不得少于8秒,但不允許在限速區(qū)內(nèi)停車。

2.發(fā)揮部分

（1）自動記錄、顯示一次往返時間（記錄顯示裝

置要求安裝在車上）。

（2）自動記錄、顯示行駛距離（記錄顯示裝置要

求安裝在車上）。

（3）其它特色與創(chuàng)新。

三、評分標準

項目與指標滿分

設計與總結(jié)報告：方案比較、設計與論

基

證，理論分析與計算，電路圖及有關設

本50

計文件，測試方法與儀器，測試數(shù)據(jù)及

要

測試結(jié)果分析。

求

實際制作完成情況50

發(fā)完成第（1）項15

揮完成第（2）項25

部

完成第（3）項10

分

四、說明

（1）不允許在跑道內(nèi)外區(qū)域另外設置任何標志或檢

測裝置。

(2)車輛(含在車體上附加的任何裝置)外圍尺

寸的限制：長度W35cm,寬度W15cni。

(3)必須在車身頂部明顯標出車輛中心點位置，

即橫向與縱向兩條中心線的交點。

D題高效率音頻功率放大器

一、任務

設計并制作一個高效率音頻功率放大器及其參數(shù)的測

量、顯示裝置。功率放大器的電源電壓為+5V(電路其

他部分的電源電壓不限)，負載為8。電阻。

二、要求

1.基本要求

(1)功率放大器

a.3dB通頻帶為300Hz?3400Hz,輸出正弦信號

無明顯失真。

b.最大不失真輸出功率21W。

c.輸入阻抗＞10k,電壓放大倍數(shù)1?20連續(xù)可

調(diào)。

d.低頻噪聲電壓(20kHz以下)WIOmv,在電

壓放大倍數(shù)為10,輸入端對地交流短路時測量。

e.在輸出功率500rnW時測量的功率放大器效率

(輸出功率/放大器總功耗)250%。

圖1

(2)設計并制作一個放大倍數(shù)為1的信號變換電路,

將功率放大器雙端輸出的信號轉(zhuǎn)換為單端輸出，經(jīng)RC

濾波供外接測試儀表用，如圖1所示。圖1中，高效

率功率放大器組成框圖可參見本題第四項“說明”。

(3)設計并制作一個測量放大器輸出功率的裝置，

要求具有3位數(shù)字顯示，精度優(yōu)于5虬

2.發(fā)揮部分

(1)3dB通頻帶擴展至300Hz?20kHz。

(2)輸出功率保持為200mW,盡量提高放大器效

率。

(3)輸出功率保持為200niW,盡量降低放大器電

源電壓。

（4）增加輸出短路保護功能。

（5）其它。

三、評分標準

項目滿分

設計與總結(jié)報告：方案比較、設計與

基

論證，理論分析與計算，電路圖及有

本50

關設計文件，測試方法與儀器，測試

要

數(shù)據(jù)及測試結(jié)果分析。

求

實際制作完成情況50

完成第（1）項6

發(fā)

完成第（2）項25

揮

完成第（3）項4

部

完成第（4）項5

分

完成第（5）項10

四、說明

輸入iS速+'

8Q

1.采用開關方式實現(xiàn)低頻功率放大（即D類放大）

是提高效率的主要途徑之一，D類放大原理框圖如圖

2o本設計中如果采用D類放大方式，不允許使用D類

功率放大集成電路。

2.效率計算中的放大器總功耗是指功率放大器部

分的總電流乘以供電電壓（+5V）,不包括“基本要求”

中第（2）、（3）項涉及的電路部分功耗。制作時要注

意便于效率測試。

3.在整個測試過程中，要求輸出波形無明顯失真。

E題數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)

、任務

設計制作一個用于8路模擬信號采集與單向傳輸系

統(tǒng)。系統(tǒng)方框圖參見圖lo

測試碼

采發(fā)生器

8

采

集

與

路集

調(diào)

通

被30kHz?50kHz結(jié)

制

A/D信

測果

控模擬信道濾波器

器

顯

電制

示

器

噪聲

模擬

發(fā)生器接收端

圖1

二、要求

1.基本要求

(1)被測電壓為8路0?5V分別可調(diào)的直流電壓。

系統(tǒng)具有在發(fā)送端設定8路順序循環(huán)采集與指定某一

路采集的功能。

(2)采用8位A/D變換器。

(3)采用3dB帶寬為30kHz?50kHz的帶通濾波器

(帶外衰減優(yōu)于35dB/十倍頻程)作為模擬信道。

(4)調(diào)制器輸出的信號峰-峰值&-P為0?IV可變,

碼元速率16k波特(碼元/秒)；制作一個時鐘頻率可

變的測試碼發(fā)生器(如0101…碼等)，用于測試傳輸

速率。

（5）在接收端具有顯示功能，要求顯示被測路數(shù)

和被測電壓值。

2.發(fā)揮部分

（1）設計制作一個用偽隨機碼形成的噪聲模擬發(fā)

生器，偽隨機碼時鐘頻率為96kHz,周期為127位碼元,

生成多項式采用+7。其輸出峰-峰值為0?

IV連續(xù)可調(diào)。

（2）設計一個加法電路，將調(diào)制器輸出與噪聲

電壓、■，相加送入模擬信道。在解調(diào)器輸入端測量信號

與噪聲峰-峰值之比（+/*,）,當其比值分別為1、3、

5時:進行誤碼測試。測試方法：在8路順序循環(huán)采集

模式下，監(jiān)視某一路的顯示,檢查接收數(shù)據(jù)的誤碼情況,

監(jiān)視時間為1分鐘。

（3）在（”/*'）=3時，盡量提高傳輸速率，用

上述第（2）項的測試方法，檢查接收數(shù)據(jù)的誤碼情況。

（4）其它（如自制用來定量測量系統(tǒng)誤碼的簡易

誤碼率測試儀，其方框圖見圖2）。

圖2

三、評分標準

項目滿分

設計與總結(jié)報告：方案比較、設計與論

基

證，理論分析與計算，電路圖及有關設

本50

計文件，測試方法與儀器，測試數(shù)據(jù)及

要

測試結(jié)果分析。

求

實際制作完成情況50

發(fā)完成第（1）項5

揮完成第（2）項20

部完成第（3）項15

分完成第（4）項10

F題調(diào)頻收音機

、任務

用SONY公司提供的FM/AM收音機集成芯片CXA1019

和鎖相頻率合成調(diào)諧集成芯片BU2614,制作一臺調(diào)頻

收音機。

二、要求

1.基本要求

(1)接收FM信號頻率范圍88MHz?108MHz。

(2)調(diào)制信號頻率范圍100Hz?15000Hz,最大頻

偏75kHzo

(3)最大不失真輸出功率三100mW(負載阻抗8Q)。

(4)接收機靈敏度mVo

(5)鏡像抑制性能優(yōu)于20dB。

(6)能夠正常收聽FM廣播。

2.發(fā)揮部分

(1)可實現(xiàn)多種自動程序頻率搜索(如全頻率范

圍搜索、指定頻率范圍內(nèi)搜索等)。

(2)能顯示接收頻率范圍內(nèi)的調(diào)頻電臺載波頻率

值，顯示載波頻率的誤差W5kHz。

(3)進一步提高靈敏度。

(4)可存儲已搜索到的電臺，存儲電臺數(shù)不少于

5個。

（5）其它（如3V單電源整機供電、節(jié)能供電、時

鐘顯示等）。

三、評分標準

項目滿分

設計與總結(jié)報告：方案比較、設計與

基

論證，理論分析與計算，電路圖及有

本50

關設計文件，測試方法與儀器，測試

要

數(shù)據(jù)及測試結(jié)果分析。

求

實際制作完成情況50

完成第（1）項20

發(fā)

完成第（2）項5

揮

完成第（3）項10

部

完成第（4）項5

分

完成第（5）項10

四、說明

1.本題提供一組SONY公司的集成芯片和元件，包

括：

?FM/AM收音機集成芯片CXA1019；

?鎖相頻率合成調(diào)諧集成芯片BU2614；

?RF輸入帶通濾波器；

?10.7MHz陶瓷帶通濾波器CF-2；

?10.7MHz陶瓷諧振器CF-3）；

?可調(diào)電容器；

?變?nèi)荻O管；

?鎖相環(huán)所用的75kHz晶體。

2.建議本振線圈與輸入回路線圈垂直安裝。

第六屆（2003年）全國大學生電子設計競賽題目

電壓控制LC振蕩器（A題）

一、任務

設計并制作一個電壓控制LC振蕩器。

二、要求

1、基本要求

（1）振蕩器輸出為正弦波，波形無明顯失真。

（2）輸出頻率范圍：15MHz?35MHz。

(3)輸出頻率穩(wěn)定度：優(yōu)于103。

(4)輸出電壓峰-峰值：K-P=1V±0.1VO

(5)實時測量并顯示振蕩器輸出電壓峰-峰值，精

度優(yōu)于10%。

(6)可實現(xiàn)輸出頻率步進，步進間隔為

lMHz±100kHzo

2、發(fā)揮部分

(1)進一步擴大輸出頻率范圍。

(2)采用鎖相環(huán)進一步提高輸出頻率穩(wěn)定度，輸出

頻率步進間隔為100kHzo

(3)實時測量并顯示振蕩器的輸出頻率。

(4)制作一個功率放大器，放大LC振蕩器輸出的

30MHz正弦信號，限定使用后12V的單直流電源

為功率放大器供電，要求在50Q純電阻負載上

的輸出功率三20mW,盡可能提高功率放大器的效

率。

(5)功率放大器負載改為50。電阻與20pF電容串

聯(lián)，在此條件下50。電阻上的輸出功率220mW,

盡可能提高放大器效率。

（6）其它。

三、評分標準

項目滿分

設