2016年南京邮电大学电子设计竞赛选拔赛试题A.doc

2016年南京邮电大学电子设计竞赛暨江苏省大学生电子设计竞赛选拔赛试题 参赛注意事项（1）2015年12月14日8:30竞赛正式开始，12月20日10：00竞赛结束。（2）2015年12月14日17：00前，请每位参赛学生需填写参赛选题表，发送至，逾期视作放弃。2015年12月14日下午14：00 16：00，电赛专家组在校大学生创新基地（仙林教3-416室）针对赛题答疑，对赛题有疑问可前往咨询。（3）2015年12月20日（周日） 10:00-12：00，各参赛同学将设计报告纸质版、作品实物自行封装到自备纸箱内，集中上交封存。仙林校区作品收集地点：仙林教3-416室，周老师扬州校区收作品地点：扬实验1号楼4楼电工电子实验室，徐老师（4）作品测评定于12月20日（周日）下午13：30起，请参赛学生届时分别至两校区提交作品处等候叫号，听从工作人员安排顺序进入指定测试场地开箱测试。（5）参赛者必须是有正式学籍的全日制在校本科学生，应出示能够证明参赛者学生身份的有效证件（如学生证）随时备查。（6）单人单组独立完成。竞赛期间，可使用各种图书资料和网络资源，但不得在校外进行设计制作，包括教师在内的非参赛队员必须迴避，对违纪参赛学生取消评审资格。（7）竞赛用器件与材料自行解决，竞赛期间校大学生创新基地（仙林教3-416室）备有部分常用器件，参赛学生可前往购买或提出代购申请。（8）竞赛过程中相关通知，请关注QQ群“电赛通知与交流 364785086”、“南邮通达电赛群 424473559”内最新公告。 X-Y信号产生与图形显示（A题）一、任务设计制作一个 X-Y信号产生与图形显示装置，示意图如图1所示。图中示波器工作在X-Y方式；外加正弦信号的频率为500KHz或1KHz任选一种，电压峰峰值为2V。二、要求(1）设计并制作一组移相分别为0、45 、90 、I80 的移相电路，完成对外加正弦信号的移相，作为Y轴信号。要求移相电路的增益为1，增益误差不大于5%。移相误差不大于5 。(2) 直接使用外加信号作为X轴信号（见图1的D信号），示波器显示的 X-Y图形正确。(3) 设计并制作一个2倍频的锁相电路，完成对外加正弦信号的2倍频，作为X轴信号（见图l的开关在B信号）。要求倍频输出为正弦信号（见图l的F信号），电压峰峰值为2V，波形无明显失真; 示波器显示的X-Y图形正确。(4) 采用锁相输出作X信号（见图l的开关在A和B两个位置），示波器显示的X-Y图形正确，无明显失真。(5) 设计并制作一个单位增益的程控移相电路，要求移相范围为0-45 ：移相的步进不大于15 ，移相误差不大于5 ，增益误差不大于5%。相移值可以通过单片机进行设置。(6) 利用要求(1）中的移相电路组和要求(4)中的程控移相电路，组合成一个移相范围为0-180 的移相电路，相移值可以通过单片机进行设置，移相的步进不大于15 ，移相误差不大于5 ，并能结合A和B两种X轴信号，在示波器上显示对应的X-Y图形，要求X-Y图形显示正确。(7) 能在单片机的控制下完成0-180的自动循环移相，并能结合A和B两种X轴信号，在示波器上动态地显示X-Y图形。要求X-Y图形显示正确，循环移相周期大约为15秒。四、说朋题目要求（1）中的0 、45 、90 、180 四个移相电路是独立的，它们可以单独使用，也可以串联使用。题目要求(5)中的程控移相电路可采用变容二极管。若采用变容二极管方案，可通过DAC产生的电压来改变其电容值，实现程控移相。题目要求(6)中的0-180, 程控移相可采用如下方案：0-45 的移相可以直接由要求(5)中的程控移相电路产生：45-90 的移相可由要求（1）中的45 移相电路与要求(5)中的程控移相电路串联产生，135-180 的移相可由要求（1）中的45 移相电路、90 移相电路 与要求(5)中的程控移相电路串联产生。题目要求(1)中移相电路组和要求(5)中的程控移相电路，都需要提供测试端口。本题目的X-Y图形就是李沙育(Lissajous)图形的多种扩展。比如，假设X轴信号和Y轴信号分别为1MHz和0.5MHz的正弦信号，信号电压峰峰值相