立体声音频功率放大器(题).doc

2008年海南省大学生电子设计竞赛试题-高职高专组2008年海南省大学生电子设计竞赛试题-高职高专组 参赛注意事项（1）2008年11月21日8:00竞赛正式开始，每支参赛队限定在提供的A、B、C、D、E、F题中任选一题；认真填写登记表各栏目内容，填写好的登记表由赛场巡视员暂时保存。（2）参赛者必须是有正式学籍的全日制在校本、专科学生，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。（3）每队严格限制3人，开赛后不得中途更换队员。（4）竞赛期间，可使用各种图书资料和网络资源，但不得在学校指定竞赛场地外进行设计制作，不得以任何方式与他人交流，包括教师在内的非参赛队员必须迴避，对违纪参赛队取消评审资格。（5）2008年11月23日20:00竞赛结束，上交设计报告、制作实物及登记表，由专人封存。立体声音频功率放大器（A题）一、任务 设计并制作一个立体声音频功率放大器。 二、要求 1、基本要求 在放大通道的正弦信号输入电压幅度为500mV1V，等效负载电阻RL8时，放大器应满足：（1）额定输出功率（单通道）PO10W（可使用集成功率放大电路或大功率晶体三极管）。 （2）频率响应：fL fH20Hz20kHz。 （3）在满足PO和频率响应下的谐波失真3%。 （4）在PO下的效率h55。（5）信噪比(S/N)55dB。（6）自制放大器所需的电源（电源变压器可购成品）。 2、发挥部分 （1）制作四音源选择电路，用轻触开关（单只或四只）实现音源转换。 （2）制作实用音调控制电路，音调控制范围12dB，音调特性自定。 （3）制作数字音量控制电路（不可使用专用音响音量控制集成电路，可用通用数字电路及单片机控制电路实现），用两只轻触开关分别实现音量的加减。 （4）功能显示：音源选择显示，音量加减显示（用液晶屏显示）。 （5）其它（制作的工艺、其它实用功能的扩展等）。 三、评分标准 项目 满分 设计报告 系统方案4理论分析与计算2电路与程序设计6测试方案与测试结果4设计报告结构及规范性4总分20基本要求实际完成情况 50 发挥部分 完成第（1）项 5 完成第（2）项 5完成第（3）项 20完成第（4）项 10完成第（5）项 10总分50四、说明本试题以实际生产的音响产品（多媒体电脑音响，立体声家用功率放大器等）为背景，综合考察学生模拟电子电路和数字电子电路及单片机的应用能力。试题来源于实际，各项技术指标要求与成品商品基本一致，考虑到实验室制作条件与工业化生产工艺的差距，部分受工艺性能影响较大的指标要求较低。基于竞赛性质考虑，为便于考察学生对知识点的掌握，对器件使用作一定限制，如发挥部分（3）的限制。本试题基本部分以模拟电路为主，发挥部分则主要考察学生对数字电路及单片机的应用能力。此外，制作较大功率的放大器，对制作工艺的要求也较高。在测量有关性能指标时，需使用基本的电子测量仪器和对基本电参数的测量。本试题硬件制作与程序设计部分比例适当，难度适中，综合考察学生对电子技术各方面知识的掌握及应用能力，知识点在大专及本科学生所学课程范围内，适合作为大专或本科学生的竞赛试题。单片机数字控温器（B题）一、任务（1）设计并制作如图1所示单片机数字控温器图1 单片机数字控温器框图（2）被控对象被控对象设置为加热电阻，或其他的发热器件。利用控温器去控制加热电阻的温度，被控对象的温度控制在30100度之间。时间要求在510分钟之内达到控制温度值。输出量为数字量，可用八位二进制数或四位二进制数设置，以选择对应的电流去控制被控对象升温或降温。二、要求1、基本要求（1）温度控制范围为30度100度之间，所需时间在815分钟之内完成；（2）键盘设置控制温度值；（3）设置温度控制值和检测值之间的误差在2度；（4）升温和降温的控制量为数字量，用数字量来驱动温度控制电路实现升温和降温；2、发挥部分（1）检测温度控制算法设计；（2）控制过程无超调量，或控制在2%以内；（3）升温或降温的速度；三、评分标准设计报告项 目应包括的主要内容分数系统方案比较与选择方案描述6理论分析与计算温度控制算法控制误差温度控制速度12电路与程序设计电路设计程序设计12测试方案与测试结果测试方案及测试条件测试结果完整性测试结果分析12设计报告结构及规范性摘要设计报告正文的结构图表的规范性8总分50基本要求实际制作完成情况50发挥部分完成第（1）项22完成第（2）项10完成第（3）项10其他8总分50四、说明（1）允许使用单片机最小系统半成品；（2）升温和降温驱动电路自行设计制作，不允许使用成品模块；（3）检测电路可使用数字温度传感器，减少电路设计；（4）电路制作注意节能低功耗；（5）为了测试的方便，避免测试过程出现烧伤现象，注意做好保护措施；（6）设计报告正文中应包括系统总体框图、核心电路原理图、主要流程图、主要的测试结果。完整的电路原理图、重要的源程序和完整的测试结果可用附件给出。数控直流电源（C题）一、任务设计并制作一个数控直流电源。二、要求1、基本要求（1）输出电压：范围09.9V，步进0.1V，纹波不大于40mV；（2）输出电流：1A； （3）输出电压值由数码管显示； （4）由“”、“”两键分别控制输出电压步进增减； （5）具有短路保护（6）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（1）步进50mV，纹波电压10mV；（2）设计制作显示输出电压的装置，全量程测量绝对误差100mV；（3）改变负载电阻，输出电流在1A-2A以内变化时，要求输出电压变化50mV；（4）其他自行发挥部分。三、评分标准 项目 满分 设计报告 系统方案8理论分析与计算4电路与程序设计6测试方案与测试结果6设计报告结构及规范性6总分30基本要求实际完成情况 50 发挥部分 完成第（1）项 20完成第（2）项 10完成第（3）项 10完成第（4）项 10总分50通用32点16相位定时控制器设计与制作（D题）一、 任务设计并制作一台通用32点16相位定时控制器。二、 要求1. 基本要求（1） 制作一个5V、2A的直流稳压电源（2） 32路独立控制输出，其中8路开关控制，每路负载最大电流为2A，其余24路开关控制，每路最大负载最大电流为10MA。（3） 16相位控制，每相位时间（0秒-255秒）可以分别任意设制。（4） 自选制作一个应用实例系统（选水池喷泉控制或其它，可用LED亮暗代替色灯及喷水控制）。2. 发挥部分（1） 具有通信功能，可以通信输入16相位控制时间（时间表），32点的逻辑控制码。（2） 制作5V15A的直流稳压电源（3） 其他实用功能扩展及性能指标改善措施。三、 评分标准项 目满分基本要求设计与总结报告：方案设计与论证，理论分析与计算，电路图，测试方法与数据，结果分析20完成第（1）项10完成第（2）项10完成第（3）项10完成第（4）项20发挥部分完成第（1）项20完成第（2）项10完成第（3）项10其他10合计120四、 说明测试控制表（可自行设定，要便于观察）8实用便携式信号发生器（E题）一、 任务在不采用专用信号发生器芯片（如ICL8038等）的前提下，设计并制作一台便携式信号发生器。二、 要求1 基本要求（1） 可输出正弦波、三角波、方波信号。（2） 输出信号频率范围为505000HZ。（3） 输出信号电压峰峰值为3V。2 发挥部分（1） 自带3V及以下电池供电。以此为前提（2） 输出信号频率范围扩大为2020000HZ。（3） 输出信号电压峰峰值6V，输出电流1mA。（4） 其他实用功能扩展及性能指标改善措施。三、 评分标准项 目满分基本要求设计与总结报告：方案设计与论证，理论分析与计算，电路图，测试方法与数据，结果分析20完成第（1）项25完成第（2）项10完成第（3）项10其他5发挥部分完成第（1）项20完成第（2）项10完成第（3）项10其他10合计120非接触供电系统（F题）一、 任务在不采用专用器件（芯片）的前提下，设计并制作非接触供电系统，可实现对小型电器供电或充电等功能。二、 要求1基本要求（1）供电部分输入直流低压（不超过36V），具有向其他电器设备非接触供电的功能。（2）其他用电设备与供电部分无电接触，实现非接触供电。（3）在输出功率1W的条件下，转换效率10%。2发挥部分（1）可同时对多种设备非接触供电。（2）最大输出功率5W。（3）转换效率15%（输出功率1W）。（4）其他实用功能扩展及性能指标改善措施。三、 评分标准项