浙江省第三届大学生电子设计竞赛题目.doc

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设计一个前置放大电路,使其在较宽的频带范围内具有良好的直流和交流特性。电路包括输入阻抗匹配、无源衰减网络、有源放大等环节,采用单端输入单端输出方式实现信号变换,电路方框如图A-1所示。
输入
输出
输入阻
抗匹配
单元
无源衰减
网络
有源放大
电路
单片机及显示装置

图A-1

基本要求
(1)输入阻抗:直流输入阻抗50Ω和1MΩ可选,允许误差2%。
(2)输入过载能力:50Ω阻抗可承受5V输入过载,1MΩ阻抗可承受36V输入过载,过载时间不低于1分钟。
(3)直流零点:输入短路时,电路输出直流电压偏离零点在2mV范围内。
(4)大信号1倍放大宽带特性:输入峰值为1V的正弦信号,电路的工作带宽为DC~10MHz,在1MΩ输入阻抗条件下测试,示波器监视无明显失真。
(5)大信号衰减10倍带宽特性:输入峰值为5V的正弦信号,电路的工作带宽为DC~10MHz,在1MΩ输入阻抗条件下测试,示波器监视无明显失真。
(6) 用单片机和显示装置显示输入信号频率。

(1)10倍放大带宽特性:,放大10倍,电路的工作带宽为DC~10MHz,示波器监视无明显失真。
(2)大信号1倍放大扩展宽带特性:输入峰值为1V的正弦信号,电路的工作带宽为DC
~35MHz。
(3),设置衰减10倍,再放大10倍,电路工作带宽为DC~35MHz,输出信号的幅度过冲可控制在理论输出值的10%内。
(4)在(2)的条件下,输出阻抗尽可能小。
(5)特色创新。
三、说明
(单片机和模拟器件)。
。发挥部分在放大电路带1kΩ电阻负载下测试。
,电源可由外部直接提供。
,禁止输入输出端直通短接。
。

内容
得分
设计报告
20分
基本部分
50分
发挥部分
50分
运水机器人(B题)
【本科组】

如图B-1所示,有A、B、C三个区,A区为给水区,有给水装置(简称A容器),B区为输送线路,C区为存水区,有存水装置(简称C容器)。
在比赛开始时A容器装一定量的水,容器大小、水量及放置方式任意;B区有一条黑色引导线,引导线两端有两条与引导线垂直的黑色边界线,线宽不大于20mm;其尺寸如图B-2所示。C容器的形状、容量及放置方式在固定底板上自定,口径不得大于100mm,比赛开始把C容器清空。
设计一套自动送水机器人系统,由送水机器人(以下简称小车)将水从A区通过B区运至C区。该系统包括A区的自动(或手动)给水装置;往返于A、C区之间的小车; C区存水装置;固定底板。
图B-1 参考图(单位:mm)
A
开始端线
停止端线
500
250
2000
C
图B-2 线路图(单位:mm)

基本要求
小车能完成运水和自动贮水功能。
(2)小车可显示运水量和运水时间。
(3)小车上的贮水器水溢出时有自动报警功能。
(4)在1分钟内运送尽可能多的水。
(5)小车及安放的运水容器总垂直高度不得超过300mm,小车上的储水装置容量小于等于600ml,口径小于100mm。小车所载的水卸到C容器采用自动贮水。
发挥部分
(1)A区给水采用自动方式完成。
(2)小车在1分钟内完成100ml定量自动取水、送水和贮水,误差<5%。
(3)小车在尽可能短的时间内,完成1000ml自动取水,送水和贮水,误差<5%。
(4) 小车在1分钟内运送100ml水时必须绕过D障碍物(放置在B区,距黑色引导线5cm 的任意一点,直径为5cm,高度10cm的黑色园柱体)。
(5)其它特色与创新。
三、说明
小车运行过程中不得人工参与,小车要自备电源,不得有任何外部引线。

内容
得分
设计报告
20分
基本部分
50分
发挥部分
50分
简易电能质量监测装置(C题)
【本科组】

设计并制作一个能同时对一路工频交流电的频率、电压有效值、电流有效值、有功功率、无功功率、功率因数、谐波等进行测量的数字式电能质量监测装置(图C-1虚线框内电路)。为便于本试题的设计与制作,设定待测的100~500V交流输入电压、10~50A交流输入电流均经由相应的变换器转换为对应的1~5V交流电压。
图C-1

基本部分
(1)测量交流输入电压有效值。
频率:50Hz;测量范围:100~500V;