2011年全国大学生电子设计竞赛

1. 赛题要求和分类

1.1 赛题要求

在“全国大学生电子设计竞赛组委会官方网站”所公布的“全国大学生电子设计竞赛章程”、“关于组织2011年全国大学生电子设计竞赛的通知”和“2011年全国大学生电子设计竞赛命题原则及征题要求”中可以看到：

（1）命题范围

应以电子技术（包括模拟和数字电路）应用设计为主要内容。可以涉及模-数混合电路、单片机、嵌入式系统、DSP、可编程器件、EDA软件的应用。题目包括“理论设计”和“实际制作与调试”两部分。竞赛题目应具有实际意义和应用背景，并考虑到目前教学基本内容和新技术应用趋势。

（2）命题要求

竞赛题目应能测试学生运用基础知识的能力、实际设计能力和独立工作能力。题目原则上应包括基本要求部分和发挥部分，从而使绝大多数参赛学生既能在规定时间内完成基本要求部分的设计工作，又能便于优秀学生有发挥与创新的余地。命题应充分考虑到竞赛评审的操作性。

（3）题目类型

① 综合题。综合题应涵盖模-数混合电路，可涉及单片机和可编程逻辑器件的应用，并尽可能适合不同类型学校和专业的学生选用；

② 专业题。专业题是侧重于某一专业（如计算机、通信、自控、电子技术应用等）的题目；

③ 电路题。电路题是侧重于模拟电路、数字电路、电力电子线路等的题目；

④ 新型器件和集成电路应用题。新型器件和集成电路应用题侧重于新型器件的应用、新型集成电路的应用；

⑤ 电子产品和仪器初步设计题。常用电子产品和电子仪器初步设计的题目侧重于某一产品的初步设计。

不同类型的题目之间，在难易程度上允许有差别。

1.2 历届竞赛已经出现过的赛题分类

全国大学生电子设计竞赛从1994年的首届试点到2009年已经成功地举办了9届。从9届电子设计竞赛的赛题来看，53个赛题可以归纳成7类，即：

（1）电源类：（7题）简易数控直流电源（第一届），直流稳压电源（第二届）等。

（2）信号源类：（5题）实用信号源的设计和制作（第二届），波形发生器（第五届），电压控制LC振荡器（A题）（第六届）等。

（3）高频无线电类：（7题）简易无线电遥控系统（第二届），调幅广播收音机（第三届），短波调频接收机（第四届），调频收音机（第五届）等。

（4）放大器类：（9题）实用低频功率放大器（第二届），高效率音频功率放大器（第五届），宽带放大器（B题）（第六届）等。

（5）仪器仪表类：（12题）简易电阻、电容和电感测试仪（第二届），简易数字频率计（第三届），频率特性测试仪（第四届），数字式工频有效值多用表（第四届），简易数字存储示波器（第五届），低频数字式相位测量仪（C题）（第六届），简易逻辑分析仪（D题）（第六届）等。

（6）数据采集与处理类：（4题）多路数据采集系统（第一届），数字化语音存储与回放系统（第四届），数据采集与传输系统（第五届）等。

（7）控制类：（9题）水温控制系统（第三届），自动往返电动小汽车（第五届）；简易智能电动车（E题）（第六届）；液体点滴速度监控装置（F题）（第六届）等。

从以上赛题可见，试题具有实用性强、综合性强、技术水平发挥余地大的特点。涉及到的电子信息类专业的课程有：低频电路、高频电路、数字电路、微机原理、电子测量、单片机、可编程逻辑器件、EDA设计等；实践性教学环节有：电子线路实验课、微机原理实验课、课程设计、生产实习等；可选用的器件有：晶体管、集成电路、大规模集成电路、单片机、可编程逻辑器件等；设计手段必须采用现代电子设计方法与开发工具，如VHDL语言、Xilinx Foundation Series EDA工具、 单片机编程器等。不难看出，电子设计竞赛的试题既反映了电子技术的先进水平，又引导高校在教学改革中应注重培养学生的工程实践能力和创新设计能力。

表1  历届竞赛已经出现过的赛题

2. 各类赛题的主要特点、主要知识点和一些建议

2.1 “放大器类”赛题

2.1.1 “放大器类赛题” 历届都有

在9届电子设计竞赛中，“放大器类赛题” 除了1994年外，其它每届都有，共有9题： ① 实用低频功率放大器（1995年A题）；② 测量放大器（1999年A题）；③ 高效率音频功率放大器（2001年D题）；④ 宽带放大器（2003年B题）；⑤ 程控滤波器（2007年D题本科组）；⑥ 可控放大器（2007年I题高职高专组）；⑦ 宽带直流放大器（2009年C题）；⑧ 数字幅频均衡的功率放大器（2009年F题）；⑨ 低频功率放大器（2009年G题）。

其中：与音频功率放大器有关的有4题。与宽带放大器有关的有2题。与直流、低频放大器有关的有3题。

比较历届赛题可以看到， “放大器类”赛题的要求是越来越高，如：

在“程控滤波器（2007年D题本科组）”中要求放大器电压增益为60dB，输入信号电压振幅为10mV。制作“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，频率步进10kHz。

在“数字幅频均衡的功率放大器（2009年F题）” 中要求：当输入正弦信号v_i电压有效值为5mV、功率放大器接8W电阻负载（一端接地）时，要求输出功率≥10W。功率放大电路的-3dB通频带为20Hz～20kHz。功率放大电路的效率≥60％。

宽带放大器（2003年B题）”中要求3dB通频带10kHz～6MHz，最大增益≥58dB (3dB通频带10kHz～6MHz，最大输出电压有效值≥6V，数字显示输出正弦电压有效值。

    “宽带直流放大器（2009年C题）” 中要求最大电压增益A_V≥60dB，输入电压有效值V_i≤10 mV。放大器的输入电阻≥50W，3dB通频带0～10MHz；负载电阻（50±2）W，最大输出电压正弦波有效值V_o≥10V。

注意：放大器同时也是各赛题中一个必不可少的组成部分。

2.1.2 常用的一些放大器（包含OP）芯片

历届的 “放大器类赛题” （包括其他赛题）中使用到的一些放大器（包含OP）芯片有：

AD526精确程控放大器ADI公司，www.analog.com

AD603，低噪声、90 MHz可变增益放大器.，ADI公司，www.analog.com

AD605双通道、低噪声、单电源可变增益放大器，ADI公司，www.analog.com

AD620低漂移、低功耗仪表放大器，增益设置范围1～10000 ADI公司，www.analog.com

AD783，采样保持电路，ADI公司，www.analog.com

AD811高性能视频运算放大器（电流反馈型宽带运放），ADI公司，www.analog.com

AD818高速低噪声电压反馈型运放，ADI公司，www.analog.com

AD8011 300 MHz、1 mA 电流反馈放大器，ADI公司，www.analog.com

AD8056双路、低成本、300 MHz电压反馈型放大器ADI公司，www.analog.com

AD8564，四路7 ns单电源高速比较器，ADI公司，www.analog.com

AC524/AC525 5~500 MHz级联放大器，teledyne 公司，www.teledyne-cougar.com

BUF634，250mA高速缓冲器，TI公司，http://focus.ti.com.cn/cn

CA3140单运算直流放大器，Intersil Corporation，www.intersil.com

HFA1100 850MHz、低失真电流反馈放大器，Intersil Corporation，www.intersil.com

INA118精密低功耗仪表放大器，TI公司，http://focus.ti.com.cn/cn

LF356 JFET输入运算放大器，National Semiconductor Corpora，www.national.com

LM311具有选通信号的差动比较器，National Semiconductor Corpora，www.national.com

LF356，JFET输入运算放大器，National Semiconductor Corpora，www.national.com

LM393电压比较器，National Semiconductor Corpora，www.national.com

LM7171高速电压反馈运算放大器，National Semiconductor Corpora，www.national.com

LM358/LM158/LM258/LM2904双运算放大器，National Semiconductor Corpora，www.national.com

LM2902,LM324/LM324A,LM224/ LM224A四运算放大器，National Semiconductor Corpora，www.national.com

LT1210 1.1A，35MHz电流反馈放大器，linear公司，http://www.linear.com/product/LT1210

MAX4256，UCSP封装、单电源、低噪声、低失真、满摆幅运算放大器，Maxim公司，www.maxim-ic.com.cn

MAX912, MAX913单/双路、超高速、低功耗、精密的TTL比较器，Maxim公司，www.maxim-ic.com.cn

MAX477 ，300MHz、高速运算放大器，Maxim公司，www.maxim-ic.com.cn

MAX427/ MAX437低噪声、高精度运算放大器，Maxim公司www.maxim-ic.com.cn

MAX900高速、低功耗、电压比较器，Maxim公司www.maxim-ic.com.cn

NE5532双路低噪声高速音频运算放大器，TI公司，http://focus.ti.com.cn/cn

NE5534低噪声高速音频运算放大器，TI公司，http://focus.ti.com.cn/cn

OP27低噪声、精密运算放大器ADI公司，www.analog.com

OP37低噪声、精密运算放大器ADI公司，www.analog.com

OPA637，精密、高速、 低漂移 、高增益放大器，TI公司，http://focus.ti.com.cn/cn

OPA637，精密、高速、 低漂移  高增益放大器，TI公司，http://focus.ti.com.cn/cn

OPA642高速低噪声电压反馈型运放，TI公司，http://focus.ti.com.cn/cn

OPA690，宽带50MHz、电压反馈运算放大器，TI公司，http://focus.ti.com.cn/cn

OPA690 高速、电压反馈型运放（大于等于50MHz），TI公司，http://focus.ti.com.cn/cn

PGA202KP，数字可编程仪表放大器，TI公司，http://focus.ti.com.cn/cn

THS3091单路高压低失真电流反馈运算放大器，TI公司，http://focus.ti.com.cn/cn

THS3092高压低失真电流反馈运算放大器，TI公司，http://focus.ti.com.cn/cn

TL084，JFET 输入运算放大器，TI公司，http://focus.ti.com.cn/cn

μA741标准线性放大器，TI公司，http://focus.ti.com.cn/cn

 

以上各放大器IC和OP的更多资料，可以登录有关网站查询得到（以运算放大器的型号为关键词）。

 

2.1.3 建议

（1）主攻“放大器类”赛题方向的同学在训练过程中，以历届赛题为基础，完成相关模块的设计制作，以备竞赛需要。

放大器原理简单，制作困难，电源、屏蔽、PCB设计等都有要求，处理不当，就会引起自激振荡。

（2）主攻“放大器类”赛题方向的同学还应该注意与放大器特性和指标参数测试有关的仪器仪表的设计与制作。一些赛题会包含这方面的内容，如2007年D题程控滤波器。

（3）主攻其他方向的同学，也应注意信号处理放大器的设计与制作。

2.2  “高频无线电类”赛题

2.2.1  “高频无线电类赛题”每届都有

在9届电子设计竞赛中，“高频无线电类赛题” 除了1994年外，每届都有：

l  简易无线电遥控系统（1995年C题）

l  调幅广播收音机（1997年D题）

l  短波调频接收机（1999年D题）

l  调频收音机（2001年F题）

l  电压控制LC振荡器（2003年A题）（该题也可以划在信号源类）

l  单工无线呼叫系统（2005年D题）

l  无线识别装置（2007年B题本科组）

l  无线环境监测模拟装置（2009年D题本科组）

赛题的频率范围：几MHz ~ 40MHz

注意：制作“高频无线电类”赛题通常是不允许采用现成的RF模块的。

2.2.2  历届“高频无线电类”赛题的主要知识点

从最近几届的赛题来看，主攻“高频无线电类”赛题方向的同学除了需要掌握模拟电路、数字电路、单片机电路和电子测量电路的知识外，还需要了解：

l  RF（射频）接收电路设计与制作

l  RF（射频）发射电路设计与制作

l  RF（射频）小信号放大器电路设计与制作

l  RF（射频）功率放大器（A~E类）电路设计与制作

l  RF（射频）信号检测电路设计与制作

l  LC振荡器电路设计与制作

l  VCO（压控振荡器）电路设计与制作

l  PLL（锁相环）电路设计与制作

l  FM调制与解调电路设计与制作

l  ASK调制与解调电路设计与制作

l  FSK调制与解调电路设计与制作

l  电路之间的阻抗匹配设计与制作

l  天线阻抗匹配的设计与制作

l  电感线圈的设计与制作

l  RF 电路的PCB设计与制作

2.2.3 建议：

“高频无线电类”赛题中所涉及到的一些知识点，对有些专业的同学来讲，在专业课程中是没有的，需要自己去搞清楚。这一点很重要。理论用来指导行动。没有理论基础，盲人摸象，行动一定会有困难。

另外，“高频无线电类”赛题的实践性要求很强，例如电感线圈的位置、线圈之间的间距、PCB的导线长短等都会对电路参数带来影响。站在岸上是学不会游泳的。制作“高频无线电类”赛题作品，实践经验很重要。建议从简单的基本的高频无线电类电路做起，如简单的无线电收发电路、PLL-VCO电路等，通过一些作品的制作和训练，找到感觉，积累实践经验。

 

2.3 “仪器仪表类”赛题

2.3.1“仪器仪表类”赛题是电子设计竞赛中出现的最多类型的赛题

在9届电子设计竞赛中，“仪器仪表类赛题” 除了1994年和2009年外，其它每届都有，共有12题：简易电阻、电容和电感测试仪（1995年D题）；简易数字频率计（1997年B题）；数字式工频有效值多用表（1999年B题）；频率特性测试仪（1999年C题）；简易数字存储示波器（2001年B题）；低频数字式相位测量仪（2003年C题）；简易逻辑分析仪（2003年D题）；集成运放参数测试仪（2005年B题）；简易频谱分析仪（2005年C题）；音频信号分析仪（2007年A题本科组）；数字示波器（2007年C题本科组）；积分式直流数字电压表（2007年G题高职高专组）。

如果将信号源类赛题（4题）也包括进来，如实用信号源的设计和制作（1995年B题）；波形发生器（2001年A题）；正弦信号发生器（2005年第七届A题）；信号发生器（2007年H题高职高专组）。

仪器仪表类赛题是电子设计竞赛中出现的最多类型的赛题。

2.3.2 历届“仪器仪表类”赛题的主要知识点

从历届的赛题来看，主攻“仪器仪表类”赛题方向的同学需要了解和掌握：

（1）目前已经出现过的赛题，基本上在实验室都可以看到和用到的，赛题的基本工作原理与测量和测试方法，这一方面的知识可以从产品说明书和使用手册中获得。

（2）注意同一类型的仪器仪表，其工作原理与测量和测试方法可能不同，例如电压的测量低频交流电压和高频交流电压测量的方法就完全不同；例如频率、周期的测量等。选择合适的工作原理与测量和测试方法是赛题能否制作成功和获得好的竞赛成绩的关键。

（3）赛题中涉及到的一些基本电路有：

输入电路：分压器、前置放大器；ADC电路；微控制器（单片机、FPGA、ARM、DSP）；DAC；键盘与开关电路，LED与液晶显示器；电源电路等。

（4）“仪器仪表类”赛题也在其他赛题中出现，例如2007年的“程控滤波器（D题）”就要求制作一个“简易幅频特性测试仪”，电源类赛题中的电压电流测量。

 

2.3.3 建议

（1）选择已经出现过的一些赛题做一些训练；主要训练这类赛题的共用部分，如微控制器、ADC/DAC、放大器、电源等。

（2）主攻“仪器仪表类”赛题方向的同学还可以发挥自己的想象力，考虑一下：

① 还有哪些实验室的仪器仪表没有在赛题中没有出现过？如阻抗分析仪、网络分析仪等，在培训过程中可以事先训练一下。

② 已经出现过的一些赛题，考虑一下哪些可能会在放大器、高频等赛题中出现？

③ 已经出现过的一些赛题，考虑一下哪些可能在指标和功能方面会有哪些变化？如简易电阻、电容和电感测试仪等赛题。

④ 已经出现过的一些赛题，考虑一下哪些可能在制作要求方面会有哪些变化？

 

2.4  “控制类”赛题

2.4.1 “控制类”赛题是参加队选择最多的赛题

在9届电子设计竞赛中，“控制类赛题” 除了1994和1995年外，其它每届都有，共有9题：① 水温控制系统（1997年C题）；② 自动往返电动小汽车（2001年C题）；③ 简易智能电动车（2003年E题）；④ 液体点滴速度监控装置（2003年F题）；⑤ 悬挂运动控制系统（2005年E题）；⑥ 电动车跷跷板（2007年F题本科组）；⑦ 电动车跷跷板（2007年J题高职高专组）；⑧ 声音引导系统（2009年B题）；⑨ 模拟路灯控制系统（2009年I题）。其中与电动小车有关的有6题。

从历届竞赛的情况来看“控制类”赛题是参加队最多的。

2.4.2 “控制类”赛题的主要知识点

从历届的赛题来看，主攻“控制类”赛题方向的同学需要了解和掌握：

（1）系统控制方案和算法设计

（2）微控制器电路模块制作和编程：如：AT89S52、MSP430F1611、MSP430F2274、Atmega128、PIC16F628A、ADuC841、C8051F022、W78E51B 、STM32F103VET6等等。

（3）微控制器外围电路模块制作和编程：如键盘及LED数码管显示器模块、RS-485总线通信模块、CAN总线通信模块、无线收发器电路模块、ADC模块、DAC模块等等。  

（4）传感器电路模块制作和编程：如光电传感器模块、超声波发射与接收模块、温湿度传感器模块、倾角传感器模块、角度传感器模块、音频信号检测模块等等。

（5）电机控制电路模块制作和编程：如直流电机驱动模块（L298 N）、 步进电机驱动模块（L297+L298N，TA8435H）、舵机控制模块、光电隔离模块等等。

（6）放大器电路模块制作：小信号放大器电路模块、滤波器电路模块、音频放大器

（7）电源电路模块制作

（8）电动小车制作

 

2.4.3  建议

（1）“控制类”赛题中所涉及到的一些知识点，特别是有关自动控制理论与算法方面，对有些专业的同学来讲，在专业课程中是没有的，需要自己去搞清楚。这一点很重要。理论用来指导行动。没有理论基础，盲人摸象，行动一定会有困难。

“系统控制方案和算法设计”是控制类赛题的重点，对于不同的赛题，控制目的和要求都是不相同的，其“系统控制方案和算法设计”也都是不相同的。而“系统控制方案和算法设计”往往决定该赛题能否成功的关键之一。在训练过程中可以选择一些往届的赛题，适当做一些修改，进行培训。

（2）随着全国大学生电子设计竞赛的深入和发展，电子设计竞赛从题目要求的深度、难度都有很大的提高，在竞赛规则中对微控制器选型、电路模块的采用的限制、“最小系统”的定义、“性价比”与“系统功耗”指标要求等也出现了一些变化。根据目前的竞赛规则，训练过程中制作的一些功能模块是可以在竞赛中使用的。建议训练过程中，对历届赛题中经常出现的基本电路和功能模块（如直流电机驱动模块、 步进电机驱动模块、传感器模块等）进行设计与制作，制作和掌握这些模块的使用，为竞赛做好充分的准备。

（3）根据我们在培训过程中对学生的了解，主攻“控制类”赛题方向的同学通常对数字信号处理掌握较好，而对模拟电路、小信号处理（如2009的音频信号）缺乏训练。模拟电路知识是电子设计竞赛中的一个重点。控制类赛题也不会是纯数字量处理（如全部都是开关动作），从2007、2009的赛题就可以看到这个趋势。主攻“控制类”赛题方向的同学需要注意和加强模拟电路方面的训练。

（4）主攻“控制类”赛题方向的同学还可以发挥自己的想象力，考虑一下还有可能出现什么控制类的赛题，还有可能出现什么样的控制算法，还有哪些传感器可能被使用（如图像识别传感器模块、色彩传感器模块、电子罗盘模块等），在培训过程中事先训练一下。

 

2.5 “电源类”赛题

2.5.1  “电源类”赛题近几届都有

在9届电子设计竞赛中，电源类赛题有7题：① 简易数控直流电源（1994年A题）；② 直流稳压电源（1997年A题）；③ 数控直流电流源（2005年F题）；④ 三相正弦波变频电源（2005年G题）；⑤ 开关稳压电源（2007年本科组E题）；⑥ 光伏并网发电模拟装置（2009年A题）；⑦ 电能搜集充电器（2009年E题）

比较历届赛题可以看到， “电源类”赛题从DC→AC，而且设计要求是越来越高。例如：

2005年G题“三相正弦波变频电源”要求：

（1）输出频率范围为20Hz～100Hz的三相对称交流电，各相电压有效值之差小于0.5V；

（2）当输入电压为198V～242V，负载电流有效值为0.5～3A时，输出线电压有效值应保持在36V，误差的绝对值小于1%；

（3）设计制作具有测量、显示该变频电源输出电压、电流、频率和功率的电路，测量误差的绝对值小于5%；

（4）变频电源输出频率在50Hz以上时，输出相电压的失真度小于5%；

（5）具有过流保护(输出电流有效值达3.6A时动作)、负载缺相保护及负载不对称保护(三相电流中任意两相电流之差大于0.5A时动作)功能，保护时自动切断输入交流电源。

2009年A题“光伏并网发电模拟装置”要求：

（1）具有最大功率点跟踪（MPPT）功能：R_S和R_L在给定范围内变化时，使，相对偏差的绝对值不大于1%。

（2）具有频率跟踪功能：当f_REF在给定范围内变化时，使u_F的频率f_F=f_REF，相对偏差绝对值不大于1%。

（3）DC-AC变换器的效率，使≥80%（R_S=R_L=30Ω时）。

（4）具有输入欠压保护功能，具有输出过流保护功能。

 

2.5.2 历届“电源类”赛题的主要知识点

从历届“电源类”赛题来看，主攻“电源类”赛题方向的同学需要了解：

l  变频电源、PWM开关电源等工作原理、系统结构和电路组成

l  AC电源变压器的设计与制作

l  高频开关电源变压器的设计与制作

l  AC整流和滤波电路设计与制作

l  斩波和驱动电路设计与制作

l  逆变和驱动电路设计与制作

l  电流、电压检测电路设计与制作

l  过流和过压保护电路设计与制作

l  真有效值检测电路设计与制作

l  ADC和DAC电路设计与制作

l  DC-DC升压型开关电源电路设计与制作

l  DC-DC降压型开关电源电路设计与制作

l  直流稳压电路设计与制作

l  单片机、FPGA、ARM最小系统电路设计与制作

l  微控制器外围电路（显示器、键盘、开关等）的设计与制作

2.5.3  建议：

“电源类””赛题中所涉及到的一些知识点，对有些专业的同学来讲，在专业课程中是没有的，需要自己去搞清楚。这一点很重要。理论用来指导行动。没有理论基础，盲人摸象，行动一定会有困难。

另外，“电源类””赛题的实践性要求很强，例如变压器的制作，特别是高频开关电源变压器的制作，电感线圈的设计与制作、PCB的设计等。

站在岸上是学不会游泳的。建议从简单的基本的电源类电路做起，如简单的直流稳压器电路等，通过一些作品的制作和训练，找到感觉。

（1）主攻“电源类”赛题方向的同学在训练过程中，以历届赛题为基础，可以选择已经出现过的一些赛题做一些训练；主要训练这类赛题的共用部分，如变压器、AC-DC、滤波器、微控制器、ADC/DAC等。完成相关模块的设计制作，以备竞赛需要。

（2）主攻“电源类”赛题方向的同学还应该注意与电源特性和指标参数测试有关的仪器仪表的设计与制作。一些赛题会包含这方面的内容，如2007年本科组E题“开关稳压电源”要求测量输出电压和电流。

（3）主攻“电源类”赛题方向的同学还可以发挥自己的想象力，考虑一下：

① 还有哪些“电源类”的赛题在竞赛中没有出现过？如大功率电流源等，在培训过程中事先训练一下。

② 已经出现过的一些赛题，考虑一下哪些可能会在放大器、仪器仪表、高频、控制类等赛题中出现？

③ 已经出现过的一些赛题，考虑一下哪些可能在指标和功能方面会有哪些变化？如效率、稳定度、输出功率等。

④ 已经出现过的一些赛题，考虑一下哪些可能在制作要求方面会有哪些变化？

（4）主攻其他方向的同学，也需要注意电源的设计与制作。

2.6 高职高专类赛题的特点

2.6.1 历届高职高专类赛题

从2007年开始，本科院校的赛题与高职高专院校赛题是分开的，高职高专院校单独出题，2007年和2009年2届共出了7题：

1. 积分式直流数字电压表（2007年G题高职高专组）

2. 信号发生器（2007年H题高职高专组）

3. 可控放大器（2007年I题高职高专组）

4. 电动车跷跷板（2007年J题高职高专组）

5. 低频功率放大器（2009年G题高职高专组）

6.  LED点阵书写显示屏（2009年H题高职高专组）

7. 模拟路灯控制系统（2009年I题高职高专组）

 

分析和对比本科组与高职高专院校赛题，可以清楚的看到高职高专院校赛题“赛题的重点在电路设计与制作，赛题的工作原理，系统方案清晰明了，不是竞赛的重点”。例如：

信号发生器（2007年H题高职高专组）与本科组赛题：实用信号源的设计和制作（1995年B题），波形发生器（2001年A题），正弦信号发生器（2005年第七届A题）类似。

可控放大器（2007年I题高职高专组）与本科组赛题：宽带放大器（2003年B题），程控滤波器（2007年D题本科组）类似。

低频功率放大器（2009年G题高职高专组）与本科组赛题：实用低频功率放大器（1995年A题），高效率音频功率放大器（2001年D题）类似。

电动车跷跷板（2007年J题高职高专组）与本科组赛题：电动车跷跷板（2007年F题）类似。

模拟路灯控制系统（2009年I题高职高专组）可以看到本科组赛题：自动往返电动小汽车（2001年C题）的影子。

积分式直流数字电压表（2007年G题高职高专组）赛题的工作原理、系统结构与基本电路可以在“电子测量与仪器仪表”类的教材中找到。

 

2.6.2 建议：

“制作技能”是竞赛作品制作成功的基础，需要加强训练，这一点很重要。

建议训练过程中，对历届赛题中经常出现的基本电路和功能模块（如单片机最小系统和外围电路模块、放大器电路模块、电源电路模块、步进电机/直流电机驱动模块、传感器模块等）进行设计与制作，制作和掌握这些模块的使用，为竞赛做好充分的准备。

3. 电子设计竞赛必须掌握的一些基本技能

3.1 制作中需要的一些基本技能

全国大学生电子设计竞赛试题包括理论设计、实际制作与调试等内容，既考虑到教学的基本内容要求，又适当了反映新技术和新器件的应用，竞赛试题一般都要求完成一个完整的电子系统的设计与制作，全面测试学生运用基础知识的能力、实际设计制作能力和独立工作能力。

全国大学生电子设计竞赛既不是单纯的理论设计竞赛也不仅仅是实验竞赛，而是在一个半封闭、相对集中环境和限定时间内，由一个参赛队共同设计、制作完成一个有特定工程背景的作品，作品能否制作成功是竞赛能否取得好的成绩的关键，而制作中需要的一些基本技能则是整个制作的基础。

制作中需要的一些基本技能包含有：

l  元器件的选用

l  印制电路板的设计与制作

l  元器件的安装与焊接

l  导线加工、连接、成型和导线端子的焊接

l  整机装配流程

l  电子测量仪器的使用

l  各种电参数测量

l  调试与故障检测

l  EDA工具的使用等

 

例如：电阻元件的选用需要掌握：

l  电阻器的分类

l  电阻器的参数和标注方法

l  电阻器的选用主要参数：电阻值，额定功率，高频特性，质量等级和质量系数，各种电阻器的主要应用范围（如金属膜和金属氧化膜电阻器的高频性能好，线绕型电阻器的额定功率大，但不能用于高频（50kHz以上））

l  电阻器应用时应注意的问题：电阻器的安装形式，降额应用，防静电，脉冲峰值电压，辅助绝缘等。

 

例如：印制电路板的设计与制作需要掌握：

l  印制电路板基础知识：印制电路板的类型，元器件封装形式，导线宽度与间距，焊盘和过孔（导孔），网络、中间层和内层

l  印制电路板的设计步骤：规划电路板，设置PCB设计环境和定义边框，引入网络表和修改元器件封装，布置元器件位置，布线规则设置，自动布线及手工调整，文件保存及打印输出

l  元器件的布局：元器件的布局一般要求，核心元件位置，电磁屏蔽，通风散热，机械强度，可调元器件的布局

l  印制电路板的布线： 印制板的基本布线方法和布线的一般要求，印制导线走向与形状，引线元器件焊盘的形状和尺寸，表面安装元器件的焊盘形状和尺寸，大面积铜箔的处理

l  印制电路板的制作：打印菲林纸，曝光，显影，腐蚀，打孔，穿孔，沉铜，表面处理

l  钻孔和扩孔：钻孔和扩孔时应注意的一些问题

 

例如：元器件的安装与焊接需要掌握：

l  电子元器件安装前的预处理：电子元器件的引线镀锡，引线成型

l  电子元器件的安装：安装形式以及安装时应注意的一些问题

l  常用焊接工具与焊接材料：电烙铁，焊料，焊剂，拆焊工具，其它辅助工具

l  手工焊接的基本方法：电烙铁和焊锡丝的握拿方式，插装式元器件焊接操作的基本步骤，插装式元器件焊点质量检查，表面安装元器件的焊接方法

l  焊接过程中应注意的一些问题：印制电路板的焊接，接线柱的焊接，开关、插接件等铸塑元件的焊接，继电器、波段开关等弹片类元件的焊接，集成电路的焊接 ，表面安装元器件的焊接

l  拆焊：插装式元器件的拆焊，SMT元器件的拆焊

 

例如：电参数测量需要掌握：

l  电压测量：交流电压的参数，常用电压测量仪器，低频交流电压的测量，高频交流电压的测量，噪声电压的测量

l  分贝的测量：分贝的定义，绝对电平 ，音量单位（VU)，分贝值的测量方法

l  信号参数测量：信号波形的观测，信号频率特性的测量，交流信号的幅度测量，包含有交流信号的直流电压幅度测量，幅度测量误差，信号周期或时间的测量，脉冲信号的脉冲宽度测量，脉冲信号的脉冲上升沿和下降沿时间测量，两个信号时间差的测量，示波器延迟特性对脉冲波形测量的影响，相位差的测量，利用示波器的X-丫功能测量

l  时间和频率的数字测量：频率测量，周期测量，时间间隔的测量，脉冲计数，频率比的测量，时间和频率的数字测量应注意的一些问题

l  电路性能参数测量：如音频电路频率特性的测量，音频功率放大器最大不失真功率的测量，立体声双通道信号的相位差测量等

l  噪声对测量的影响：噪声产生的原因，公共阻抗耦合干扰及其抑制，空间电磁耦合干扰及其抑制

l  接地对测量的影响

 

例如：在故障检测时，如果掌握和了解故障检测的方法，可以得到事半功倍的效果。故障检测的一般方法：

l  直观检查法

l  接触检查法

l  电阻检查法

l  熔焊修理法

l  测量电压电流法

l  波形观察法

l  信号输入法（干扰检查法）

l  分割测试法

l  部件替代法

l  电容旁路法

l  变动可调元件法

l  加热检查法

在电子设计竞赛中，必须掌握的一些基本技能如果要求每个参赛队员都做到，还是有一定困难的，但一个参赛队有3个同学，分工合作，应该可以掌握。要想获得好的竞赛成绩，也必须掌握。

 

3.2 电子设计竞赛设计总结报告写作

3.2.1 设计总结报告的评分标准

全国大学生电子设计竞赛作品由基本制作部分、发挥制作部分和设计总结报告3部分组成，总分150分设计总结报告是电子设计竞赛作品的一个重要组成部分，占总分的1/3，即50分。注意：从2007年开始有一个变化，不同赛题的设计总结报告的评分项目和评分标准是不同的。从2007年开始，竞赛分为本科组和高职高专组分别出题进行比赛，高职高专组的设计总结报告为20分。具体评分要求可以参考历届赛题。

设计总结报告的评分是一个独立环节，评分过程是在作品通过专家测试后进行。学生的设计总结报告是以密封的形式提供给专家组，专家参照由全国大学生电子设计竞赛组委会提供的评分标准进行评分。

    设计总结报告的评分项目由方案设计与论证、理论计算、电路图及设计文件、测试方法与数据、结果分析、设计总结报告的工整性等六个方面组成。

3.2.2 设计总结报告的组成

设计总结报告是每个参赛小组都必须提供的文件。

电子设计竞赛的设计总结报告由前置部分、主体部分和附录部分3个部分组成。

① 前置部分包括：题名，中文摘要，中文关键词，英文摘要，英文关键词，目录

② 主体部分包括：系统方案比较与设计，理论分析与计算，单元电路设计与计算，程序设计，系统测试，结论，参考文献

③ 附录部分包括：系统操作说明，元器件明细表，仪器设备清单，电原理图，PCB图，程序清单

有关设计总结报告的更多内容请才参考“全国大学生电子设计竞赛“十二五规划”教材 全国大学生电子设计竞赛技能训练（第2版）”相关章节。

 

4. 在电子设计竞赛中需要准备几种微控制器？

在电子设计竞赛中，单片机、FPGA、嵌入式处理器、DSP都可以使用，但对于每个参赛队，如果要求单片机、FPGA、嵌入式处理器、DSP全部都掌握，而且能够在竞赛中熟练的使用是存在一定困难的。

分析历届获奖作品，大多数的作品采用“单片机+FPGA”都可以完成。嵌入式处理器（俗称的ARM）多是作为一款性能更好的单片机使用，没有使用操作系统。DSP在获奖作品中也有使用。

4.1 单片机的最小系统选型

单片机是大学生电子设计竞赛中应用最多的微控制器，从往届获奖作品中来看，有各种不同型号的单片机在作品中被使用，如：AT89C52、AT89S51、AT89S52、MSP430F1611、MSP430F2274、Atmega128、PIC16F628A、ADuC841、C8051F022、W78E51B等等。

根据竞赛要求，单片机（包括FPGA、ARM、DSP）最小系统是可以采用成品板的，通常在赛题要求中会对其提出一些限制性的要求，如“最小系统”主要包含单片机、ADC、DAC、存储器等。

随着新技术新器件的出现，2009年全国大学生电子设计竞赛全国专家组讨论认为竞赛涉及的“最小系统”内涵应随着技术发展而变化，对于这个问题要本着与时俱进的原则，可以通过竞赛命题具体的约束条件予以调控。责任专家们建议不宜统一给出明确的“最小系统”定义，这样可能会限制学生、束缚命题，但也必须以合适的方式及早向社会表明专家组的基本态度，如竞赛命题对今年的竞赛作品将增加“性价比”与“系统功耗”指标要求，以此方式间接调控参赛学校对准备“万能化”竞赛装置的攀比追逐。在命题要求中引入“性价比”指标要求，这项建议对于调控“最小系统”使用具有积极作用。本着节能原则，专家提出设计作品应有“系统功耗”的指标要求。“系统功耗”是“性价比”的某一量化评测指标，增加这两项指标要求，得到了专家们的普遍首肯。（http://www.nuedc.com.cn/news.asp）

根据增加的“性价比”与“系统功耗”这两个指标的要求，设计时应根据赛题需要选择合适的单片机（包括FPGA、ARM、DSP）最小系统，采用不同的最小系统满足设计要求。

建议可以准备“通用的单片机最小系统+低功耗的单片机最小系统”，例如“AT89S52最小系统+低功耗的C8051F022最小系统”。

 

4.2 FPGA选型

4.2.1 选择主流的FPGA

FPGA是现场可编程门阵列（Field Programable Gate Array)的简称，目前世界上有十几家生产CPLD/FPGA的公司，其中最大的三家是：Altera，Xilinx，Lattice，其中Altera和Xilinx占有了60%以上的市场份额。

（1）Altera公司的FPGA

Altera是目前最大的可编程逻辑器件供应商之一。Altera的主流FPGA分为两大类，一种侧重低成本应用，容量中等，性能可以满足一般的逻辑设计要求，如Cyclone，CycloneII；还有一种侧重于高性能应用，容量大，性能能满足各类高端应用，如Startix，StratixII等，用户可以根据自己实际应用要求进行选择。 在性能可以满足的情况下，优先选择低成本器件。

Altera公司目前有两种免费软件可以下载：

MaxplusII Baseline版：支持30,000门以下所有设计,支持原理图,AHDL语言，支持波形仿真,时间分析,编程下载.约40M，目前已经不推荐使用，建议使用QuartusII Web版。

QuartusII Web版：支持Altera绝大多数器件设计，支持原理图，HDL语言，支持波形仿真,时间分析，编程下载，和全版本的功能相差不大。

QuartusII Web版的 License申请：任何用户都可以用网卡号申请5个月的免费license，到期后可以继续申请。

对于新手，Altera培训中心可以提供各种学习资料下载，Altera代理商还为用户提供免费设计培训课程。

 

（2）Xilinx的FPGA

Xilinx公司是FPGA的发明者，是最大可编程逻辑器件供应商之一。 Xilinx的主流FPGA分为两大类，一种侧重低成本应用，容量中等，性能可以满足一般的逻辑设计要求，如Spartan系列；还有一种侧重于高性能应用，容量大，性能能满足各类高端应用，如Virtex系列，用户可以根据自己实际应用要求进行选择。 在性能可以满足的情况下，优先选择低成本器件。

     Xilinx公司还有很多仍然在广泛使用的可编程器件产品，如：SpartanIIE, SpartanII, Spartan, Virtex-II，Virtex-II pro，VirtexE, XV4000等等。

开发软件

• ISE：Xilinx公司集成开发的工具

• Foundation：Xilinx公司早期的开发工具，逐步被ISE取代

• ISE Webpack： Webpack是xilinx提供的免费开发软件，功能比ISE少一些，可以从xilinx网站下载

• 嵌入式开发套件（EDK）： 用于开发集成PowerPC硬核和MicroBlaze软核CPU的工具

• System Generator for DSP ：配合Mathlab，在FPGA中完成数字信号处理的工具

Xilinx IP 核 ： Xilinx公司拥有非常完整的IP库

对于新手，Xilinx培训中心可以提供软件使用和设计进阶等学习资料下载 。

 

（3）Lattice的FPGA

Lattice（莱迪思）是ISP（在线可编程）技术的发明者，ISP技术极大的促进了PLD产品的发展，80年代和90年代初是其高速发展的黄金时期。Lattice中小规模PLD/FPGA比较有特色，种类齐全，性能不错。2004年以后开始大规模进入FPGA领域，是世界第三大可编程逻辑器件供应商。目前Lattice公司在上海设有研发部门。

Lattice在PLD领域发展多年，拥有众多产品系列，目前主流产品是 ispMACH4000，MachXO系列CPLD和LatticeEC/ECP系列FPGA，此外，在混合信号芯片上，也有诸多建树，如可编程模拟芯片ispPAC，可编程电源管理，时钟管理等 。

开发软件

ispLever：Lattice推出的最新一代PLD集成开发软件，取代ispEXPERT，成为FPGA和PLD设计的主要工具。

ispDesignEXPERT：ispEXPERT System是Lattice早期的集成环境。在ispEXERT System中可以进行VHDL，Verilog及ABEL语言的设计输入，综合，适配，仿真和在系统下载。

License申请：http://www.lattice.com.cn/html/licensing.htm

对于新手，Lattice培训中心可以提供软件使用和设计进阶等学习资料下载 。如ispLever5.0软件使用介绍（中文），Flash；ispDesignEXPERT学习资料（中文），855K。

4.2.2  FPGA器件选型应注意的一些问题

FPGA器件选型应注意的一些问题有：

l  选择主流器件：目前，FPGA的供应商主要有Xilinx公司、Altera公司、Lattice公司和Actel公司等，其中Xilinx公司和Altera公司的规模最大，能提供器件的种类非常丰富。

l  根据应用要求选择器件：不同型号的FPGA适合不同的应用范围，需要根据设计要求选择。

l  能够获得开发工具的支持：Xilinx，Altera，Lattice，Actel等公司都可以提供了优秀的开发工具。

l  选择器件的硬件资源 ：逻辑资源和I／O资源，布线资源，DSP资源，存储器资源，锁相环资源，串行收发器资源，硬核微处理器资源

l  注意器件的电气接口标准：目前，数字电路的电气接口标准非常多。在复杂数字系统中，经常会出现多种电气接口标准。

l  选择器件的速度等级

l  选择器件的温度等级

l  选择器件的封装：目前，主流器件的封装形式有：QFP，BGA和FBGA。

l  注意器件的价格

l  选择成品的开发板：在电子设计竞赛中，对于初学FPGA的学生来说，建议：选择成品的FPGA开发板，，对于初学者而言是一个正确的选择。有不少的厂商可以提供可用于电子设计竞赛的FPGA开发板，例如康芯公司的电子竞赛板KX-DVP3F，达尔EDA实验室的DL2C58等等。

4.3 嵌入式微处理器（ARM）选型

4.3.1 主流的嵌入式微处理器

嵌入式微处理器（Embedded Micro Processing Unit，EMPU）由通用计算机中的CPU发展而来，嵌入式微处理器只保留和嵌入式应用紧密相关的功能硬件，去除其他的冗余功能部分，以最低的功耗和资源实现嵌入式应用的特殊要求。通常嵌入式微处理器把CPU、ROM、RAM及I/O等做到同一个芯片上。32位微处理器采用32位的地址和数据总线，其地址空间达到了23²＝4GB。目前主流的32位嵌入式微处理器系列主要有ARM系列、MIPS系列、PowerPC系列等。属于这些系列的嵌入式微处理器产品很多，有千种以上。

4.3.2 嵌入式微处理器选型应注意的一些问题

要选择好一款适合的嵌入式微处理器，需要考虑的因素很多，除了考虑硬件接口以外，还需要考虑与其相关的操作系统、开发软件的支持、配套的开发工具、仿真器和资料，以及使用者对该微处理器的了解程度、工作经验等。

嵌入式微处理器选型时需要考虑的一些问题如下：

l  根据产品的应用领域选择不同公司的微处理器：根据一个产品的功能和性能，即可确定其应用领域。

l  微处理器自带的资源

l  微处理器可扩展的资源

l  芯片的低功耗：低功耗是竞赛的一个考核指标

l  封装：QFP、BGA是微处理器芯片常见的封装形式。

l  价格及供货保证

l  仿真器：仿真器是硬件和底层软件调试时要用到的工具，开发初期如果没有仿真器基本上会寸步难行。

l  OS及开发工具

l  技术支持

选芯片时应选择知名的半导体公司的产品，一个好的公司的技术支持能力相对也会比较有保证。

另外，应选择市面上使用较广的芯片，这将会有比较多的共享资源，给开发带来许多便利。

近年来，嵌入式系统在竞赛作品中也有使用，如：ARM LPC2138（2007年A题，音频信号分析仪）、ARM LPC2132（2007年H题，信号发生器）等。但基本上没有使用操作系统，而是直接在芯片级进行开发，对内部的寄存器、接口等进行编程控制。仅作为一个性能更好的微控制器（MCU）使用。

目前国内有许多公司生产ARM开发板，并且能够提供相关的开发工具与参考资料，在电子设计竞赛中，对于初学ARM的学生来说，建议：选择成品的ARM开发板，对于初学者而言是一个正确的选择。

建议可以准备“通用的ARM最小系统开发板”，例如“LPC214x（LPC2141/2/4/6/8）开发板”、“STM32F103VET6开发板”等。将ARM最小系统作为一款性能更好的MCU使用，不使用操作系统。

 

4.4 DSP的选型

DSP 的主要供应商目前主要有TI，ADI，Motorola，Lucent和Zilog 等公司，其中TI 占有最大的市场份额。DSP选型时主要考虑处理速度、功耗、程序存储器和数据存储器的容量、以及片内的资源（如定时器的数量、I/O 口数量、中断数量、DMA 通道数）等。

TI 公司的DSP：TI 公司现在主推C5000、C2000、C6000、OMAP四大系列DSP。其他系列的DSP 曾经有过风光，但现在都非TI 主推产品了，基本处于淘汰阶段，如：C3X 的浮点系列：C30，C31，C32 ；C2X 和C5X 系列：C20，C25，C50。

ADI公司的DSP：ADI公司的也生产系列DSP产品，例如：SHARC? 处理器，ADSP-21xx 系列处理器。ADI公司支持中国区合作伙伴推出了低价位的本地开发工具，以减少客户开发和优化DSP系统的评估及开发成本，降低ADI公司DSP处理器的学习开发门槛。本地的开发工具由多家合作伙伴提供，包括从仿真器到开发板系列，支持最新的ADI公司DSP处理器

近年来，DSP系统在竞赛作品中也有使用，如：TM320LF240A  DSP（2005年G题，三相正弦波变频电源），等。但基本上是直接在芯片级进行开发，对内部的寄存器、接口等进行编程控制。

目前国内有许多公司生产DSP开发板，并且能够提供相关的开发工具与参考资料，对于初学者而言是一个正确的选择。

注意：作为一般院校的大三本科学生，DSP掌握起来并能够熟练的在竞赛中使用，还是有一定难度的。

 

4.5 建议每个参赛队准备

l  通用的单片机最小系统+低功耗的单片机最小系统+FPGA

或者

l  通用的ARM最小系统+低功耗的单片机最小系统+FPGA

5. 在电子设计竞赛中需要准备什么样的模块？

根据竞赛规则，在竞赛中可以使用事先准备好的模块。建议各参赛队可以根据自己的主攻方向，在培训过程中适当的制作一些模块备用。如：

（1）微控制器电路模块： 如AT89S52单片机 PACK板，ATmega128单片机PACK板，ATmega8单片机PACK板，C8051F330/1单片机PACK板，LM3S615 ARM Cortex-M3微控制器PACK板，LPC2103 ARM 7微控制器PACK板等。

（2）微控制器外围电路模块：如：键盘及LED数码管显示器模块，RS-485总线通信模块，CAN总线通信模块，不同速率和位数的ADC模块，DAC模块等。

（3）放大器电路模块：低频和高频小信号放大器模块、功率放大器模块， 滤波器电路模块等。

（4）传感器电路模块：如：反射式光电传感器模块， 超声波发射与接收模块， 温湿度传感器模块 ，基于AD5933的阻抗测量模块，音频信号检测模块，金属传感器模块等。 

（5）电机控制电路模块：如：基于L298N的直流电机驱动模块，基于L297+L298N的步进电机驱动模块，AC电机调速模块等。

（6）信号发生器电路模块： 如：基于MAX038的函数信号发生器模块，基于AD98xx DDS的信号发生器模块，压频转换模块等。    

（7）电源电路模块：如：整流电路模块，线性稳压电源模块，升压和降压DC-DC电路模块等。   

 

6. 找到和选择合适的IC器件对取得好的竞赛成绩很重要

6.1 竞赛题目中对新型IC器件的选择应用有明确要求

在“全国大学生电子设计竞赛组委会”所公布的“关于组织2011年全国大学生电子设计竞赛的通知”和“2011年全国大学生电子设计竞赛命题原则及征题要求”中可以看到“竞赛题目及要求”、“命题原则及要求”。其中：

（1）命题范围

应以电子技术（包括模拟和数字电路）应用设计为主要内容。可以涉及模-数混合电路、单片机、嵌入式系统、DSP、可编程器件、EDA软件的应用。题目包括“理论设计”和“实际制作与调试”两部分。竞赛题目应具有实际意义和应用背景，并考虑到目前教学基本内容和新技术应用趋势。

（2）命题要求

竞赛题目应能测试学生运用基础知识的能力、实际设计能力和独立工作能力。题目原则上应包括基本要求部分和发挥部分，从而使绝大多数参赛学生既能在规定时间内完成基本要求部分的设计工作，又能便于优秀学生有发挥与创新的余地。命题应充分考虑到竞赛评审的操作性。

（3）题目类型

① 综合题，应涵盖模-数混合电路，可涉及单片机和可编程逻辑器件的应用，并尽可能适合不同类型学校和专业的学生选用；

② 侧重于某一专业（如电子信息、计算机、通信、自控、电子技术应用等）的题目；

③ 侧重于模拟电路、数字电路、电力电子技术等课程内容的题目；

④ 侧重于新型集成电路应用的题目；

⑤ 侧重于常用电子产品和电子仪器初步设计的题目。

6.2 历届赛题中对新型IC器件的要求与器件的选择

6.2.1  2009年全国大学生电子设计竞赛试题声音导引系统(B题)

赛题要求设计并制作一声音导引系统。在赛题中明确要求本题必须采用组委会提供的电机控制ASSP芯片（型号MMC-1）实现可移动声源的运动。

电机控制ASSP芯片（型号MMC-1）的芯片资料由组委会在竞赛开题时在网上提供。

6.2.2  2009年全国大学生电子设计竞赛试题“宽带直流放大器（C题）”

赛题要求

设计并制作一个宽带直流放大器及所用的直流稳压电源。

（1）基本要求

① 电压增益A_V≥40dB，输入电压有效值V_i≤20mV。A_V可在0～40dB范围内手动连续调节。

② 最大输出电压正弦波有效值V_o≥2V，输出信号波形无明显失真。

③ 3dB通频带0～5MHz；在0～4MHz通频带内增益起伏≤1dB。

④ 放大器的输入电阻≥50W，负载电阻（50±2）W。

⑤ 设计并制作满足放大器要求所用的直流稳压电源。

（2）发挥部分

① 最大电压增益A_V≥60dB，输入电压有效值V_i≤10 mV。

② 在A_V＝60dB时，输出端噪声电压的峰－峰值V_ONPP≤0.3V。

③ 3dB通频带0～10MHz；在0～9MHz通频带内增益起伏≤1dB。

④ 最大输出电压正弦波有效值V_o≥10V，输出信号波形无明显失真。 

⑤ 进一步降低输入电压提高放大器的电压增益。

⑥ 电压增益A_V可预置并显示，预置范围为0～60dB，步距为5dB（也可以连续调节）；放大器的带宽可预置并显示（至少5MHz、 10MHz 两点）。

⑦ 降低放大器的制作成本，提高电源效率。

⑧ 其他（例如改善放大器性能的其它措施等）。

（3）放大器输出功率管的选择

根据赛题要求：“放大器的负载电阻（50±2）W，在3dB通频带0～10MHz，最大输出电压正弦波有效值V_o≥10V，输出信号波形无明显失真。”很明显，赛题要求设计一个宽带大功率的输出放大器，要同时满足输出电压幅度（V_o≥10V）和输出电流要求（负载电阻50W），采用一般的电路结构和器件很难实现，如何选择放大器输出电路的功率器件就很重要了。

从全国获一等奖的作品（第9届全国大学生电子设计竞赛获奖作品汇编）可以看到，选择的功率输出放大器的器件有：THS3091、THS3092，AD811+LT1210，BUF634，电路结构多采用多管并联形式。

这些器件的资料可以在相关网站中找到：

THS3091：http://focus.ti.com/docs/prod/folders/print/ths3091.html

THS3092：http://focus.ti.com/docs/prod/folders/print/ths3092.html

LT1210：http://www.linear.com/product/LT1210

BUF634：http://focus.ti.com/docs/prod/folders/print/buf634.html

 

6.2.3  2007年全国大学生电子设计竞赛试题“程控滤波器（D题）”

赛题要求

    设计并制作程控滤波器，其组成如图D-1所示。放大器增益可设置；低通或高通滤波器通带、截止频率等参数可设置。

图D-1程控滤波器组成框图

（1）基本要求

    ① 放大器输入正弦信号电压振幅为10 mV，电压增益为40 dB，增益10 dB步进可调，通频带为100 Hz～40 kHz，放大器输出电压无明显失真。

    ② 滤波器可设置为低通滤波器，其一3 dB截止频率f_c在1～20 kHz范围内可调，调节的频率步进为1 kHz，2f_c处放大器与滤波器的总电压增益不大于30 dB，R_L＝1 kΩ。

    ③滤波器可设置为高通滤波器，其-3 dB截止频率f_c在1～20 kHz范围内可调，调节的频率步进为1 kHz，0. 5f_c处放大器与滤波器的总电压增益不大于30 dB，R_L＝1 kΩ。

    ④ 电压增益与截止频率的误差均不大于10%。

    ⑤ 有设置参数显示功能。

（2）发挥部分

    ① 放大器电压增益为60 dB，输人信号电压振幅为10 mV ；增益10 dB步进可调，电压增益误差不大于5％。

    ② 制作一个4阶椭圆低通滤波器，带内起伏≤1 dB，－3 dB通带为50 kHz，要求放大器与低通滤波器在200 kHz处的总电压增益＜5 dB，－3 dB通带误差不大于5%。

    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100 Hz～200 kHz，频率步进为10 kHz。

（3）滤波器芯片的选择

根据赛题要求：“低通滤波器，其一3 dB截止频率f_c在1～20 kHz范围内可调；高通滤波器，其-3 dB截止频率f_c在1～20 kHz范围内可调；4阶椭圆低通滤波器-3 dB通带为50 kHz；在200 kHz处的总电压增益＜5 dB。”很明显，要满足赛题要求如何选择滤波器电路结构和选择合适的IC芯片就很重要了 

比较全国获一等奖的作品（2007全国大学生电子设计竞赛获奖作品汇编）可以看到，获索尼杯的作品选择采用的滤波器IC芯片是LTC1608，与其他获奖作品采用MAX297和MAX262/3、OP电路组成的有源滤波器电路结构比较，在降低电路的复杂程度和提高电路的性能指标上，采用LTC1608专用滤波器芯片构成的电路有明显的优势。

LTC1608器件的资料可以在相关网站中找到：

LTC1608：http://www.linear.com/product/LTC1608

6.2.4  2007年全国大学生电子设计竞赛试题“电动车跷跷板（F题）”

赛题要求

    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。配重的位置可以在从始端开始的200～600 mm范围内调整，调整步长不大于50 mm；配重可拆卸。电动车从起始端A出发，可以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F-1和图F-2所示。

图F-1起始状态示意图

图F-2平衡状态示意图

（1）基本要求

    在不加配重的情况下，电动车完成以下运动：

    ① 电动车从起始端A出发，在30 s内行驶到中心点C附近。

    ② 60 s之内，电动车在中心点C附近使跷跷板处于平衡状态，保持平衡5s，并给出明显的平衡指示。

③ 电动车从②中的平衡点出发，30 s内行驶到跷跷板末端B处（车头距跷跷板末端B不大于50 mm）。

    ④ 电动车在B点停止5s后，1 min内倒退回起始端A，完成整个行程。

    ⑤ 在整个行驶过程中，电动车始终在跷跷板上，并分阶段实时显示电动车行驶所用的时间。

（2）发挥部分

    将配重固定在可调整范围内任一指定位置，电动车完成以下运动：

    ① 将电动车放置在地面距离跷跷板起始端A点300 mm以外、90°扇形区域内某一指定位置（车头朝向跷跷板），电动车能够自动驶上跷跷板，如图F-3所示。

图F-3自动驶上跷跷板示意图

    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5s以上。

    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，给出明显的平衡指示，保持平衡5s以上。

    ④ 电动车在3  min之内完成①～③全过程。

    ⑤ 其他。

（3）倾角传感器的选择

在赛题的基本要求和发挥部分都要求：“电动车在中心点C附近使跷跷板处于平衡状态，保持平衡5s，并给出明显的平衡指示。”很明显，赛题要求设计一个角度测量的电路，要满足赛题要求，如何选择角度测量的传感器就很重要了。

从全国获一等奖的作品（2007全国大学生电子设计竞赛获奖作品汇编）可以看到，选择的角度测量的传感器有：SCA103T数字式倾角传感器，Accustar电子倾角传感器，角SCA60C度传感器，AME - B002角度传感器。这些传感器器件或者模块的资料可以在相关网站中找到。

 

 

6.2.5  2003年全国大学生电子设计竞赛试题“宽带放大器（B题）”

赛题要求设计并制作一个宽带放大器。

赛题要求

（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≤V_o≤5.5V内（详见说明4）。

④ 输出噪声电压峰-峰值V_oN ≤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。

（3）宽带、增益可调整的放大器IC的选择

根据赛题要求：“最大输出电压有效值≥6V。最大增益≥58dB (3dB通频带10kHz～6MHz）。AGC范围≥20dB”很明显，赛题要求设计一个宽带、增益可调整的放大器。

从全国获一等奖的作品（2003全国大学生电子设计竞赛获奖作品汇编）可以看到，选择的宽带、增益可调整的放大器的器件为AD603。

为满足“最大输出电压有效值≥6V。”多数采用分立器件构成的输出放大器电路，也有采用AD818IC芯片的电路形式。

AD603的资料可以在相关网站中找到：

http://www.analog.com/zh/other-products/militaryaerospace/ad603/products/product.html

（4）比较2009C题和2003B题要求与器件的选择

① 要求的带宽更宽

2009年：3dB通频带0～10MHz ；

2003年：3dB通频带10kHz～6MHz）；

② 增益更大

2009年：最大电压增益A_V≥60dB；

2003年：最大增益≥58dB；

③ 输出功率更大

2009年：负载电阻（50±2）W。最大输出电压正弦波有效值V_o≥10V ；

2003年：最大输出电压有效值≥6V。

④ 使用器件

a. 宽带、增益可调整的放大器IC的选择：

从2003年的AD603，扩展到2009年的AD603、LMH6624、VCA810、OPA690、OPA2846、AD815等。

b. 功率输出放大器IC的选择：

从2003年的分立器件，扩展到2009年的THS3091、THS3092，AD811+LT1210，BUF634等，电路结构多采用多管并联形式。

 

7. 培训教材选择

全国大学生电子设计竞赛“十二五规划”教材：

① “全国大学生电子设计竞赛 系统设计”

② “全国大学生电子设计竞赛 电路设计”

③ “全国大学生电子设计竞赛 制作实训”

④ “全国大学生电子设计竞赛 技能训练”

⑤ “全国大学生电子设计竞赛 常用电路模块制作”

⑥ “全国大学生电子设计竞赛 ARM嵌入式系统应用设计与实践”

“全国大学生电子设计竞赛“十二五规划”系列教材由黄智伟编著，北京航空航天大学出版社，2011.1出版

7.1 规划教材由来

全国大学生电子设计竞赛既不是单纯的理论设计竞赛也不仅仅是实验竞赛，而是在一个半封闭、相对集中环境和限定时间内，由一个参赛队共同设计、制作完成一个有特定工程背景的作品，作品能否制作成功是竞赛能否取得好的成绩的关键。竞赛有其内在的规律和特点。

为满足高等院校电子信息工程、通信工程、自动化、电气控制类等专业学生参加全国大学生电子设计竞赛的需要，我们编写了“全国大学生电子设计竞赛 系统设计”、“全国大学生电子设计竞赛 电路设计”、“全国大学生电子设计竞赛 技能训练”和“全国大学生电子设计竞赛 制作实训”、 “全国大学生电子设计竞赛 常用电路模块制作”、 “全国大学生电子设计竞赛 ARM嵌入式系统应用设计与实践”系列丛书。该系列丛书从2006年出版以来，已多次印刷，一直是全国各大专院校大学生电子设计竞赛训练的首选教材之一。随着全国大学生电子设计竞赛的深入和发展，近几年来，特别是从2007年以来，电子设计竞赛从题目要求的深度、难度都有很大的提高。2009年对竞赛规则与要求也出现了一些变化，如对“最小系统” 的定义、“性价比”与“系统功耗”指标要求等。为适应新形势下的全国大学生电子设计竞赛的要求与特点，需要对该系列丛书的内容进行修订与补充。

7.2 规划教材内容

“全国大学生电子设计竞赛 系统设计（第2版）”一书，在详细分析了历届全国大学生电子设计竞赛题目类型与特点基础上，用47个系统设计实例，系统介绍了电源类、信号源类、高频无线电类、放大器类、仪器仪表类、数据采集与处理类和控制类7大类作品的设计要求、系统方案、电路设计、主要芯片、程序设计等内容。通过对这些设计实例进行系统方案分析、单元电路设计、集成电路芯片选择，可使学生全面、系统地掌握电子设计竞赛作品的系统设计的基本方法，培养学生系统分析、开发创新的能力。

“全国大学生电子设计竞赛 电路设计（第2版）”一书，在详细分析了历届全国大学生电子设计竞赛题目的设计要求及所涉及的电路基础上，精心挑选了传感器应用电路、信号调理电路、放大器电路、信号变换电路、射频电路、电机控制电路、测量与显示电路、电源电路、单片数据采集系统9类140多个电路设计实例，系统介绍了每个电路设计实例所采用的集成电路芯片的主要技术性能与特点、芯片封装与引脚功能、内部结构、工作原理和应用电路等内容。通过这些电路设计实例，可使学生全面、系统地掌握电路设计的基本方法，培养学生电路分析、设计和制作的能力。由于各公司生产的集成电路芯片类型繁多，限于篇幅，本书仅精选了其中的很少部分，“抛砖引玉”，读者可根据电路设计实例举一反三，利用在参考文献中给出的大量的公司网址，查询到更多的电路设计应用资料。

“全国大学生电子设计竞赛 技能训练（第2版）”一书，从7个方面，系统介绍了元器件的种类、特性与选用原则和注意问题；印制电路板的设计基本原则、设计工具和印制电路板的制作；元器件、导线、电缆、线扎和绝缘套管的安装工艺和焊接工艺；电阻、电容、电感、晶体管等基本元器件的检测，电压和电平的测量，信号参数测量，时间和频率的测量，电路性能参数测量，噪声和接地对测量的影响；电子产品调试基本方法，故障检测的一般方法，模拟电路的调试与故障检测，数字电路的故障检测，整机的调试与故障检测；设计总结报告写作的基本格式、写作要求与示例；赛前培训、赛前题目分析和赛前准备等内容。可使学生全面、系统地掌握在电子竞赛作品制作过程中必需的一些基本技能。

“全国大学生电子设计竞赛 制作实训（第2版）”一书， 介绍了70多个制作实例，指导学生完成SPCE061A 16位单片机最小系统、AT89S52的单片机最小系统、ADuC845单片数据采集最小系统等单片机最小系统的制作；在系统可编程模拟放大器、在系统可编程低通滤波器、单通道音频功率放大器、双通道音频功率放大器、语音录放器、语音解说文字显示系统等模拟电路的制作；FPGA最小系统、彩灯控制器等数字电路的制作；射频小信号放大器、射频功率放大器、VCO（压控振荡器）、PLL-VCO环路、调频发射器、调频接收机等高频电路的制作；DDS AD9852信号发生器、MAX038函数信号发生器等信号发生器的制作；DC-DC升压变换器、开关电源、交流固态继电器等电源电路的制作。内容包括电路组成、元器件清单、安装步骤、调试方法、性能测试方法等，以培训学生掌握实际制作能力。

“全国大学生电子设计竞赛 常用电路模块制作”以全国大学生电子设计竞赛中所需要的常用电路模块为基础，介绍了43个电路模块和5个系统设计实例，包括AT89S52、ATmega128、ATmega8、C8051F330/1单片机，LM3S615ARMCorter^TM-M3微控制器、LPC2103 ARM 7微控制器PACK板的设计与制作；键盘及LED数码管显示器模块、RS-485总线通信模块、CAN总线通信模块、ADC模块和DAC模块的微控制器外围电路模块的设计与制作；放大器模块、信号调理模块、宽带可控增益直流放大器模块、音频放大器模块、D类放大器模块、菱形功率放大器模块、宽带功率放大器模块、滤波器模块的设计与制作；反射式光电传感器模块、超声波发射与接收模块、温湿度传感器模块、阻抗测量模块、音频信号检测模块的设计与制作；直流电机驱动模块、步进电机驱动模块、函数信号发生器模块、DDS信号发生器模块、压频转换模块的设计与制作；线性稳压电源模块、DC-DC电路模块、Boost升压模块、DC-AC-DC升压电源模块的设计与制作；介绍了电路模块在随动控制系统、基于红外线的目标跟踪与无线测温系统、声音导引系统、单相正弦波逆变电源、无线环境监测模拟装置中的应用。本书以实用电路模块为模板，叙述简洁清晰，工程性强，以培训学生完成常用电路模块的制作。所有电路模块都提供电路图、PCB图和元器件布局图。所制作的电路模块可以直接在竞赛中使用。

“全国大学生电子设计竞赛 ARM嵌入式系统应用设计与实践” 以ARM嵌入式系统在全国大学生电子设计竞赛应用所需要的知识点为基础，介绍了LPC214x ARM微控制器的最小系统的设计与制作；介绍了键盘及LED数码管显示器电路、汉字图形液晶显示器模块、触摸屏模块、 LPC214x的ADC和DAC、定时器/计数器和脉宽调制器（PWM）、直流电机、步进电机和舵机驱动电路、光电传感器、超声波传感器、图像识别传感器、色彩传感器、电子罗盘、倾角传感器、角度传感器、 E²PROM 24LC256和SK-SDMP3 模块、nRF905的无线收发器电路模块及CAN总线模块电路与LPC214x ARM微控制器的连接、应用与编程；介绍了基于ARM微控制器的随动控制系统、音频信号分析仪、信号发生器和声音导引系统的设计要求、总体方案设计、系统各模块方案论证与选择、理论分析及计算、系统主要单元电路设计和系统软件设计。介绍了ADS1.2和MDK集成开发环境、工程的建立、程序的编译、HEX文件的生成及ISP下载。该书突出了ARM嵌入式系统应用的基本方法，以实例为模板，培训学生掌握ARM嵌入式系统在电子设计竞赛中的应用。本书所有实例程序都通过验证，相关程序清单可以在北航出版社“下载中心 ”下载。

7.3 规划教材特点

本系列丛书特点是以全国大学生电子设计竞赛所需要的知识点和竞赛技能为基础，内容丰富实用，叙述简洁清晰，工程性强，突出了设计制作竞赛作品的方法与技巧。“系统设计”、“电路设计”、“技能训练”、“制作实训”、“常用电路模块制作”和“ARM嵌入式系统应用设计与实践”六本书互为补充，构成一个完整的训练体系。

“全国大学生电子设计竞赛 系统设计（第2版）” 通过对历年的竞赛设计实例进行系统方案分析、单元电路设计、集成电路芯片选择，全面系统地介绍电子设计竞赛作品的基本设计方法，目的是使学生建立一个“系统概念”，在电子设计竞赛中能够尽快的拿出系统设计方案。

“全国大学生电子设计竞赛 电路设计（第2版）” 通过对9类140多个电路设计实例所采用的集成电路芯片的主要技术性能与特点、芯片封装与引脚功能、内部结构、工作原理和应用电路等内容进行介绍，目的是使学生全面、系统地掌握电路设计的基本方法，能够在电子设计竞赛中尽快的“找到”和“设计”出适用的电路。

“全国大学生电子设计竞赛 技能训练（第2版）”通过对元器件的选用，印制电路板的设计与制作，元器件和导线的安装和焊接；元器件的检测，电路性能参数的测量，模拟电路、数字电路和整机的调试与故障检测，设计总结报告的写作，培训学生全面、系统地掌握在电子竞赛作品制作过程中必需的一些基本技能。

“全国大学生电子设计竞赛 制作实训（第2版）”与“技能训练”相结合，通过单片机最小系统、FPGA最小系统、模拟电路、数字电路、高频电路、电源电路等30多个制作实例，掌握主要元器件特性、电路结构、印制电路板、制作步骤、调试方法、性能测试方法等内容，培养学生制作、装配、调试与检测等基本技能，使其具有一定的实际动手能力，能够顺利的完成电子设计竞赛作品的制作。

“全国大学生电子设计竞赛 常用电路模块制作”指导学生完成电子设计竞赛中所常用的微控制器电路模块、微控制器外围电路模块、放大器电路模块、传感器电路模块、电机控制电路模块、信号发生器电路模块和电源电路模块的制作，所制作的模块可以直接在竞赛中使用。

“全国大学生电子设计竞赛 ARM嵌入式系统应用设计与实践”以ARM嵌入式系统在全国大学生电子设计竞赛应用所需要的知识点为基础，以LPC214x ARM微控制器最小系统为核心， 以LED、LCD和触摸屏显示电路，ADC和DAC电路，直流电机、步进电机和舵机的驱动电路，光电、超声波、图像识别、色彩识别、电子罗盘、倾角传感器、角度传感器，E²PROM，SD卡，无线收发器模块，CAN总线模块的设计制作与编程实例为模板，目的使学生能够简单、快捷的掌握ARM系统，并且能够在电子设计竞赛中应用。

本系列丛书可以作为参加电子设计竞赛学生的训练教材，也可以作为高等院校电子信息工程、通信工程、自动化、电气控制类等专业学生参加各类电子制作、课程设计、毕业设计的教学参考书，以及电子工程技术人员和电子爱好者进行电子电路设计与制作的参考书。

 

7.4 全国大学生电子设计竞赛“十二五规划”教材的购买

全国大学生电子设计竞赛“十二五规划”教材可以直接在当当网和卓越网等网站和新华书店购买。

当当网  http://product.dangdang.com

卓越网  http://www.amazon.cn

参考价格：

 下面的这一部分内容供参考：

全国大学生电子设计竞赛“十二五规划”教材

“全国大学生电子设计竞赛系列丛书”

图书封面和目录

全国大学生电子设计竞赛系统设计

目录

第1章 电源类作品系统设计

1.1三相正弦波变频电源设计

1.1.1三相正弦波变频电源设计要求

1.1.2三相正弦波变频电源系统设计方案比较

1.1.3三相正弦波变频电源系统组成

1.1.4交流电源整流滤波电路设计

1.1.5斩波和驱动电路设计

1.1.6逆变和驱动电路设计

1.1.7真有效值转换电路设计

1.1.8液晶显示及存储电路设计

1.1.9 过压保护和过流保护电路设计

1.1.10单片机电路设计

1.1.11供电电源电路

1.1.12三相正弦波变频电源软件设计

1.2 数控直流电流源设计

1.2.1 数控直流电流源设计要求

1.2.2数控直流电流源系统设计方案比较

1.2.3数控直流电流源主要单元器件的选择

1.2.4电源输入EMI滤波和主电路前级整流滤波稳压电路设计

1.2.5 PWM调制波与MOSFET的驱动电路设计

1.2.6 斩波电路与滤波稳流电路设计

1.2.7电流检测电路设计

1.2.8单片机最小系统的设计

1.<?xml:namespace prefix = st1 />2.9 A/D、D/A的转换电路设计

1.2.10键盘和显示电路和辅助电源电路设计

1.2.11系统误差分析

1.2.12系统的热设计与电磁兼容的设计

    1.2.13提高系统精度的技术措施

1.2.14数控直流电流源软件设计

1.3 直流稳压电源设计

1.3.1直流稳压电源设计要求

1.3.2直流稳压电源系统设计方案

    1.3.3稳压电源电路设计

    1.3.4稳流电源电路设计

    1.3.5 PWM升压型开关稳压电路（DC-DC变换器）设计

1.3.6显示电路设计

1.4 简易数控直流电源设计

1.3.1简易数控直流电源设计要求

1.3.2简易数控直流电源系统设计方案

1.4.3 AT89S52单片机最小系统设计

1.4.4 D/A转换器电路设计

1.4.5 功率输出电路设计

1.4.6 过流保护电路设计

1.4.7 键盘／显示器电路设计

1.4.8 输出电压显示电路设计

1.4.9直流稳压电源电路设计

1.4.10简易数控直流电源系统软件设计

1.5 开关稳压电源

1.5.1 开关稳压电源设计要求

1.5.2 开关稳压电源设计方案

1.5.3  Boost升压（斩波）电路设计

1.5.4 采用的移相全桥软开关的DC-DC变换器电路设计

1.5.5 采用推挽结构的DC-DC变换器电路设计

1.5.6 保护电路设计

1.5.7 辅助电源电路设计

1.6光伏并网发电模拟装置

1.6.1光伏并网发电模拟装置设计要求

1.6.2 光伏并网发电模拟装置系统方案设计

1.6.3 理论分析与计算

1.6.4  DC-DC电路设计

1.6.5  DC-AC主回路电路的设计

1.6.6保护电路设计

1.6.7 低通滤波电路设计

1.6.8辅助电源电路设计

1.6.9并网控制电路的设计

1.6.10 系统测试与结果分析

 

第2章 信号源类作品系统设计

2.1 正弦信号发生器设计

2.1.1正弦信号发生器设计要求

2.1.2正弦信号发生器系统设计方案

2.1.3 DDS的理论分析与参数计算

2.1.4正弦信号发生电路设计

2.1.5 DDS接口电路设计

2.1.6滤波电路和放大器电路设计

2.1.7键盘和显示电路设计

2.1.8电源电路设计

2.1.9正弦信号发生器软件设计

2.2 电压控制LC振荡器设计

2.2.1电压控制LC振荡器设计要求

2.2.2 电压控制LC振荡器设计系统设计方案比较

2.2.3电压控制LC振荡器系统组成

2.2.4压控振荡器和稳幅电路设计

2.2.5 前置分频器和锁相频率合成器电路设计

2.2.6 低通滤波器电路和电源电路设计

2.2.7功率放大电路和峰-峰值检测显示电路设计

2.2.8立体声电路模块应用电路设计

2.2.9相关参数的计算

2.2.10电压控制LC振荡器软件设计

2.3 波形发生器设计

2.3.1波形发生器设计要求

2.3.2波形发生器系统设计方案

2.3.3晶体振荡器和锁相环电路设计

2.3.4地址计数脉冲产生电路设计

2.3.5波形产生电路设计

2.3.6滤波、稳幅输出电路设计

2.3.7单片机系统设计

2.3.8 波形发生器软件设计

2.4 实用信号源设计

2.4.1实用信号源设计要求

2.4.2实用信号源系统设计方案

2.4.3单片机系统设计

2.4.4主振和吞时钟脉冲电路设计

2.4.5正弦波形成电路设计

2.4.6滤波器和方波形成电路设计

2.4.7幅度控制和驱动电路设计

2.4.8 实用信号源软件设计

2.5 信号发生器

2.5.1信号发生器设计要求

2.5.2信号发生器系统设计方案

2.5.3采用DDS芯片的信号发生器电路设计

2.5.4 采用Xilinx DDS IP核的信号发生器电路设计

2.5.5 采用Altera 的DDS IP核的信号发生器电路设计

2.5.6  DAC电路设计

2.5.7 可变增益放大电路设计

2.5.8 功率放大器电路设计

2.5.9 电源电路设计

2.5.10 键盘输入电路设计

 

第3章 高频无线电类作品系统设计

3.1单工无线呼叫系统设计

3.1.1单工无线呼叫系统设计要求

3.1.2单工无线呼叫系统设计方案

3.1.3发射部分电路的设计

3.1.4接收部分电路的设计

3.1.5 PT2262/2272编码/解码电路设计

3.1.6 20dB衰减器的设计

3.1.7单工无线呼叫系统软件设计

3.1.8 系统抗干扰措施

3.2 调频收音机设计

3.2.1调频收音机设计要求

3.2.2调频收音机系统设计方案

3.2.3收音机电路设计

3.2.4 PLL频率合成器及环路滤波电路设计

3.2.5电源电路设计

3.2.6实时时钟电路设计

3.2.7电台锁存电路设计

3.2.8调频收音机软件设计

3.3 短波调频接收机设计

3.3.1短波调频接收机设计要求

3.3.2短波调频接收机系统设计方案

3.3.3 接收机电路设计

3.3.4 输入匹配电路设计

3.3.5音量控制电路设计

3.3.6 锁相频率合成电路设计

3.3.7单片机系统设计

3.3.8短波调频接收机软件设计

3.4调幅广播收音机设计

3.4.1调幅广播收音机设计要求

3.4.2调幅广播收音机系统设计方案

3.4.3收音机电路设计

3.4.4 AGC电压检出电路设计

3.4.5 PLL电路设计

3.4.6电源电路设计

3.4.7单片机系统和显示电路设计

3.4.8实时钟芯片DS1302应用电路设计

3.4.9调幅广播收音机软件设计

3.5 简易无线电遥控系统设计

3.5.1简易无线电遥控系统设计要求

3.5.2简易无线电遥控系统设计方案

3.5.3发射机的按键控制与编码电路设计

3.5.4发射机的调频振荡器和功率放大器电路设计

3.5.5接收机高频放大器电路设计

3.5.6接收机的解调器电路设计

3.5.7解码和控制电路设计

3.6 无线识别装置

3.6.1 无线识别装置设计要求

3.6.2 无线识别装置系统设计方案

3.6.3  耦合线圈电路设计

3.6.4 阅读器发射电路设计

3.6.5 阅读器接收电路设计

3.6.6 阅读器FSK接收电路设计

3.6.7 应答器电路设计

3.6.8 应答器FSK调制电路设计

 

3.7 无线环境监测模拟装置

3.7.1无线环境监测模拟装置设计要求

3.7.2 无线环境监测模拟装置系统设计方案

3.7.3 理论分析与计算

3.7.4 发射电路设计

3.7.5 接收电路设计

3.7.6 系统软件设计

 

第4章 放大器类作品系统设计

4.1 宽带放大器设计

4.1.1 宽带放大器设计要求

4.1.2 宽带放大器系统设计方案

4.1.3输入电路设计

4.1.4可控增益宽带放大器设计

4.1.5手动增益预置和控制电路设计

4.1.6功率放大电路设计

4.1.7有效值测量电路设计

4.1.8单片机电路和稳压电源电路设计

4.1.9宽带放大器抗干扰措施

4.1.10宽带放大器软件设计

4.2 高效率音频功率放大器设计

4.2.1高效率音频功率放大器设计要求

4.2.2高效率音频功率放大器系统设计方案

4.2.3高效率功率放大器电路设计

4.2.4信号变换电路和功率测量电路设计

4.2.5短路保护电路设计

4.2.6音量显示电路设计

4.2.7电源电路设计

4.2.8高效率音频功率放大器软件设计

4.3 测量放大器设计

4.3.1 测量放大器设计要求

4.3.2 测量放大器系统设计方案

4.3.3前级仪器放大器电路设计

4.3.4数控衰减器电路设计

4.3.5单片机电路和信号变换放大器设计

4.3.6电源电路设计

4.3.7测量放大器软件设计

4.4 实用低频功率放大器设计

4.4.1实用低频功率放大器设计要求

4.4.2实用低频功率放大器系统设计方案

4.4.3前置放大器电路设计

4.4.4功率放大器电路设计

4.4.5波形变换电路设计

4.4.6保护电路设计

4.4.7稳压电源电路设计

4.5 宽带直流放大器

4.5.1  宽带直流放大器设计要求

4.5.2 宽带直流放大器系统设计方案

4.5.3 宽带直流放大器理论分析与计算

4.5.4 信号放大电路设计

4.5.5 功率放大器驱动电路设计

4.5.7 功率放大器电路设计

4.5.8 调零电路设计

4.5.9 低通滤波器电路设计

4.5.10 微控制器电路设计

4.5.11电源电路设计

4.5.12宽带直流放大器软件设计

4.6 低频功率放大器

4.6.1低频功率放大器设计要求

4.6.2 低频功率放大器系统设计方案

4.6.3 电压放大电路设计

4.6.4 功率放大电路设计

4.6.5 带阻滤波器的设计

4.6.6 显示电路设计

4.6.7 电源功率测量电路设计

4.6.8 输出信号功率测量电路设计

4.6.9 单片机最小系统设计

4.6.10 低频功率放大器系统软件设计

 4.7 程控滤波器

4.7.1 程控滤波器设计要求

4.7.2 程控滤波器系统设计方案

4.7.3  程控放大器电路设计

4.7.4  低通滤波器电路设计

4.7.5 高通滤波器电路设计

4.7.6 椭圆滤波器电路设计

4.7.7 用于可控增益放大器增益调节的DAC电路设计

4.7.8 用于扫频信号发生器的DAC电路设计

4.7.9 有效值测量电路设计

4.7.10 扫频信号源电路设计

4.7.11 程控滤波器系统软件设计

 

第5章 仪器仪表类作品系统设计

5.1 简易电阻、电容和电感测试仪设计

5.1.1 简易电阻、电容和电感测试仪设计要求

5.1.2 简易电阻、电容和电感测试仪系统设计方案

5.1.3 测量Rx和Cx的RC振荡电路设计

5.1.4多路开关转换电路和单片机最小系统设计

5.1.5 电阻、电容和电感参数测试仪软件设计

5.2 简易数字频率计设计

5.2.1 简易数字频率计设计要求

5.2.2 简易数字频率计系统设计方案

5.2.3输入电路设计

5.2.4分频器电路和三态门电路设计

5.2.5单片机系统和自校电路

5.2.6简易数字频率计软件设计

5.2.7误差分析

5.3 频率特性测试仪设计

5.3.1频率特性测试仪设计要求

5.3.2 频率特性测试仪系统设计方案

5.3.3扫频信号源发生器电路设计

5.3.4幅度测量电路设计

5.3.5相位测量电路设计

5.3.6被测网络的制作

5.3.7频率特性测试仪软件设计

5.4 数字式工频有效值多用表设计

5.4.1数字式工频有效值多用表设计要求

5.4.2 数字式工频有效值多用表系统设计方案

5.4.3输入放大器电路设计

5.4.4信号采样和保持电路设计

5.4.5 A/D采样电路设计

5.4.6信号频率采样和倍频电路设计

5.4.7数字式工频有效值多用表软件设计

5.5 简易数字存储示波器设计

5.5.1简易数字存储示波器设计要求

5.5.2 简易数字存储示波器系统设计方案

5.5.3信号调理电路设计

5.5.4触发电路设计

5.5.5 A/D转换电路设计

5.5.6数据存储器电路设计

5.5.7 数模转换器（D/A）和输出电路设计

5.5.8控制器电路设计

5.5.9键盘和显示器设计

5.5.10简易数字存储示波器软件设计

5.6 低频数字式相位测量仪设计

5.6.1相位测量仪设计要求

5.6.2相位测量仪系统设计方案比较

5.6.3相位测量仪相位测量原理和电路框图

5.6.4相位测量仪通道输入调理电路设计

5.6.5相位测量仪FPGA控制部分电路设计

5.6.6相位测量仪峰值保持、过峰检测电路设计

5.6.7相位测量仪显示电路、按键开关和电源电路设计

5.6.8移相信号发生器数字移相原理和电路框图

5.6.9移相信号发生器正弦波信号的产生

5.6.10移相信号发生器的其他单元电路设计

5.6.11低频数字式相位测量仪软件设计

5.7 简易逻辑分析仪设计

5.7.1 简易逻辑分析仪设计要求

5.7.2 简易逻辑分析仪系统设计方案

5.7.3电路数字信号发生器电路设计

5.7.4  8位输入电路设计

    5.7.5 逻辑分析仪的功能实现

5.7.6 双端口RAM电路设计

5.7.7液晶显示器电路

5.7.8 单片机系统之间的通信

5.7.9简易逻辑分析仪软件设计

5.8 集成运放综合参数测试仪

5.8.1 集成运放综合参数测试仪设计要求

5.8.2 集成运放综合参数测试仪设计方案

5.8.3 微控制器电路设计
5.8.4 运放参数测试电路设计
5.8.5 单位增益带宽测试电路设计
5.8.6 DDS信号源电路设计

5.8.7 集成运放综合参数测试仪软件设计

5.9 简易频谱分析仪

5.9.1 简易频谱分析仪设计要求

5.9.2 简易频谱分析仪设计方案

5.9.3 微控制器电路设计

5.9.4 本机振荡器电路设计

5.9.5 混频器电路设计

5.9.6  可编程放大器电路设计

5.9.7  滤波器电路设计
5.9.8  检波器电路设计

5.9.9 键盘及显示电路设计

5.9.10 简易频谱分析仪软件设计

 5.10 音频信号分析仪

5.10.1 音频信号分析仪设计要求

5.10.2 音频信号分析仪设计方案

5.10.3 理论分析与计算

5.10.4 输入放大器电路设计

5.10.5 微控制器系统电路设计

5.10.6 音频信号分析仪系统软件设计

5.11 数字示波器

5.11.1数字示波器设计要求

5.11.2 数字示波器设计方案

5.11.3 数字示波器的实时采样和等效采样

5.11.4数字示波器的垂直灵敏度和扫描速度

5.11.5 输入通道信号调理电路设计

5.11.6 采样保持电路设计

5.11.7 ADC电路设计

5.11.8 触发电路设计

5.12 积分式直流数字电压表 

5.12.1 积分式直流数字电压表设计要求

5.12.2 双斜积分式直流数字电压表设计方案

5.12.3 三斜积分式直流数字电压表设计方案

5.12.4 双斜式积分电路设计

5.12.5 三斜式积分电路设计

5.12.6 基准电压电路设计

5.12.7微控制器和显示电路设计

5.12.8 电源电路设计

 

 

第6章 数据采集与处理类作品系统设计

6.1 数据采集与传输系统设计

6.1.1 数据采集与传输系统设计要求

6.1.2 数据采集与传输系统设计方案

6.1.3 8路模拟信号的产生与A/D变换器电路设计

6.1.4 单片机和键盘显示器的接口电路设计

6.1.5 二进制数字调制器电路设计

6.4.6 解调器电路设计

6.1.7 3dB带宽为30～50 kHz的带通滤波器电路设计

6.1.8 时钟频率可变的测试码发生器电路设计

6.1.9 伪随机码发生器和加法电路设计

6.1.10数据通道的切换电路设计

6.1.11数据采集与传输系统 软件设计

6.2 数字化语音存储与回放系统设计

6.2.1 数字化语音存储与回放系统设计要求

6.2.2 数字化语音存储与回放系统设计方案

6.2.3语音前置放大器电路设计

6.2.4带通滤波器电路设计

6.2.5 A/D转换器电路设计

6.2.6单片机和D/A转换器电路设计

6.2.7幅频特性校正电路设计

6.2.8音频放大器和自动增益控制电路（AGC）电路设计

6.2.9数字化语音存储与回放系统软件设计

6.3 多路数据采集系统设计

6.3.1 多路数据采集系统设计要求

6.3.1多路数据采集系统设计方案

6.3.3正弦波发生器电路设计

6.3.4 F/V变换电路设计

6.3.5 A/D转换与数据采集电路设计

6.3.6主从单片机通信电路设计

6.3.7 键盘与显示模块电路设计

6.3.8多路数据采集系统软件设计

第7章 控制类作品系统设计

7.1 悬挂运动控制系统设计

7.1.1悬挂运动控制系统设计要求

7.1.2悬挂运动控制系统设计方案比较

7.1.3步进电机的驱动电路设计

7.1.4 坐标显示电路和按键输入电路设计

7.1.5黑线检测电路的设计

7.1.6主控制器电路设计

7.1.7悬挂运动控制系统软件设计

7.1.8系统测试

7.2 简易智能电动车设计

7.2.1 简易智能电动车设计要求

7.2.2 简易智能电动车系统设计方案

7.2.3轨迹、光源、障碍物、金属探测和路程测量等传感器电路设计

7.2.4单片机控制系统设计

7.2.5电机驱动电路

7.2.6数码管动态显示电路设计

7.2.7 简易智能电动车系统软件设计

7.3液体点滴速度监控装置设计

7.3.1 液体点滴速度监控装置设计要求

7.3.2 液体点滴速度监控装置系统设计方案

7.3.3主站单片机系统电路设计

7.3.4步进电机驱动电路设计

7.3.5液滴检测电路设计

7.3.6声光报警电路设计

7.3.7 CAN总线收发器电路

7.3.8液体点滴速度监控装置软件设计

7.3.9液体点滴速度监控装置软件设计

7.4 自动往返电动小汽车设计

7.4.1 自动往返电动小汽车设计要求

7.4.2 自动往返电动小汽车系统设计方案

7.4.3单片机系统电路设计

7.4.4电动机驱动调速电路设计

7.4.5路面黑线检测电路设计

7.4.6车速检测电路和电源电路设计

7.4.7自动往返电动小汽车软件设计

7.5 水温控制系统设计

7.5.1 水温控制系统设计要求

7.5.2 水温控制系统设计方案

7.5.3温度检测电路设计

7.5.4 A/D转换器电路设计

7.5.5强电控制与驱动电路设计

7.5.6交流电过零检测电路设计

7.5.7语音电路和打印机接口电路设计

7.5.8 水温控制系统软件设计

7.6 电动车跷跷板

7.6.1 电动车跷跷板设计要求

7.6.2 电动车跷跷板设计方案

7.6.3 理论分析与计算

7.6.4 电动车跷跷板的倾斜角度的测量

7.6.5 路径检测电路设计

7.6.6 步进电机驱动电路设计

7.6.7 电动车跷跷板系统软件设计

7.7 声音导引系统

7.7.1声音导引系统设计要求

7.7.2声音导引系统方案设计

7.7.3  理论分析及计算

7.7.4主控制台的主控板电路设计

7.7.5音频信号发生电路设计

7.7.6音频信号接收电路设计

7.7.7小车电机驱动电路设计

7.7.8语音播报电路设计

7.7.9 舵机控制电路设计

7.7.10 显示电路设计

7.7.11 声音导引系统软件设计

全国大学生电子设计竞赛 电路设计（第2版）

目录

第1章        传感器应用电路设计

1.1 温度传感器应用电路设计

1.1.1 基于AD592的-25℃～+105℃的温度测量电路

1.1.2 基于MAX6566/6577的温度测量电路（T/F输出）

1.1.3 基于MAX6625/6626的温度测量电路（12Bit I²C数字输出）

1.1.4基于DS1624的数字温度测量电路

1.1.5 基于MLX90614的红外温度计电路

1.2    湿度传感器应用电路设计

1.2.1 基于SHT1x/SHT7x 湿度传感器的湿度测量电路

1.2.2 基于HS1100 湿度传感器的湿度测量电路

1.3 压力传感器应用电路设计

1.3.1 基于MPX-xxxx系列压力传感器的压力测量电路

1.3.2 基于24PCSMT/26PCSMT系列压力传感器测量电路

1.4 磁场传感器应用电路设计

1.4.1 基于AD22151磁场传感器的磁场测量电路

1.4.2 基于HMC磁场传感器的磁场测量电路

1.5 液位传感器应用电路设计

1.5.1 基于LLE 系列光电液位传感器的液位测量电路

1.5.2 基于LM1042/LM1830液位传感器的液位测量电路

1.6 超声波传感器应用电路设计

1.6.1 超声波发射／接收传感器

1.6.2 基于LM1812超声波收发器的超声波遥控电路

1.7 转速传感器应用电路设计

1.7.1 基于KMI15/16转速传感器的转速测量电路

1.7.2 基于LM2907/2917 F/V转换器的转速测量电路

1.8 加速度传感器应用电路设计

1.8.1 基于ADXL05加速度传感器的加速度测量电路

1.8.2 基于MMA1220D加速度传感器的加速度测量电路

1.8.3 基于MMA745xL的数字输出加速度测量电路

1.9 光电传感器应用电路设计

1.9.1 基于红外光电传感器的检测电路

1.9.2 基于AM336光电检测集成电路的光电检测电路

1.9.3 基于LX1970可见光传感器的可见光检测电路

1.10 电流传感器应用电路设计

1.10.1 基于ACS750电流传感器的电流检测电路

1.10.2 基于MAX471/472电流传感器的电流检测电路

1.10.3 基于MLX91205 IMC电流传感器的电流检测电路

1.11 电容传感器应用电路设计

1.11.1 基于CAV414电容/电压转换器集成电路的电容测量电路

1.11.2 基于CAV424电容/电压转换器集成电路的电容测量电路

1.12 角度传感器应用电路设计

1.12.1 基于UZZ9000和KMZ41的角度检测电路

1.12.2 基于UZZ9001和KMZ41的角度检测电路

1.12.3 基于WDD35D的角度检测电路

1.13 倾斜角度传感器应用电路设计

1.13.1 基于MSA-LD2.0的倾斜角度检测电路

1.13.2 基于SCA103T的倾斜角度检测电路

1.14电子罗盘应用电路设计

1.14.1 LP3200-D50 平面罗盘模块

1.14.2 LP3300 三维电子罗盘模块

1.15 颜色识别传感器应用电路设计

1.15.1 基于TSLB/TSLG/TSLR257的颜色传感器电路

1.15.2 基于TCS230的颜色传感器电路

1.15.3 基于TCS3404CS/TCS3414CS颜色传感器电路

1.16 环境亮度传感器应用电路设计

1.16.1 基于APDS9002/9008环境亮度检测电路

1.16.2 基于APDS 9300环境亮度检测电路

1.16.3 基于NJL7502R模拟人眼的光传感器电路

1.17 光学接近传感器应用电路设计

1.17.1 基于APDS-9120的光学接近传感器电路

1.17.2 基于APDS-9700的光学接近传感器电路

1.18 霍尔元件应用电路设计

   1.18.1 基于UGN3235的霍尔开关电路

   1.18.2 基于UGN3503的线性霍尔传感器电路

1.18.3 基于TLE4941/4941C的霍尔传感器电路

   1.18.4 基于MLX90215的可编程线性霍尔传感器电路

1.19 位置传感器电路设计

1.19.1 基于MLX90333的同轴3D操纵杆位置传感器电路

1.19.2 基于MLX90324的同轴旋转位置传感器电路

1.20冲击传感器电路设计

1.20.1 基于LTC6084冲击传感器电路

1.20.2 基于MAX4257的压电薄膜传感器电路

 

第2章       信号调理电路设计

2.1 桥式传感器信号调理电路设计

2.1.1 基于AD22055的桥式传感器信号调理电路

2.1.2 基于1B32的桥式传感器信号调理电路

2.2 温度传感器信号调理电路设计

2.2.1基于ADT70铂热电阻信号调理电路

2.2.2 基于AD594/595/596/597的热电偶冷端温度补偿电路

2.3 可编程的信号调理电路设计

2.3.1 基于MAX1459二线式的传感器信号调理电路

2.3.2 基于AD7714三线串行接口的传感器信号调理电路

2.4 压力传感器信号调理电路设计

    2.4.1 基于MAX1450的压阻式压力传感器信号调理电路

2.4.2 基于MAX1458的压阻式压力传感器信号调理电路

2.5 电压/电流变送器电路设计

2.5.1 基于XTR115/116的4～20mA电流变送器电路

2.5.2 基于AD693的 4～20mA传感器变送器

2.5.3 基于MLX90323的4~20 mA传感器接口电路

 

第3章       放大器电路设计

3.1 仪表放大器电路设计

3.1.1 基于AD624的仪表放大器电路

3.1.2 基于INA114的仪表放大器电路

3.1.3 基于PGA206/207的可编程增益仪表放大器电路

3.2  FET输入仪表放大器电路设计

3.2.1 基于INA121 FET输入仪表放大器的放大电路

3.2.2 基于LT1102 JFET输入仪表放大器的宽带放大电路

3.3 差分放大器电路设计

3.3.1 基于AD8132的350MHz差分放大器电路

3.3.2 基于AD8351 RF/IF 2.2GHz差分放大器电路

3.4 隔离放大器电路设计

3.4.1 基于ISO120/121的隔离放大器电路

3.4.2 基于AD215的120kHz隔离放大器电路

3.5 可编程增益放大器电路设计

    3.5.1 基于AD603的90MHz低噪声可编程放大器电路

3.5.2 基于VCA2612的可编程80MHz低噪声前置放大器电路

3.5.3 基于MAX9939的SPI可编程增益放大器

3.5.4 基于DS4420的I²C可编程增益放大器

3.6 采样/保持放大器电路设计

    3.6.1 基于AD783的采样/保持电路

    3.6.2 基于SHC5320的采样/保持电路

3.6.3 基于MAX5165的32通道采样/保持电路

3.7 宽带放大器电路设计

    3.7.1 基于RF3377的DC~6GHz宽带放大器电路

3.7.2 基于ABA-52563的DC~3.5GHz的宽带放大器电路

3.8 宽带功率放大器电路设计

3.8.1 基于AD815的宽带功率放大器电路

3.8.2 基于BUF602的宽带功率放大器电路

3.8.3 基于BUF634的宽带功率放大器电路

3.9 麦克风放大器电路设计

3.9.1 基于MAX9812/9813/9814麦克风放大器电路

3.9.2 基于TS472的低噪声麦克风前置放大器电路

3.9.3 基于NJM2781的麦克风放大器电路

3.10 音频功率放大器电路设计

    3.10.1 基于LM4766音频功率放大器电路

3.10.2 基于TS2012 的立体声 D类音频放大器电路

3.10.3 基于AD199x的D类音频放大器

3.11对数放大器电路设计

3.11.1 基于AD8307的对数放大器电路

3.11.2 基于MAX4206的对数放大器电路

3.11.3 基于LOG112/LOG2112的对数放大器电路

 

第4章       信号变换与产生电路设计

4.1 乘法器应用电路设计

4.1.1 基于AD835 400MHz电压输出四象限乘法器电路

4.1.2 基于MC1495宽带线性四象限乘法器电路

4.2  V/F（电压/频率）和F/V（频率/电压）变换电路设计

4.2.1基于VFC121的精密单电源V/F变换电路

4.2.2 基于AD650的V/F和F/V变换电路

4.3 数字电位器电路设计

    4.3.1 基于X9241的数字电位器电路

4.3.2 基于MAX5494-MAX5499的10 Bit双通道线性数字电位器电路

4.4 信号发生器电路设计

    4.4.1 基于MAX038的函数信号发生器电路

4.4.2 基于HT1380 串行时钟电路

4.5 振荡器电路设计

4.5.1  基于MAX2605～MAX2609  45～650MHz VCO电路

4.5.2  基于MAX2620的10～1050MHz RF振荡器电路

4.5.3  基于MC1648的225MHz VCO电路

4.5.4  基于MC12148的 1100MHz VCO电路

4.5.5  基于Si530/531的10 MHz～1.4 GHz晶体振荡器电路

4.5.6  基于MAX2470/2471的10～500MHz VCO输出缓冲电路

 

第5章       射频电路设计

5.1 低噪声放大器（LNA）电路设计

5.1.1 基于MBC13720的400MHz～2.4GHz低噪声放大器（LNA）电路

    5.1.2 基于MGA72543的0.1GHz～6GHz低噪声放大器（LNA）电路

5.2 射频功率放大器（RFPA）电路设计

    5.2.1 基于AD8353的100MHz～2.7 GHz 射频功率放大器电路

5.2.2 基于SGA5263的DC～4.5GHz的射频功率放大器电路

5.3 混频器电路设计

    5.3.1 基于MC13143的DC～2.4GHz线性混频器电路

5.3.2 基于LT5512的DC～3GHz下变频器电路

5.3.3 基于LT5511的400～3000 MHz上变频器电路

5.4. 调制与解调电路设计

    5.4.1 基于U2793B的300MHz调制器电路

    5.4.2 基于RF2721的0.1～500 MHz解调器电路

5.5. 锁相环（PLL）电路设计

    5.5.1 基于MC145106的4MHz PLL电路

5.5.2 基于SP5748的2.4GHz PLL电路

5.6 直接数字频率合成器（DDS）电路设计

    5.6.1 基于AD9834的50MHz DDS电路

    5.6.2 基于AD9858的1GSPS DDS电路

5.7 单片发射与接收电路设计

5.7.1 基于MC2833的调频发射电路

5.7.2 基于MC3371/3372的窄带调频接收电路

5.7.3 基于ET13X220 FM/ FSK 27MHz发射器电路

5.7.4 基于ET13X210的FSK 27MHz 接收器电路

 

第6章       电机控制电路设计

6.1 直流电机控制电路设计

6.1.1 基于TPIC2101的直流电机速度控制电路

6.1.2 基于M51660L的直流电机伺服控制电路

 6.2 无刷直流电机控制电路设计

6.2.1 基于UCC2626/3626的三相无刷直流电机控制电路

6.2.2 基于L6235的三相无刷直流电机驱动电路

6.2.3 基于ECN3067的高压三相无刷直流电机驱动电路

6.3步进电机驱动电路设计

6.3.1 基于MC3479的两相步进电机驱动电路

6.3.2 基于STK673-010的三相步进电机正弦波驱动电路

6.3.3 基于L6258的PWM控制双全桥电机控制电路

6.4 异步电动机控制专用电路设计

6.4.1 基于SA866的三相PWM波形发生器电路

6.4.2 基于MC3PHAC的交流电机控制电路

6.5 单相交流通用电动机控制专用电路设计

    6.5.1 基于MLX90804单相交流电机控制电路

    6.5.2 基于MLX90805的Triac（三端双向可控硅）单相交流电机控制电路

6.6 MOSFET/IGBT开关器件驱动电路设计

6.6.1 基于IR2136/21363/21365的三相桥栅极驱动电路

6.6.2 基于MC33395的三相桥栅极驱动电路

 

第7章       测量与显示电路设计

7.1 数字电压表电路设计

7.1.1 基于ADD3501/3701的单片数字电压表电路

7.1.2 基于MAX1492/1494/的单片数字电压表电路

7.2 真有效值测量电路设计

7.2.1 基于AD737单片真有效值转换器的真有效值检测电路

7.2.2 基于LTC1966/1967/1968单片真有效值转换器的真有效值检测电路

7.3  电能计量电路设计

7.3.1 基于AD7751的单相电能计量检测电路

7.3.2 基于ADE7752的三相电能计量检测电路

7.4 射频功率测量电路设计

7.4.1 基于AD8362的50Hz～2.7GHz射频功率测量电路

7.4.2 基于LT5504的800MHz～2.7GHz射频功率测量电路

7.4.3 基于LTC5507的100KHz～1GHz射频功率测量电路

7.5 相位差测量电路设计

7.6 阻抗测量电路设计

 

7.7 显示器驱动电路设计

7.7.1 基于LM3914/3915/3916的LED条形显示驱动电路

7.7.2 基于TC826的LCD条形显示驱动电路

7.7.3 基于MAX的LED点阵显示驱动电路

 

第8章       电源电路设计

8.1 开关电源电路设计

8.1.1 基于TOPSwitch-GX的开关电源电路

8.1.2 基于TEA152x的开关电源电路

8.2  DC-DC变换电路设计

8.2.1 基于MC34063的升压/降压DC-DC电路

8.2.2 基于TL497A的升压/降压DC-DC电路

8.2.3 基于MAX756/MAX757的3.3V/5V/可调输出升压DC-DC电路

8.2.4基于MAX649/MAX651/MAX652的5V/3.3V/3V/可调输出降压DC-DC电路

8.3 恒流源电路设计

8.3.1 基于LM134/234/334的可调节的恒流源电路

8.3.2 基于LM4140的可编程的电流源电路

8.3.3 基于LT6003的精密1.25μA电流源电路

 

第9章 ADC驱动和DAC输出电路设计

9.1 专用ADC驱动IC电路设计

9.1.1 基于LTC6416的ADC驱动电路

9.1.2 基于LTC66xx系列的ADC接口电路

9.1.3 基于AD8139的ADC接口电路

9.1.4 基于AD8275的电平转换ADC驱动器电路

9.2 采用OP构成的ADC驱动电路设计

9.2.1 基于LMH6618/6619的 单端到单端ADC驱动电路

9.2.2 基于AD8351的单端到差分ADC驱动电路

9.2.3 基于LMH6553的单端到差分ADC驱动电路

9.2.4 基于仪表放大器的ADC驱动电路

9.3 DAC输出电路设计

9.3.1 基于LT6011的DAC输出电路

9.3.2 基于MAX4475/4477的DAC输出电路

9.3.3 基于AD8638的DAC输出电路

9.3.4 基于ADA4430的视频DAC输出电路

9.3.5 基于SMP04的DAC限变器电路

9.4  ADC和 DCA电压基准电路设计

9.4.1 基于LTC6655的ADC基准电压电路

9.4.2 多ADC系统的基准电压电路

9.4.3 基于MAX6325的DAC电压基准电路

9.4.4 基于LT1634-5的DAC电压基准电路

9.4.5 基于LTC6652的ADC和 DCA电压基准电路

 

参考文献

全国大学生电子竞赛技能训练

目录

第1章 元器件的选用

1.1电阻（位）器

1.1.1 电阻的种类与特性

1.1.2 电阻器的选用

1.1.3 电阻器应用时应注意的问题

1.2电容器

1.2.1 电容的种类与特性

1.1.2 电容器的选用

1.1.3 电容器应用时应注意的问题

1.3电感线圈

1.3.1 电感线圈的种类与特性

1.3.2 电感线圈的选用

1.3.3 电感线圈应用时应注意的问题

1.4 变压器

1.4.1 变压器的的种类与特性

1.4.2 变压器的选用

1.5 二极管

1.5.1 二极管的种类与特性

1.5.2 二极管的选用

1.6三极管

1.6.1 三极管的种类与特性

1.6.2 三极管的选用

1.6.3 半导体分立器件应用时应注意的问题

1.7 场效应管

1.7.1 场效应管的种类与特性

1.7.2 场效应管的选用

1.8 晶闸管（可控硅）

1.8.1晶闸管的种类与特性

1.8.2晶闸管的选用

1.9 光电耦合器

1.9.1 光电耦合器的种类与特性

1.9.2 光电耦合器的选用

1.10 霍耳元件

1.10.1 霍尔元件的种类与特性

1.10.2 霍尔元件的选用

1.11 显示器件

1.11.1 显示器件的种类与特性

1.11.2 显示器件的选用

1.12 集成电路

1.12.1 集成电路的种类与特性

1.12.2 集成电路的选用

1.12.3 集成电路应用时应注意的问题

1.13 石英晶体

1.13.1石英晶体的种类与特性

1.13.2石英晶体的选用

1.14 电声器件

1.14.1 扬声器的选用

1.14.2 压电陶瓷蜂鸣片和蜂鸣器的选用

1.14.3 驻极体话筒的选用

1.15 继电器

1.15.1 电磁继电器的选用

1.15.2 固态继电器的选用

1.15.3 干簧管的选用

 

1.16电子元器件的电浪涌防范措施

1.16.1 电路开关工作状态产生的浪涌电流的防范措施

1.16.2 电容性负载接通时产生的浪涌电流的防范措施

1.16.3 电感性负载断开时产生的浪涌电压的防范措施

1.16.4 驱动白炽灯时产生的浪涌电流的防范措施

1.16.5 供电电源引起的浪涌干扰的防范措施

1.16.6 TTL电路防浪涌干扰的防范措施

 

第2章 印制电路板的设计与制作

2.1 印制电路板基础知识

2.1.1 印制电路板的类型

2.1.2 元器件封装形式

2.1.3 导线宽度与间距

2.1.4 焊盘和过孔（导孔）

2.1.5 网络、中间层和内层

 

2.2 印制电路板的设计步骤

2.2.1 电路板设计的前期工作

2.2.2 规划电路板

2.2.3 设置PCB设计环境和定义边框

2.2.4 引入网络表和修改元器件封装

2.2.5 布置元器件位置

2.2.6 布线规则设置

2.2.7 自动布线及手工调整

2.2.8 文件保存及打印输出

2.3元器件的布局

2.3.1 元器件的布局一般要求

2.3.2 核心元件

2.3.3 电磁屏蔽

2.3.4 通风散热

2.3.5 机械强度

2.3.6 可调元器件的布局

2.4 印制电路板的布线

2.4.1 基本布线方法

2.4.2 印制板布线的一般要求

2.4.3 印制导线走向与形状

2.4.4 引线元器件焊盘的形状和尺寸

2.4.5 表面安装元器件的焊盘形状和尺寸

2.4.6 大面积铜箔的处理

2.5 印制电路板的制作

2.5.1 打印菲林纸

2.5.2 曝光

2.5.3 显影

2.5.4 腐蚀

2.5.5 打孔

2.5.6 穿孔

2.5.7 沉铜

2.5.8 表面处理

2.6 锉削

2.6.1 锉刀的结构与形状

2.6.2 锉刀的握法

2.6.3 锉削的姿势和动作

2.6.4 锉削平面的方法

2.6.5 锉削中常用的测量工具

2.7 钻孔和扩孔

2.7.1 钻孔

2.7.2 扩孔

2.7.3 钻孔和扩孔时应注意的一些问题

 

第3章 元器件的安装与焊接

3.1电子元器件安装前的预处理

3.1.1 电子元器件的引线镀锡

3.1.2 电子元器件的引线成型

3.2电子元器件的安装

3.2.1 电子元器件的安装形式

3.2.2 电子元器件的安装时应注意的一些问题

3.3常用焊接工具与焊接材料

3.3.1 电烙铁

3.3.2 焊料

3.3.3 焊剂

3.3.4 拆焊工具

3.3.5 其它辅助工具

3.4手工焊接的基本方法

3.4.1 电烙铁和焊锡丝的握拿方式

3.4.2 插装式元器件焊接操作的基本步骤

3.4.3 插装式元器件焊点质量检查

3.4.4 表面安装元器件的焊接方法

3.5 焊接过程中应注意的一些问题

3.5.1 印制电路板的焊接

3.5.2 接线柱的焊接

3.5.3 开关、插接件等铸塑元件的焊接

3.5.4 继电器、波段开关等弹片类元件的焊接

3.5.5 集成电路的焊接

3.5.6 表面安装元器件的焊接

3.6 拆焊

3.6.1 插装式元器件的拆焊

3.6.2 SMT元器件的拆焊

3.7 导线加工

3.7.1 绝缘导线的加工步骤

3.7.2 屏蔽导线的加工

3.8 导线的连接

3.8.1两条粗细相同的导线的连接

3.8.2两条粗细不同的导线的连接

3.9 导线成型

3.9.1 线绳绑扎

3.9.2 其他扎线方法

3.9.3 线扎制作要求

3.10 导线端子的焊接

3.10.1 导线与元器件之间的焊接

3.10.2 导线与印制电路板的焊接

3.11 整机装配流程

3.11.1 装配准备

3.11.2 印制电路板装配

3.11.3 连接线的加工与制作

3.11.4 单元组件装配

3.11.5 箱体装联

3.11.6 整机调试

3.11.7 验收

3.12 静电保护

3.12.1 静电的产生和危害

3.12.2 静电敏感器件的分级

3.12.3 静电源

3.12.4 静电的防护方法

3.12.5 静电防护器材及静电测量仪器

3.12.6 防静电技术指标要求

第4章 参数测量

4.1 电子测量基础知识

4.1.1 电子测量  

4.1.2 电子测量仪器

4.1.3 测量术语

4.1.4 测量误差的概念与表示方法

4.2 元器件的检测

4.2.1 固定电阻器的检测

4.2.2 电位器的检测

4.2.3 压敏电阻的检测

4.2.4 光敏电阻的检测

4.2.5 固定无极性电容器的检测

4.2.6 电解电容的检测

4.2.7 可变电容器检测

4.2.8 电感线圈的检测

4.2.9 电源变压器的检测

4.2.10 整流二极管的检测

4.2.11 全桥组件的检测

4.2.12 快恢复／超快恢复二极管的检测

4.2.13 硅高速二极管的检测

4.2.14 肖特基二极管的检测

4.2.15 稳压二极管的检测

4.2.16 变容二极管的检测

4.2.17 发光二极管的检测

4.2.18 单向晶闸管的检测

4.2.19 双向晶闸管的检测

4.2.20 可关断晶闸管的检测

4.2.21 中小功率三极管的检测

4.2.22 大功率晶体三极管的检测

4.2.23 达林顿管的检测

4.2.24 光电三极管的检测

4.2.25 结型场效管的检测

4.2.26 绝缘栅场效应管的检测

4.2.27 光电耦合器的检测

4.2.28 霍耳元件的检测

4.2.29 LED数码管的检测

4.2.30 TN型液晶显示器件的检测

4.2.31 运算放大器的检测

4.2.32 数字集成电路的检测

4.2.33 石英晶体的检测

4.2.34 电声器件的检测

4.3电压测量

4.3.1 电压测量的特点

4.3.2 交流电压的参数

4.3.3 常用电压测量仪器

4.3.4 低频交流电压的测量

4.3.5 高频交流电压的测量

4.3.6 噪声电压的测量

4.4 分贝的测量

4.4.1 分贝的定义

4.4.2 绝对电平

4.4.3 音量单位（VU)

4.4.4 分贝值的测量方法

4.5 信号参数测量

4.5.1 信号波形的观测

4.5.2 信号频率特性的测量

4.5.3 交流信号的幅度测量

4.5.4 包含有交流信号的直流电压幅度测量

4.5.5 幅度测量误差

4.5.6 信号周期或时间的测量

4.5.7 脉冲信号的脉冲宽度测量

4.5.8 脉冲信号的脉冲上升沿和下降沿时间测量

4.5.9 两个信号时间差的测量

4.5.10 示波器延迟特性对脉冲波形测量的影响

4.5.11 相位差的测量

4.5.12 利用示波器的X-丫功能测量

4.6 时间和频率的数字测量

4.6.1 频率测量

4.6.2 周期测量

4.6.3 时间间隔的测量

4.6.4 脉冲计数

4.6.5 频率比的测量

4.6.6 时间和频率的数字测量应注意的一些问题

4.7电路性能参数测量

4.7.1 音频电路频率特性的测量

4.7.2 音频功率放大器最大不失真功率的测量

4.7.3 立体声双通道信号的相位差测量

4.7.4 调幅度（调幅系数）m的测量

4.7.5 发射机测试

4.7.6 接收机测试

4.8噪声对测量的影响

4.8.1 噪声产生的原因

4.8.2 公共阻抗耦合干扰及其抑制

4.8.3 空间电磁耦合干扰及其抑制

4.9 接地对测量的影响

4.9.1 接地

4.9.2 接地不良引入的干扰

4.9.3 仪器信号线与地线接反引入干扰

4.9.4 高输入阻抗仪表输入端开路引入干扰

4.9.5 接地不当将被测电路短路

 

第5章  调试与故障检测

5.1电子产品调试

5.1.1 对调试人员的要求

5.1.2 制定调试工艺方案

5.1.3 电子产品调试一般方法

5.1.4 整机产品调试的步骤

5.2 故障检测的一般方法

5.2.1 直观检查法

5.2.2 接触检查法

5.2.3 电阻检查法

5.2.4 熔焊修理法

5.2.5 测量电压电流法

5.2.6 波形观察法

5.2.7 信号输入法（干扰检查法）

5.2.8 分割测试法

5.2.9 部件替代法

5.2.10 电容旁路法

5.2.11 变动可调元件法

5.2.12 加热检查法

5.3 模拟电路的调试与故障检测

5.3.1 单级放大电路的静态工作点调试

5.3.2 多级放大电路的静态工作点调试

5.3.3 差分放大电路的静态工作点调试

5.3.4 集成运算放大器的调零

5.3.5 放大器的放大倍数测量

5.3.6 放大器的输入阻抗测量

5.3.7 放大器的输出阻抗测量

5.3.8 非线性失真度的测量

5.3.9 放大器的幅频特性测量

5.3.10 放大器的相频特性测量

5.3.11 放大器的动态范围测量

5.3.12 电路的传输特性曲线测量

5.3.13 单级放大器故障查找方法

5.3.14 多级放大器的故障查找方法

5.3.15 反馈放大电路的故障查找方法

5.3.16 LC调谐放大器故障查找的方法

5.3.17 RC选频放大电路故障的查找方法

5.3.18 压电陶瓷式选频放大电路故障的查找方法

5.3.19 功率放大器故障查找方法

5.4 数字电路的故障检测

5.4.1 数字电路中常见故障

5.4.2 数字集成电路的检测方法

5.4.3 数字电路中的故障分析方法

5.4.4 数字电路故障检测顺序

5.4.5组合电路故障的电位判断法

5.4.6组合电路故障的逻辑功能判断法

5.4.7 时序电路故障的波形检测法

5.4.8 时序电路故障的短路法

5.4.9 时序电路故障的隔离分析法

5.4.10 时序电路故障的替换法

5.4.11 时序电路故障的单步跟踪法

5.5整机的调试与故障检测

5.5.1 静态工作点的调整

5.5.2 中频频率的调整

5.5.3 调整频率范围

5.5.4 三点统调

5.5.5 调频部分的调整

5.5.6 信噪比的测量

5.5.7 噪限灵敏度的测量

5.5.8 频率范围（中波）测量

5.5.9 整机电压谐波失真测量

5.5.10 最大有用功率测量

5.5.11收音机的故障检测方法

5.5.12 调频、调幅收音机故障查找实例

第6章 设计总结报告写作

6.1 设计总结报告的评分标准

6.2 设计总结报告写作的基本要求

6.2.1 题目名称

6.2.2 摘要

6.2.3 目录

6.2.4 系统设计

6.2.5 单元电路设计

6.2.6 软件设计

6.2.7 系统测试

6.2.8 结论

6.2.9 参考文献

6.2.10 附录

6.2.11 字体要求

6.3 设计报告写作示例

 

第7章 赛前准备

7.1 赛前培训

7.1.1 理论课程培训

7.1.2 实践培训

7.1.3 系统训练

7.2 赛题解析

7.2.1 历届电子设计竞赛试题分析

7.2.2 赛前试题分析

7.3 赛前准备工作

7.3.1 仪器的准备

7.3.2 元器件的准备

7.3.3 最小系统的准备

7.3.4 单元电路的准备

7.3.5 资料的准备

7.3.6 场地的准备

参考文献

 

全国大学生电子设计竞赛制作实训

目录

第1章 单片机制作实训

1.1 SPCE061A  16位单片机最小系统

1.1.1  实训目的与器材

1.1.2  SPCE061A的主要特性

1.1.3  SPCE061A 16位单片机最小系统电路结构

1.1.4  SPCE061A 16位单片机最小系统制作步骤

1.1.5  实训思考与练习题：制作SPMC75F2413A最小系统

1.2  AT89S52 单片机最小系统

1.2.1  实训目的与器材

1.2.2  AT89S52的主要特性

1.2.3  AT89S52单片机最小系统电路结构

1.2.4  AT89S52单片机最小系统制作步骤

1.2.5  实训思考与练习题1：制作AT89S2051/4051最小系统

1.2.6  实训思考与练习题2：制作74系列芯片测试仪

1.3  ADuC845 单片数据采集最小系统

1.3.1  实训目的与器材

1.3.2  ADuC845的主要特性

1.3.3  单片数据采集最小系统电路结构

1.3.4  单片数据采集最小系统制作步骤

1.3.5  实训思考与练习题：制作ADuC841/842/843数据采集系统

 1.4 PIC16F882/883/886单片机最小系统

1.4.1 实训目的与器材

1.4.2  PIC16F882/883/886单片机的主要特性

1.4.3  PIC16F882/883/886单片机最小系统电路结构

1.4.4  PIC16F882/883/886单片机最小系统制作步骤

1.4.5 实训思考与练习题：PIC16F884/887单片机最小系统制作

 

第2章 模拟电路制作实训

2.1 运算放大器基本运算电路

2.1.1 实训目的与器材

2.1.2  MCP6021运算放大器的基本特性

2.1.3 基本运算电路实验模板电路结构

2.1.4 基本运算电路实验模板的制作步骤

2.1.5 实训思考与练习题：制作求和运算电路实验模板

2.1.6 实训思考与练习题：制作差分放大器电路实验模板

2.2 有源低通滤波器

2.2.1  实训目的与器材

2.2.2  OP07D的主要特性

2.2.3  有源低通滤波器电路结构

2.2.4  有源低通滤波器制作步骤

2.2.5  实训思考与练习题1：制作有源高通滤波器

2.2.6  实训思考与练习题2：制作有源带通滤波器

2.2.7  实训思考与练习题3：制作有源带阻滤波器

2.2.8  实训思考与练习题3：制作有源滤波器实验模板

 

2.3  单通道音频功率放大器

2.3.1  实训目的与器材

2.3.2  LM3886的主要特性

2.3.3  单通道音频功率放大器电路结构

2.3.4  单通道音频功率放大器制作步骤

2.3.5  实训思考与练习题1：制作LM1875音频功率放大器

2.3.6  实训思考与练习题2：制作TDA7295音频功率放大器

2.3.7  实训思考与练习题3：制作TDA7296音频功率放大器

2.3.8  实训思考与练习题4：制作TS4962M D类音频功率放大器

2.4 双通道音频功率放大器

2.4.1  实训目的与器材

2.4.2  TDA1514A的主要特性

2.4.3  双通道音频功率放大器电路结构

2.4.4  双通道音频功率放大器制作步骤

2.4.5  实训思考与练习题1：制作TDA1521 10W×２音频功率放大器

2.4.6  实训思考与练习题2：制作LM1876 20W×２音频功率放大器

2.4.7  实训思考与练习题3：制作TDA2822 低电压音频功率放大器

2.4.8  实训思考与练习题4：制作TDA7490 25W×２音频功率放大器

2.5  语音录放器

2.5.1  实训目的与器材

2.5.2  ISD2560的主要特性

2.5.3  语音录放器电路结构

2.5.4  语音录放器制作步骤

2.5.5  实训思考与练习题1：制作ISD1620语音录放器

2.5.6  实训思考与练习题2：制作ISD51xx语音录放器

2.5.7  实训思考与练习题3：制作ISD5216语音录放器

2.5.8  实训思考与练习题4：制作TS472麦克风前置放大器

2.6 语音解说文字显示系统

2.6.1  实训目的与器材

2.6.2  ISD4004的主要特性

2.6.3  语音解说文字显示系统电路结构

2.6.4  语音解说文字显示系统制作步骤

2.6.5  实训思考与练习题：制作LED语音解说文字显示系统

第3章 数字电路制作实训

3.1  FPGA最小系统

3.1.1  实训目的与器材

3.1.2  LatticeXP的主要特性

3.1.3  FPGA最小系统电路结构

3.1.4  FPGA最小系统制作步骤

3.1.5  实训思考与练习题：制作Lattice XP最小系统

3.2 彩灯控制器

3.2.1  实训目的与器材

3.2.4  彩灯控制器主要元器件特性

3.2.3  彩灯控制器电路结构

3.2.4  彩灯控制器制作步骤

3.2.5  实训思考与练习题1：制作CD4011/4017彩灯循环控制器

3.2.6  实训思考与练习题2：制作555/4017彩灯循环控制器

3.2.7  实训思考与练习题3：制作触摸式电子摇奖器

3.2.8  实训思考与练习题4：制作音频变色灯控制器

 

第4章 高频电路制作实训

4.1 射频小信号放大器

4.1.1  实训目的与器材

4.1.2  2SK241GR的主要特性

4.1.3  射频小信号放大器电路结构

4.1.4  射频小信号放大器制作步骤

4.1.5  实训思考与练习题：制作MAX2611 LNA放大器

4.2  射频功率放大器

4.2.1  实训目的与器材

4.2.4  2SC1970的主要特性

4.2.3  射频功率放大器电路结构

4.2.4  射频功率放大器制作步骤

4.2.5  实训思考与练习题：制作MAX2601/2602功率放大器

4.3  VCO（压控振荡器）

4.3.1  实训目的与器材

4.3.2  VCO振荡器的主要器件特性

4.3.3  VCO振荡器电路结构

4.3.4  VCO振荡器制作步骤

4.3.5  实训思考与练习题1：制作VXO晶体振荡器

4.3.6  实训思考与练习题2：制作10MHz晶体振荡器

4.3.7  实训思考与练习题3：制作频率可调的晶体振荡器

4.3.8  实训思考与练习题4：制作100kHz~10MHz晶体振荡器

 

4.4 PLL-VCO环路

4.4.1  实训目的与器材

4.4.2  PLL-VCO环路的主要器件特性

4.4.3  PLL-VCO环路电路结构

4.4.4  PLL-VCO环路制作步骤

4.4.5  实训思考与练习题：制作MC145163P PLL-VCO电路

 

4.5  调频发射器

4.5.1  实训目的与器材

4.5.2  MC2833的主要特性

4.5.3  调频发射器电路结构

4.5.4  调频发射器制作步骤

4.5.5  实训思考与练习题1：制作FM无线麦克风

4.5.6  实训思考与练习题2：制作高灵敏度无线麦克风

4.5.7  实训思考与练习题3：制作BH1417F调频立体声发射器

4.5.8  实训思考与练习题4：制作MICRF112 300～450MHz ASK/FSK发射器

 

4.6 调频接收机

4.6.1  实训目的与器材

4.6.2  MC3372的主要特性

4.6.3  调频接收机电路结构

4.6.4  调频接收机制作步骤

4.6.5  实训思考与练习题1：制作MC13136调频接收机

4.6.6  实训思考与练习题2：制作MC3363DW调频接收机

4.6.7  实训思考与练习题3：MICRF211 380～450MHz OOK/ASK接收器

第5章 信号发生器制作实训

5.1 DDS信号发生器

5.1.1  实训目的与器材

5.1.2  AD9852的主要特性

5.1.3  信号发生器电路结构

5.1.4  信号发生器制作步骤

5.1.5  实训思考与练习题：制作AD9854信号发生器

5.2 函数信号发生器

5.2.1  实训目的与器材

5.2.4  MAX038的主要特性

5.2.3  函数信号发生器电路结构

5.2.4  函数信号发生器制作步骤

5.2.5  实训思考与练习题1：制作ICL8038函数信号发生器

5.2.6  实训思考与练习题2：制作ICL8038线性压控振荡器

5.2.7  实训思考与练习题3：制作LM324文氏桥振荡器

5.2.8  实训思考与练习题4：制作LM324函数发生器

 

 

第6章 电源电路制作实训

6.1  DC-DC升压变换器

6.1.1  实训目的与器材

6.1.2  MAX756的主要特性

6.1.3  DC-DC升压变换器电路结构

6.1.4  DC-DC升压变换器制作步骤

6.1.5  实训思考与练习题1：制作MAX8546 DC-DC变换器

6.1.6  实训思考与练习题2：制作MAX669 DC-DC升降压变换器

6.2 开关电源

6.2.1  实训目的与器材

6.2.4  NCP1050的主要特性

6.2.3  开关电源电路结构

6.2.4  开关电源制作步骤

6.2.5  实训思考与练习题1：制作TOPSwitch-FX开关电源

6.2.6  实训思考与练习题2：制作TEA152x电源适配器

 

6.3 交流固态继电器

6.3.1  实训目的与器材

6.3.2  主要器件特性

6.3.3  交流固态继电器电路结构

6.3.4  交流固态继电器制作步骤

6.3.5  实训思考与练习题1：制作电磁阀控制器

6.3.6  实训思考与练习题2：制作电子“爆竹”

 

全国大学生电子设计竞赛 常用电路模块制作

目录

第1章 微控制器电路模块制作 

1.1 AT89S52单片机 PACK板 

1.1.1 AT89S52单片机简介

1.1.2 AT89S52单片机封装形式与引脚端功能

1.1.3 AT89S52单片机 PACK板电路与PCB

1.2 ATmega128单片机PACK板 

1.2.1 ATmega128单片机简介

1.2.2 ATmega128单片机封装形式与引脚端功能

1.2.3 ATmega128单片机PACK板电路和PCB

1.3 ATmega8单片机PACK板 

1.3.1 ATmega8单片机简介

1.3.2 ATmega8单片机封装形式与引脚端功能

1.3.3 ATmega8单片机PACK板电路和PCB

1.4 C8051F330/1单片机PACK板 

1.4.1 C8051F330/1单片机简介

1.4.2 C8051F330/1单片机封装形式与引脚端功能

1.4.3 C8051F330/1单片机PACK板电路和PCB

1.5 LM3S615 ARM Cortex^TM-M3微控制器PACK板 

1.5.1 LM3S600系列微控制器简介

1.5.2 LM3S615微控制器的封装形式与引脚端功能

1.5.3 LM3S615微控制器PACK板电路和PCB

1.5.4 EasyARM615 ARM 开发套件

1.6 LPC2103 ARM 7微控制器PACK板

1.6.1 LPC2103系列微控制器简介

1.6.2 LPC2103 微控制器的封装形式与引脚端功能

1.6.3 LPC2103微控制器PACK板电路和PCB

1.6.4 EasyARM LPC2103ARM 开发套件

第2章 微控制器外围电路模块制作  

2.1 键盘及LED数码管显示器模块 

2.1.1 ZLG7290B简介

2.1.2 ZLG7290B封装形式与引脚端功能

2.1.3 ZLG7290B键盘及LED数码管显示器模块电路和PCB

2.1.4 ZLG7290B 4×4矩阵键盘模块电路和PCB

2.2 RS-485总线通信模块

2.2.1 MAX485 封装形式与引脚端功能

2.2.2 MAX485的典型应用

2.2.3 MAX485总线通信模块电路和PCB

2.3 CAN总线通信模块  

2.3.1 CAN总线简介

2.3.2 CAN总线接口通信模块结构

2.3.3 CAN总线接口通信模块电路和PCB

2.4 基于ADS930的8位30MHz采样速率的ADC模块 

2.4.1 ADS930简介

2.4.2 基于ADS930的ADC模块电路和PCB

2.5 基于MCP3202的12位ADC模块 

2.5.1 MCP3202简介

2.5.2 基于MCP3202的ADC模块电路和PCB

2.6 基于DAC904 14-Bit 165MSPS的DAC模块

2.6.1 DAC904简介

2.6.2 基于DAC904的DAC模块电路和PCB

2.7 基于THS5661 12Bit 100MSPS的DAC模块

2.7.1 THS5661简介

2.7.2 基于THS5661的DAC模块电路和PCB

2.8 基于 TLV5618 双12Bit DAC模块

2.8.1 TLV5618简介

2.8.2 基于 TLV5618的DAC模块电路和PCB

第3章 放大器电路模块制作 

3.1 基于MAX4016+ THS3902的放大器模块 

3.1.1 MAX4016简介

3.1.2 THS3092简介

3.1.3 基于MAX4016+ THS3902的放大器模块电路和PCB

3.2  基于AD624的信号调理模块

3.2.1 AD624简介

3.2.2 基于AD624的信号调理电路模块和PCB

3.3基于AD603的放大器模块 

3.3.1 AD603简介

3.3.2 基于AD603的放大器模块电路和PCB

3.4基于AD8055的放大器模块 

3.4.1 AD8055简介

3.4.2 基于AD8055的放大器模块电路和PCB

3.5基于AD811的放大器模块 

3.5.1 AD811简介

3.5.2 基于AD811的放大器模块电路和PCB

3.6 基于ICL7650/53的放大器模块 

3.6.1 ICL7650/53简介

3.6.2 基于ICL7650的放大器模块电路和PCB

3.7 宽带可控增益直流放大器模块 

3.7.1 宽带可控增益直流放大器模块电路结构

3.7.2 宽带可控增益直流放大器模块电路与PCB

 

3.8 基于LM386的音频放大器模块 

3.8.1 LM386简介

3.8.2 基于LM386的音频放大器模块电路和PCB

3.9 基于TEA2025的音频功率放大器模块 

3.9.1 TEA2025简介

3.9.2 基于TEA2025的音频功率放大器模块电路和PCB

3.10 D类放大器模块

3.10.1 D类放大器简介

3.10.2 D类放大器模块系统结构

3.10.3 三角波产生电路模块和PCB

3.10.4 比较器及驱动电路和PCB

3.10.5 前置放大器电路和PCB

3.10.6 偏置电路和PCB

3.10.7 功率输出级及低通滤波器电路和PCB

3.11 菱形功率放大器模块 

3.12 基于BUF634的宽带功率放大器模块

3.12.1 BUF634简介

3.12.2 BUF634宽带功率放大器模块电路和PCB

3.13 滤波器模块

3.13.1 LTC1068简介

3.13.2 低通滤波器电路和PCB

3.13.3 高通滤波器电路和PCB

第4章 传感器电路模块制作

4.1 反射式光电传感器模块 

4.1.1 3路反射式光电传感器模块

4.1.2 8路反射式光电传感器模块电路和PCB

4.2 超声波发射与接收模块  

4.2.1 超声波发射与接收电路主要IC简介

4.2.2 超声波发射与接收模块电路和PCB

4.3 温湿度传感器模块

4.3.1 SHTxx温湿度传感器简介

4.3.2 SHTxx温湿度传感器模块电路与PCB

4.4 基于AD5933的阻抗测量模块 

4.4.1 AD5933简介

4.4.2 基于AD5933的阻抗测量模块电路和PCB

4.5 音频信号检测模块 

4.5.1 音频信号检测模块IC简介

4.5.1 音频信号检测模块电路和PCB

第5章 电机控制电路模块制作

5.1 基于L298N的直流电机驱动模块

5.1.1 L298 N双全桥电机驱动器的封装形式和尺寸

5.1.2 L298 N双全桥电机驱动器的典型应用电路

5.1.3 L298 N直流电机驱动模块电路和PCB

5.2 基于L297+L298N的步进电机驱动模块 

5.2.1 L297步进电机控制器封装形式与尺寸

5.2.2 L297步进电机控制器的典型应用电路

5.3.3 L297+L298 N步进电机驱动模块电路和PCB

5.3 基于TA8435H的步进电机驱动模块  

5.3.1 TA8435H步进电机控制器封装形式与尺寸

5.3.2 TA8435H步进电机控制器的典型应用电路

5.3.3 TA8435H步进电机驱动模块电路和PCB

第6章 信号发生器电路模块制作 

6.1 基于MAX038的函数信号发生器模块  

6.1.1 MAX038简介

6.1.2基于MAX038的函数信号发生器模块电路和PCB

6.2 基于AD9850 的信号发生器模块  

6.2.1 AD9850简介

6.2.2 基于AD9850 的信号发生器模块电路和PCB

6.3 基于AD652的压频转换模块 

6.3.1 AD652简介

6.3.2 基于AD652的压频转换模块电路和PCB

第7章 电源电路模块制作

7.1 线性稳压电源模块 

7.1.1 整流模块

7.1.2  ±12V和±5V电源模块

7.2 基于MAX887的3.3V DC-DC电路模块   

7.2.1 MAX887简介

7.2.2 3.3V DC-DC电路和PCB

7.3 基于MAX1771的Boost升压模块

7.3.1 MAX1771简介

7.3.2 24V～36V DC-DC升压电路和PCB

7.4 基于UC3843的Boost升压模块 

7.4.1 UC3843简介

7.4.2  DC-DC升压电路和PCB

7.5 DC-AC-DC升压电源模块 

7.5.1 系统组成

7.5.2  DC-AC电路

7.5.3 倍压整流电路

7.5.4 PWM调制电路

7.5.5 DC-AC-DC升压电源模块电路和PCB

第8章 系统设计与制作 

8.1 基于单片机的随动控制系统  

8.1.1 设计要求

8.1.2 系统设计方案的论证与选择

8.1.3 系统算法设计

8.1.4 控制器最小系统模块

8.1.5 液晶显示模块

8.1.6 4×4矩阵键盘电路

8.1.7 存储电路模块

8.1.8 步进电机驱动模块

8.1.9 角度传感器电路模块

8.1.10 系统软件设计

8.1.11 系统测试

8.2 基于红外线的目标跟踪与无线测温系统  

8.2.1 设计要求

8.2.2 系统设计方案论证及选择

8.2.3 光源检测电路

8.2.4 步进电机驱动电路

8.2.5 PT100温度传感器测量电路

8.2.6 串口扩展模块电路

8.2.7 SK-SDMP3模块的音频输出电路

8.2.8 ATmega8和液晶显示器的电路

8.2.9 定位仪A主控制器的外围电路

8.2.10 系统各模块连接

8.2.11 系统软件设计

8.3 基于单片机的声音导引系统 

8.3.1 设计要求

8.3.2 系统方案设计

8.3.3 控制方案设计和论证

8.3.4 可移动声源模块电路设计

8.3.5 声音接收器模块电路设计

8.3.6 控制器模块电路设计

8.3.7 定位点语音提示电路设计

8.3.8 系统接线与供电

8.3.9 系统软件设计

8.4 单相正弦波逆变电源

8.4.1 系统方案论证与比较

8.4.2 系统组成

8.4.3 DC-DC变换器控制电路

8.4.4 DC-AC变换器电路

8.4.5 真有效值转换电路

8.4.6 过流保护电路

8.4.7 空载检测电路

8.4.8 浪涌短路保护电路

8.4.9 电流检测电路

8.4.10 死区时间控制电路

8.4.11 辅助电源电路1

8.4.12 辅助电源电路2

8.4.13 高频变压器的绕制

8.4.14低通滤波器电路

8.4.15 单片机及外围电路

8.5 无线环境监测模拟装置

8.5.1 设计要求

8.5.2 系统方案设计

8.5.3 理论分析与计算

8.5.4 发射电路设计

8.5.5 接收电路设计

8.5.6 系统软件设计

 

 

 ARM嵌入式系统应用设计与实践

目录

第1章  LPC214x ARM微控制器与最小系统

1.1  LPC214x 的特性与封装

1.1.1  LPC214x的主要特性

1.1.2  LPC214x的封装形式与引脚端功能

1.2  LPC214x的内部结构与功能

1.2.1  LPC214x的内部结构

1.2.2  LPC214x的内部结构功能描述

1.3  LPC214x ARM最小系统设计与制作

1.3.1  LPC214x ARM CPU PACK板电路

1.3.2  LPC214x ARM 最小系统实验板

第2章  显示电路

2.1  键盘及LED显示器电路设计与制作

2.1.1  ZLG7290B简介

2.1.2  ZLG7290B应用电路

2.1.3  ZLG7290B 应用中应注意的一些问题

2.1.4  ZLG7290 显示键盘应用编程示例

2.2  汉字图形液晶显示器模块的连接与编程

2.2.1  RT12864M汉字图形点阵液晶显示模块简介

2.2.2  LPC214x开发板与RT12864M的连接

2.2.3  RT12864M汉字图形点阵液晶显示模块编程示例

2.3  触摸屏模块的连接与编程

2.3.1  触摸屏模块简介

2.3.2  LPC214x开发板与触摸屏模块的连接

2.3.3  触摸屏模块的编程示例

第3章 ADC和DAC电路

3.1  LPC214x的ADC（模数转换器）应用与编程

3.1.1  LPC214x的模数转换器(ADC)简介

3.1.2  LPC214x的ADC编程示例

3.2  LPC214x的DAC（数模转换器）应用与编程

3.2.1  LPC214x的DAC简介

3.2.2  LPC214x的DAC编程示例

第4章 电机控制

4.1 LPC214x的定时器/计数器和脉宽调制器（PWM）

4.1.1 定时器/计数器（定时器0 和定时器1）

4.1.2 脉宽调制器（PWM）

4.2 直流电机控制

4.2.1  直流电机电枢的调速原理与方式

4.2.2  直流电机驱动电路设计

4.2.3  直流电机控制编程示例

4.3  步进电机控制

4.3.1  步进电机简介

4.3.2  基于L297+L298N的步进电机驱动与控制电路

4.3.3 基于 L297+L298 N的步进电机控制编程示例

4.3.4 基于TA8435H的步进电机驱动与控制电路

4.3.5 基于TA8435H的步进电机控制编程示例

4.4  舵机控制

4.4.1  舵机简介

4.4.2  舵机与LPC214x的连接

4.4.3  舵机控制编程示例

第5章 传感器电路

5.1  光电传感器及其应用 

5.1.1  光电传感器选型

5.1.2  利用反射式光电传感器检测障碍物

5.1.3  利用反射式光电传感器检测黑线

5.1.4  利用光电传感器检测光源

5.2  超声波传感器及其应用

5.2.1  超声波传感器的基本特性与选型

5.2.2  超声波传感器的发射/接收电路

5.2.3  超声波传感器用于障碍物检测与测距

5.2.4  超声波测距模块编程示例

5.3  图像识别传感器及其应用

5.3.1  图像识别模组内部结构

5.3.2  图像识别模组电路

5.3.3  图像识别模组的应用

5.3.5  LPC2148与SPCA563A图像识别模块编程示例

5.4  色彩传感器及其应用

5.4.1  常用的几种色彩传感器的解决方案

5.4.2  TCS230可编程色彩光-频率转换器

5.4.3  色彩光-频率转换器编程示例

5.5  电子罗盘及其应用

5.5.1  电子罗盘简介

5.5.2  LPC214x开发板与BQ-CA80-TTL电子罗盘的连接

5.5.3  BQ-CA80-TTL电子罗盘的编程示例

5.6  倾角传感器及其应用

5.6.1  倾角传感器简介

5.6.2  LPC214x开发板与MSIN-LD60倾角传感器的连接

5.6.3  MSIN-LD60倾角传感器编程示例

5.7  角度传感器及其应用

5.7.1  WDD35D-4角度传感器简介

5.7.2  LPC214x开发板与WDD35D-4角度传感器的连接

5.7.3  WDD35D-4角度传感器编程示例

第6章  数据存储

6.1  E²PROM 24LC256 

6.1.1  24LC256简介

6.1.2  24LC256的典型应用电路

6.1.3  24LC256读写操作编程示例

6.2  SK-SDMP3 模块及其应用 

6.2.1  SK-SDMP3 模块简介

6.2.2  LPC214x开发板与SK-SDMP3 模块的连接

6.2.3  SK-SDMP3 模块的编程示例

第7章  数据传输

7.1  无线数据传输 

7.1.1  基于nRF905的无线收发器电路模块

7.1.2  LPC214x开发板与无线收发器电路模块的连接

7.1.3  无线收发器电路模块的编程示例

7.2  CAN总线应用 

7.2.1  CAN总线简介

7.2.2  在嵌入式处理器上扩展CAN总线接口

7.2.3  CAN总线网络结构

7.2.4  CAN总线模块设计

7.2.5  CAN总线网络编程示例

第8章  系统应用

8.1  基于ARM微控制器的随动控制系统

8.1.1  设计要求

8.1.2  总体方案设计

8.1.3  系统各模块方案论证与选择

8.1.4  理论分析及计算

8.1.5  系统主要单元电路设计

8.1.6  系统软件设计

8.2  音频信号分析仪

8.2.1  设计要求

8.2.2  基于单片机和FPGA的设计方案例

8.2.3  基于LPC214x ARM微控制器的设计方案例

8.3  正弦波信号发生器

8.3.1  AD9850/51 DDS模块简介

8.3.2  LPC214Xx开发板与AD9850/51 DDS模块的连接

8.3.3  AD9850/51 DDS模块的编程示例

8.4 基于ARM微控制器的声音导引系统

8.4.1 设计要求

8.4.2总体方案设计

8.4.3 系统主要单元的选择与论证

8.4.4系统组成

8.4.5 理论分析及计算

8.4.6 系统电路设计

8.4.7 系统软件设计

第9章 ADS集成开发环境及ISP下载302

9.1  ADS 1.2集成开发环境简介

9.2 工程的编辑

9.2.1 建立工程

9.2.2  程序编译

9.2.3  生成HEX文件

9.3 ISP下载

 

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参考价格

书名	标价（元）	当当网（元）	卓越网（元）
全国大学生电子设计竞赛 制作实训	39	32	30.40
全国大学生电子设计竞赛 系统设计	59	48.4	46
全国大学生电子设计竞赛 电路设计	49.50	40.60	38.1
全国大学生电子设计竞赛 技能训练	42	34.4	36
全国大学生电子设计竞赛 常用模块制作	42	34.4	32.8
全国大学生电子设计竞赛  ARM嵌入式系统应用设计与实践	39	32	28.90