2021年省赛区大学生电子设计TI杯电子设计竞赛试题.docx

2021年省赛区大学生电子设计TI杯电子设计竞赛试题 2021年省赛区大学生电子设计TI杯电子设计竞赛试题 PAGE / NUMPAGES 2021年省赛区大学生电子设计TI杯电子设计竞赛试题 15省赛区大学生电子设计TI杯竞赛试题 参赛注意事项 （1）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 （2）参赛者必要是有正式学籍全日制在校本、专科学生，应出示可以证明参赛者学生身份有效证件（如学生证）随时备查。 （3）每队严格限制3人，开赛后不得半途更换队员。 （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，不得以任何方式与她人交流，涉及教师在内非参赛队员必要迴避，对违纪参赛队取消评审资格。 （5）8月7日 薄弱信号检测装置（A题） 【本科组】 一、任务 正弦波信号源薄弱信号检测电路噪声源VS VN VC Vo 纯电阻分压网络显示电路加法器Vi A B C D E 设计并制作一套薄弱信号检测装置，用以检测在强噪声背景下已知频率薄弱正弦波 正弦波信号源 薄弱信号 检测电路 噪声源 VS VN VC Vo 纯电阻 分压网络 显示 电路 加法器 Vi A B C D E 图1 薄弱信号检测装置示意图 二、规定 1. 基本规定 （1）噪声源输出VN均方根电压值固定为1V?0.1V；加法器输出VC =VS+VN，带宽不不大于1MHz；纯电阻分压网络衰减系数不低于100。 （2）薄弱信号检测电路输入阻抗Ri≥1 M?。 （3）当输入正弦波信号VS 频率为1 kHz、幅度峰峰值在200mV ~ 2V范畴内时，检测并显示正弦波信号幅度值，规定误差不超过5%。 2. 发挥某些 （1）当输入正弦波信号VS 幅度峰峰值在20mV ~ 2V范畴内时， 检测并显示正弦波信号幅度值，规定误差不超过5%。 （2）扩展被测信号VS频率范畴，当信号频率在500Hz ~ 2kHz范畴内，检测并显示正弦波信号幅度值，规定误差不超过5%。 （3）进一步提高检测精度，使检测误差不超过2%。 （4）其他（例如，进一步减少VS 幅度等）。 三、阐明 本题必要使用TI Launchpad（MSP430小开发板）来完毕。 薄弱信号检测电路规定采用模仿办法来实现。惯用薄弱信号检测办法有：滤波，锁相放大，取样积分等（仅供参照）。 为便于各个模块测试，所有测试端点（A~E）应做成跳线连接方式。 检测并显示正弦波信号幅度值是指输入正弦波信号VS 幅度（即峰值）。 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、评分原则 设计报告 项 目 满分 方案论证 5 理论分析与计算 4 电路设计 6 测试方案与测试成果 3 设计报告构造及规范性 2 总分 20 基本规定 实际制作完毕状况 50 发挥某些 完毕第（1）项 13 完毕第（2）项 12 完毕第（3）项 15 其他 10 总分 50 15省赛区大学生电子设计TI杯竞赛试题 参赛注意事项 （1）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 （2）参赛者必要是有正式学籍全日制在校本、专科学生，应出示可以证明参赛者学生身份有效证件（如学生证）随时备查。 （3）每队严格限制3人，开赛后不得半途更换队员。 （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，不得以任何方式与她人交流，涉及教师在内非参赛队员必要迴避，对违纪参赛队取消评审资格。 （5）8月7日 频率补偿电路（B题） 【本科组】 一、任务 设计并制作一种频率补偿电路，补偿“模仿某传感器特性电路模块”（如下简称“模仿模块”）高频特性。电路构造如图1所示。 图1 电路构造 二、规定 1. 基本规定 (1) 按图1所示组装“模仿模块”电路，其中正弦波电压信号发生器可使用普通函数信号发生器。在开关K接Vs条件下达到如下规定： ① Vs为200Hz、峰峰值为10V时，“模仿模块”输出Vb没有明显失真。 ② 以200Hz为基准，Vb ?3dB高频截止频率为4.5 kHz ± 0.5 kHz。 (2) 设计并制作频率补偿电路，使之达到如下规定： ① 频率为200Hz时电压增益A(200Hz)=|Vo/Vs|=1± 0.05。 ② 以电压增益A(200Hz)为基准，将A(f)=|Vo/Vs|?3dB高频截止频率扩展到不不大于50kHz。 ③ 以电压