一、设计任务ﻫ设计、制作一个可分析音频信号频率成份,并可测量正弦信号失真度的仪器。ﻫ二、
(1)输入阻抗:5０Ωﻫ(２)输入信号电压范围（峰－峰值）：1０0mV～5Vﻫ（3)输入信号包括的频率成
（４）频率辨别力:100Hz(可正确测量被测信号中,频差不小于1０0Ｈｚ的频率分量的功率值。)
(5）检测输入信号的总功率和各频率分量的频率和功率,检测出的各频率分量的功率之和不小于总功
率值的9５%；各频率分量功率测量的相对误差的绝对值小于１０%,总功率测量的相对误差的绝对值
小于5%。ﻫ(６）分析时间:5秒。应以5秒周期刷新分析数据，信号各频率分量应按功率大小依次存
储并可回放显示，同时实时显示信号总功率和最少前两个频率分量的频率值和功率值,并设暂停键保
持显示的数据。ﻫ2．发挥部分ﻫ(1）扩大输入信号动态范围，提升灵敏度。ﻫ(2)输入信号包括的频率
(3）增加频率辨别力2０Ｈz档。ﻫ（4）判断输入信号的周期性,并测量其周期。ﻫ(5)测量被测正弦信
2．设计报告正文中应包括系统总体框图、核心电路原理图、重要流程图、重要的测试成果。完整的
一、设计任务ﻫ设计制作一套无线识别装置。该装置由阅读器、应答器和耦合线圈组成，其方框图参
装置中阅读器、应答器均具备无线传输功效,频率和调制方式自由选定。不得使用既有射频识别卡或
用于识别的专用芯片。装置中的耦合线圈为圆形空芯线mm的漆包线或有绝缘外皮
下,用绝缘胶带固定即可)。线圈间的介质为空气。两个耦合线圈最接近部分的间距定义为D。ﻫ阅读
（1)应答器采取两节1.5V干电池供电,阅读器用外接单电源供电。阅读器采取发光二极管显示识别成
果,能在Ｄ尽也许大的情况下,识别应答器的有无。识别正确率≥80％,识别时间≤5秒,耦合线)应答器增加编码预置功效,能够用开关预置四位二进制编码。阅读器能正确识别并显示
应答器的预置编码。显示正确率≥8０%，响应时间≤5秒,耦合线)应答器所需电源能量所有从耦合线圈取得(通过对耦合到的信号进行整流滤波得到
能量），不允许使用电池及内部含有电池的集成电路。阅读器能正确读出并显示应答器上预置的四
位二进制编码。显示正确率≥8０%,响应时间≤5秒，耦合线）阅读器采取单电
源供电,在识别状态时,电源供应功率≤2W。在显示编码正确率≥80％、响应时间≤5秒的条件下，尽也
许增加耦合线）应答器增加信息存储功效,其存储容量不小于等于两个四位二进制数。装置断电后,应答器存储的
信息不丢失。无线识别装置具备在阅读器端写入、读出应答器存储信息的功效。ﻫ（4）其他。
设计报告正文中应包括系统总体框图、核心电路原理图、重要流程图、重要的测试成果。完整
设计并制作一台具备实时采样方式和等效采样方式的数字示波器,示意图如图1所示。
二、要求ﻫ1．基本要求ﻫ（1)被测周期信号的频率范围为１0Ｈz~1０MHz，仪器输入阻抗为１M?,显
示器的刻度为８diｖ×10dｉｖ,垂直辨别率为8bits,水平显示辨别率≥20点/dｉv。ﻫ（2)垂直灵敏度要
求含1V/div、0.1V/dｉv两档。电压测量误差≤5%。ﻫ(3)实时采样速率≤1MSa/s,等效采样速率≥２０0MSa
／s；扫描速度要求含20ｍｓ/ｄiv、2μs/diｖ、100ns/diｖ三档，波形周期测量误差≤5％。ﻫ（4）
（5）被测信号的显示波形应无明显失线开云中国电子竞技)提升仪器垂直灵敏度，要求增加２ｍV/dｉv档，其电压测量误差≤5％,输入短路时的输出噪声峰-
(2）增加存储/调出功效,即按动一次“存储”键,仪器即可存储目前波形,并能在需要时调出存储的波形
予以显示。ﻫ(３）增加单次触发功效，即按动一次“单次触发”键,仪器能对满足触发条件的信号进行
一次采集与存储(被测信号的频率范围限定为1０Hz～50ｋHz)。ﻫ（4)能提供频率为1０0kHz的方波
校准信号,要求幅度值为0.3V±5％(负载电阻≥1Ｍ?时），频率误差≤5%。
（5)其他。ﻫ三、阐明ﻫ1．Ａ/D转换器最高采样速率限定为1MSa/ｓ,并要求设计独立的取样保持电
路。为了以便检测,要求在A／Ｄ转换器和取样保持电路之间设置测试端子TP。ﻫ２．显示部分可采
3．等效采样的概念可参考蒋焕文等编著的《电子测量》一书中取样示波器的内容,或陈尚松等编著
的《电子测量与仪器》等有关资料。ﻫ4.设计报告正文中应包括系统总体框图、核心电路原理图、重
要流程图、重要的测试成果。完整的电路原理图、重要的源程序和完整的测试成果可用附件给出。ﻫ
一、任务ﻫ设计并制作程控滤波器,其组成如图1 所示。放大器增益开云中国电子竞技可设置;低通或高通滤波器通带、
二、要求ﻫ１.基本要求ﻫ(1)放大器输入正弦信号电压振幅为1０mV,电压增益为４0dＢ,增益10dＢ步
进可调，通频带为１00Hz~40kHz,放大器输出电压无明显失线）滤波器可设置为低通滤波器,其-３dB 截止频率ｆc 在1kHz～2０ｋHz 范围内可调,调整的频率步
进为1kHz,2ｆc 处放大器与滤波器的总电压增益小于3０dB, ＲL=1k。
（３）滤波器可设置为高通滤波器，其-3dB 截止频率fc 在1kHz~20kＨz 范围内可调，调整的频率步
进为1ｋHz，０.5fc 处放大器与滤波器的总电压增益小于3０dＢ， RL=1k。ﻫ(4)电压增益与截止频
(5）有设置参数显示功效。ﻫ２．发挥部分ﻫ(１）放大器电压增益为６0dB,输入信号电压振幅为１0
ｍV;增益1０dB 步进可调，电压增益误差小于5%。ﻫ(２）制作一个四阶椭圆型低通滤波器,带内起
伏≤1dB,－3ｄＢ通带为5０kHz,要求放大器与低通滤波器在２00kHｚ处的总电压增益小于5dB，-3dB
（３）制作一个简易幅频特性测试仪，其扫频输出信号的频率变化范围是１0０Hz~２00kHｚ,频率步
三、阐明ﻫ设计报告正文应包括系统总体框图、核心电路原理图、重要流程图和重要的测试成果。完
整的电路原理图、重要的源程序和完整的测试成果可用附件给出。ﻫ四、评分标准
二、要求ﻫ在电阻负载条件下,使电源满足下述要求:ﻫ1．基本要求ﻫ（１）输出电压UO 可调范围：30
（４）ＩＯ从0 变到2A 时,负载调整率SI≤5％（U2=18V);ﻫ(5)输出噪声纹波电压峰-峰值ＵOPP≤1Ｖ
(6)DＣ-DＣ变换器的效率 ≥７０％（Ｕ2=18V，UO=３6V,IO=2Ａ);ﻫ（7)具备过流保护功效,动作电流
（4)排除过流故障后,电源能自动恢复为正常状态;ﻫ（5)能对输出电压进行键盘设定和步进调整，步进
值1V，同时具备输出电压、电流的测量和数字显示功效。ﻫ(6)其他。ﻫ三、阐明
（2）Ｕ2 可通过交流调压器变化U1 来调整。ＤC－DC 变换器(含控制电路）只能由UIＮ端口供电,
不得另加辅助电源。ﻫ(３)本题中的输出噪声纹波电压是指输出电压中的所有非直流成份,要求用带宽
不小于20MHz 模拟示波器（AC 耦合、扫描速度20mｓ／ｄiv)测量ＵOPP。
(４)本题中电压调整率SU 指U2 在指定范围内变化时,输出电压UＯ的变化率；负载调整率SＩ指IO
在指定范围内变化时，输出电压ＵO 的变化率；DC-DC 变换器效率?＝PO／ PIN，其中ＰO＝ＵO
ＩO，PIN=UＩNIIN。ﻫ(5)电源在最大输出功率下应能连续安全工作足够长的时间（测试期间，不能
(７)设计报告正文中应包括系统总体框图、核心电路原理图、重要流程图、重要的测试成果。完整的
电路设计ﻫ与参数计 主回路器件的选择及参数计算;控制电路设计与参数 ２０
设计并制作一个电动车跷跷板，在跷跷板起始端Ａ一侧装有可移动的配重。配重的位置能够在从始
端开始的200mm~600mｍ范围内调整，调整步长小于５0mm;配重可拆卸。电动车从起始端A 出发,
能够自动在跷跷板上行驶。电动车跷跷板起始状态和平衡状态示意图分别如图1 和图2 所示。
在不加配重的情况下，电动车完成如下运动：ﻫ(1）电动车从起始端A 出发,在30 秒钟内行驶到中心
（2）６０秒钟之内,电动车在中心点C 附近使跷跷板处在平衡状态,保持平衡5 秒钟，并给出明显的
平衡指示；ﻫ（３）电动车从（2）中的平衡点出发，３０秒钟内行驶到跷跷板末端B 处（车头距跷
跷板末端B 小于５0ｍm）；ﻫ(4)电动车在B 点停止5 秒后,1 分钟内倒退回起始端A，完成整个行程；
ﻫ(5）在整个行驶过程中,电动车一直在跷跷板上，并分阶段实时显示电动车行驶所用的时间。
2．发挥部分ﻫ将配重固定在可调整范围内任一指定位置，电动车完成如下运动：ﻫ(1)将电动车放置在
地面距离跷跷板起始端A 点 3００ｍｍ以外、90°扇形区域内某一指定位置（车头朝向跷跷板），电
(2）电动车在跷跷板上取得平衡，给出明显的平衡指示，保持平衡５秒钟以上；ﻫ(３）将另一块质量
为电动车质量10%~2０％的块状配重放置在A 至C 间指定的位置,电动车能够重新取得平衡，给出
三、阐明ﻫ(1)跷跷板长1600ｍm、宽30０ｍm，为便于携带也可将跷跷板制成折叠形式。ﻫ（2)跷跷
板中心固定在直径小于50mｍ的半圆轴上,轴两端支撑在支架上，并确保与支架圆滑接触,能灵活转
动。ﻫ（3）测试中,使用参赛队自制的跷跷板装置。ﻫ(４）允许在跷跷板和地面上采取引导措施,但不
得影响跷跷板面和地面平整。ﻫ(5)电动车（含加在车体上的其他装置)外形尺寸要求为：长≤３00mm,
（6）平衡的定义为A、B 两端与地面的距离差d＝∣dＡ-dＢ∣小于40mｍ。
（９)基本要求（2）不能完成时，能够跳过,但不能得分;发挥部分（１)不能完成时,能够直接从(2)项
