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题目01多路数据采集系统

一、设计任务

设计一个八路数据采集系统，系统原理框图如下：

主控器能对50米以外的各路数据，通过串行传输线（实验中用1米线代替）进行采集的显示和显示。具体设计任务是：

（1）现场模拟信号产生器。

（2）八路数据采集器。

（3）主控器。二、设计要求

1．基本要求

（1）现场模拟信号产生器：自制一正弦波信号发生器，利用可变电阻改变振荡频率，使频率在200Hz~2kHz范围变化，再经频率电压变换后输出相应1～5V直流电压（200Hz对应1V，2kHz对应5V）。

（2）八路数据采集器：数据采集器第1路输入自制1～5V直流电压，第2～7路分别输入来自直流源的5，4，3，2，1，0V直流电压（各路输入可由分压器产生，不要求精度），第8路备用。将各路模拟信号分别转换成8位二进制数字信号，再经并/串变换电路，用串行码送入传输线路。

（3）主控器：主控器通过串行传输线路对各路数据进行采集和显示。采集方式包括循环采集（即1路、2路……8路、……1路）和选择采集（任选一路）二种方式。显示部分能同时显示地址和相应的数据。

2．发挥部分

（1）利用电路补偿或其它方法提高可变电阻值变化与输出直流电压变化的线性关系；

（2）尽可能减少传输线数目；

（3）其它功能的改进（例如：增加传输距离，改善显示功能）。

三、评分意见

项目

得分

基本要求

方案设计与论证、理论计算与分析、电路图

30

实际完成情况

50

总结报告

20

发挥部分

完成第一项

15

完成第二项

15

完成第三项

10

题目02实用低频功率放大器

一、任务

设计并制作具有弱信号放大能力的低频功率放大器。其原理示意图如下：

二、要求

1．基本要求

（1）在放大通道的正弦信号输入电压幅度为（5～700）mV，等效负载电阻RL为8Ω下，放大通道应满足：

℃额定输出功率POR≥10W；

℃带宽BW≥（50～10000）Hz；

℃在POR下和BW内的非线性失真系数≤3%；℃在POR下的效率≥55%；

℃在前置放大级输入端交流短接到地时，RL=8Ω上的交流声功率≤10mW。

（2）自行设计并制作满足本设计任务要求的稳压电源。

2．发挥部分

（1）放大器的时间响应

℃方波产生：由外供正弦信号源经变换电路产生正、负极性的对称方波：频率为1000Hz、上升时间≤1μs、峰-峰值电压为200mVpp。

用上述方波激励放大通道时，在RL=8Ω下，放大通道应满足：℃额定输出功率POR≥10W；带宽BW≥（50～10000）Hz；

℃在POR下输出波形上升时间和下降时间≤12μs；

℃在POR下输出波形顶部斜降≤2%；℃在POR下输出波形过冲量≤5%。

（2）放大通道性能指标的提高和实用功能的扩展（例如提高效率、减小非线性失真等）。

三、评分意见

项目

得分

基本要求

设计与总结报告：方案设计与论证，理论计算与分析，电路图，测试方法与数据，结果分析

50

实际制作完成情况

50

发挥部分

完成第一项

20

完成第二项

10

特色与创新

20

题目03实用信号源的设计和制作

一、任务

在给定±15V电源电压条件下，设计并制作一个正弦波和脉冲波信号源。二、要求

1．基本要求

（1）正弦波信号源

℃信号频率：20Hz～20kHz步进调整，步长为5Hz

℃频率稳定度：优于10-4℃非线性失真系数≤3%

（2）脉冲波信号源

℃信号频率：20Hz～20kHz步进调整，步长为5Hz℃上升时间和下降时间：≤1μs

℃平顶斜降：≤5%

℃脉冲占空比：2%～98%步进可调，步长为2%

（3）上述两个信号源公共要求℃频率可预置。

℃在负载为600Ω时，输出幅度为3V。℃完成5位频率的数字显示。

2．发挥部分

（1）正弦波和脉冲波频率步长改为1Hz。

（2）正弦波和脉冲波幅度可步进调整，调整范围为100mV～3V，步长为100mV。

（3）正弦波和脉冲波频率可自动步进，步长为1Hz。

（4）降低正弦波非线性失真系数。三、评分标准

项目

得分

基本要求

设计与总结报告：方案设计与论证，理论计算与分析，电路图，测试方法与数据，结果分析

50

实际制作完成情况

50

发挥部分

完成第一项

10

完成第二项

10

完成第三项

5

完成第四项

5

特色与创新

20

题目04简易无线电遥控系统

一、任务

设计并制作无线电遥控发射机和接收机。

1．无线