第六届：题目-设计并制作一个电压控制LC振荡器。
作者：海南省电子设计大赛 发布时间：[2014-06-30 08:06:31] 浏览次数：5546
| 第六届 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 文章日期：2007-08-13 14:34:16 文章点击率：49286 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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第六届（2003年）全国大学生电子设计竞赛题目
电压控制LC振荡器（A题）
一、任务
设计并制作一个电压控制LC振荡器。
二、要求
1、基本要求
（1）振荡器输出为正弦波，波形无明显失真。
（2）输出频率范围：15MHz～35MHz。
（3）输出频率稳定度：优于10-3。
（4）输出电压峰-峰值：Vp-p=1V±0.1V。
（5）实时测量并显示振荡器输出电压峰-峰值，精度优于10％。
（6）可实现输出频率步进，步进间隔为1MHz±100kHz。
2、发挥部分
（1）进一步扩大输出频率范围。
（2）采用锁相环进一步提高输出频率稳定度，输出频率步进间隔为100kHz。
（3）实时测量并显示振荡器的输出频率。
（4）制作一个功率放大器，放大LC振荡器输出的30MHz正弦信号，限定使用E=12V的单直流电源为功率放大器供电，要求在50Ω纯电阻负载上的输出功率≥20mW，尽可能提高功率放大器的效率。
（5）功率放大器负载改为50Ω电阻与20pF电容串联，在此条件下50Ω电阻上的输出功率≥20mW，尽可能提高放大器效率。
（6）其它。
三、评分标准
四、说明
1、需留出末级功率放大器电源电流IC0(或ID0)的测量端，用于测试功率放大器的效率。
宽带放大器（B题）
一、任务
设计并制作一个宽带放大器。
二、要求
1、基本要求
（1）输入阻抗≥1kΩ；单端输入，单端输出；放大器负载电阻
 。
（2）3dB通频带10kHz～6MHz，在20kHz～5MHz频带内增益起伏≤1dB。
（3）最大增益≥40dB，增益调节范围10dB～40dB（增益值6级可调，步进间隔6dB，增益预置值与实测值误差的绝对值≤2dB），需显示预置增益值。
（4）最大输出电压有效值≥3V，数字显示输出正弦电压有效值。
（5）自制放大器所需的稳压电源。
2、发挥部分
（1）最大输出电压有效值≥6V。
（2）最大增益≥58dB (3dB通频带10kHz～6MHz，在20kHz～5MHz频带内增益起伏≤1dB)，增益调节范围10dB～58dB（增益值9级可调，步进间隔6dB，增益预置值与实测值误差的绝对值≤2dB），需显示预置增益值。
（3）增加自动增益控制（AGC）功能，AGC范围≥20dB，在AGC稳定范围内输出电压有效值应稳定在 4.5V≤Vo≤5.5V内（详见说明4）。
（4）输出噪声电压峰-峰值VoN ≤0.5V。
（5）进一步扩展通频带、提高增益、提高输出电压幅度、扩大AGC范围、减小增益调节步进间隔。
（6）其它。
三、评分标准
四、说明
1、基本要求部分第（3）项和发挥部分第（2）项的增益步进级数对照表如下：
2、发挥部分第（4）项的测试条件为：输入交流短路，增益为58dB。
3、宽带放大器幅频特性测试框图如下图所示：
4、AGC电路常用在接收机的中频或视频放大器中，其作用是当输入信号较强时，使放大器增益自动降低；当信号较弱时，又使其增益自动增高，从而保证在AGC作用范围内输出电压的均匀性，故AGC电路实质是一个负反馈电路。
发挥部分第（4）项中涉及到的AGC功能的放大器的折线化传输特性示意图如下所示；本题定义：AGC范围=
 （dB）；要求输出电压有效值稳定在4.5V≤Vo≤5.5V范围内，即VoL≥4.5V、VoH≤5.5V。
低频数字式相位测量仪（C题）
一、任务
设计并制作一个低频相位测量系统，包括相位测量仪、数字式移相信号发生器和移相网络三部分，示意图如下：
 二、要求
1、基本要求
（1）设计并制作一个相位测量仪（参见图1）
a．频率范围：20Hz～20kHz。
b．相位测量仪的输入阻抗≥100k
 。
c．允许两路输入正弦信号峰-峰值可分别在1V～5V范围内变化。
d．相位测量绝对误差≤2°。
e．具有频率测量及数字显示功能。
f． 相位差数字显示：相位读数为0o~359.9o，分辨力为0.1°。
（2）参考图2制作一个移相网络
a．输入信号频率：100Hz、1kHz、10kHz。
b．连续相移范围：－45°～＋45°。
c．A＇、B＇输出的正弦信号峰-峰值可分别在0.3V～5V范围内变化。
2．发挥部分
（1）设计并制作一个数字式移相信号发生器（图3），用以产生相位测量仪所需的输入正弦信号，要求：
a．频率范围：20Hz～20kHz，频率步进为20Hz，输出频率可预置。
b．A、B输出的正弦信号峰-峰值可分别在0.3V～5V范围内变化。
c．相位差范围为0～359°，相位差步进为1°，相位差值可预置。
d．数字显示预置的频率、相位差值。
（2）在保持相位测量仪测量误差和频率范围不变的条件下，扩展相位测量仪输入正弦电压峰-峰值至0.3V～5V范围。
（3）用数字移相信号发生器校验相位测量仪，自选几个频点、相位差值和不同幅度进行校验。
（4）其它。
三、评分标准
四、说明
1、移相网络的器件和元件参数自行选择，也可以自行设计不同于图2的移相网络。
2、基本要求（2）项中，当输入信号频率不同时，允许切换移相网络中的元件。
3、相位测量仪和数字移相信号发生器互相独立，不允许共用控制与显示电路。
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