2012湖北省电子设计竞赛题目..doc

2012 年 15 省赛区大学生电子设计 TI 杯竞赛试题 参赛注意事项 （ 1）2012 年 8 月 5 日 8:00 竞赛正式开始。本科组参赛队只能在 A 、 B、 C、 D、 E 题目中任选一 题；高职高专组参赛队原则上在 F、 G、H 题中任选一题，也可以选择其他题目。 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） 2012 年 8 月 7 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。 微弱信号检测装置（ A 题） 【本科组】 一、任务 设计并制作一套微弱信号检测装置， 用以检测在强噪声背景下已知频率的微弱正弦波信号的幅度值，并数字显示出该幅度值。为便于测评比较，统一规定显示峰值。整个 系统的示意图如图 1所示。正弦波信号源可以由函数信号发生器来代替。噪声源采用给 定的标准噪声（ wav文件）来产生，通过 PC机的音频播放器或 MP3 播放噪声文件，从音 频输出端口获得噪声源，噪声幅度通过调节播放器的音量来进行控制。图中 A、B、C、 D和E分别为五个测试端点。 VS 正弦波信号源 VC Vi Vo A 加法 纯电阻 微弱信号 显示 B 器 C 分压网络 D 检测电路 E 电路 噪声源 VN 图 1 微弱信号检测装置示意图 二、要求 基本要求 （1）噪声源输出 VN 的均方根电压值固定为 1V 0.1V；加法器的输出 VC =VS+VN ，带宽大于 1MHz ；纯电阻分压网络的衰减系数不低于 100。 （2）微弱信号检测电路的输入阻抗 Ri≥1 M 。 （3）当输入正弦波信号 VS 的频率为 1 kHz、幅度峰峰值在 200mV ~ 2V 范围内时，检测并显示正弦波信号的幅度值，要求误差不超过 5%。 1 发挥部分 （1）当输入正弦波信号 VS 的幅度峰峰值在 20mV ~ 2V 范围内时， 检测并显示正弦波信号的幅度值，要求误差不超过 5%。 （2）扩展被测信号 VS 的频率范围，当信号的频率在 500Hz ~ 2kHz 范围内，检测并显示正弦波信号的幅度值，要求误差不超过 5%。 （3）进一步提高检测精度，使检测误差不超过 2%。 （4）其它（例如，进一步降低 VS 的幅度等）。 三、说明 本题必须使用 TI 的 Launchpad（ MSP430 小开发板）来完成。 微弱信号检测电路要求采用模拟方法来实现。常用的微弱信号检测方法有：滤波，锁相放大，取样积分等（仅供参考） 。 为便于各个模块的测试，所有测试端点（ A~E ）应做成跳线连接方式。 4. 检测并显示正弦波信号的幅度值是指输入正弦波信号 S 的幅度（即峰值）。 V 赛区测评时，应固定使用某一装置（ PC 机或 MP3）来产生噪声源，所有作品均应采用该噪声源进行测试。 四、评分标准 设计 报告 基本 要求 发挥 部分  项 目 满分 方案论证 5 理论分析与计算 4 电路设计 6 测试方案与测试结果 3 设计报告结构及规范性 2 总分 20 实际制作完成情况 50 完成第（ 1）项 13 完成第（ 2）项 12 完成第（ 3）项 15 其它 10 总分 50 2 2012 年 15 省赛区大学生电子设计 TI 杯竞赛试题 参赛注意事项 （ 1）2012 年 8 月 5 日 8:00 竞赛正式开始。本科组参赛队只能在 A、 B、 C、 D、 E 题目中任选一 题；高职高专组参赛队原则上在 F、 G、 H 题中任选一题，也可以选择其他题目。 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）2012 年 8 月 7 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。 频率补偿电路（ B 题） 【本科组】 一、任务 设计并制作一个频率补偿电路，补偿“模拟某传感器特性的电路模块” （以下简称“模拟模块”）的高频特性。电路结构如图 1 所示。 模拟某传感器特性 的电路模块  Cf 1 4.7pF 5.1M Ω 5.1M Ω Rf 1 Rf 2 正弦波电压 Cf 2 4.7pF Vs K Rs