2013 年全国大学生电子设计竞赛试题
参赛注意事项
(1)9 月 4 日 8:00 竞赛正式开始。本科组参赛队只能在【本科组】题目中任选一题;高
职高专组参赛队在【高职高专组】题目中任选一题,也可以选择【本科组】题目。
(2)参赛队认真填写《登记表》内容,填写好的《登记表》交赛场巡视员暂时保存。
(3)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。
(4)每队严格限制 3 人,开赛后不得中途更换队员。
(5)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。
(6)9 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。
简易频率特性测试仪(E 题)
【本科组】
一、任务
根据零中频正交解调原理,设计并制作一个双端口网络频率特性测试仪,包
括幅频特性和相频特性,其示意图如图 1 所示。
图 1 频率特性测试仪示意图
二、要求
1.基本要求
制作一个正交扫频信号源。
(1)频率范围为 1MHz~40MHz,频率稳定度≤10-4;频率可设置,最小设
置单位 100kHz。
(2)正交信号相位差误差的绝对值≤5º,幅度平衡误差的绝对值≤5%。
(3)信号电压的峰峰值≥1V,幅度平坦度≤5%。
(4)可扫频输出,扫频范围及频率步进值可设置,最小步进 100kHz;要求
连续扫频输出,一次扫频时间≤2s。
E – 1 / 3
tAsinI低通正交扫频信号源被测网络ADCADCQ测量显示tAcos低通
2.发挥部分
(1)使用基本要求中完成的正交扫频信号源,制作频率特性测试仪。
a. 输入阻抗为 50Ω,输出阻抗为 50Ω;
b. 可进行点频测量;幅频测量误差的绝对值≤0.5dB,相频测量误差的
绝对值≤5º;数据显示的分辨率:电压增益 0.1dB,相移 0.1º。
(2)制作一个 RLC 串联谐振电路作为被测网络,如图 2 所示,其中 Ri 和
Ro 分别为频率特性测试仪的输入阻抗和输出阻抗;制作的频率特性测
试仪可对其进行线性扫频测量。
a. 要求被测网络通带中心频率为 20MHz,误差的绝对值≤5%;有载品
质因数为 4,误差的绝对值≤5%;有载最大电压增益≥ -1dB;
b. 扫频测量制作的被测网络,显示其中心频率和-3dB 带宽,频率数据
显示的分辨率为 100kHz;
c. 扫频测量并显示幅频特性曲线和相频特性曲线,要求具有电压增益、
相移和频率坐标刻度。
图 2 RLC 串联谐振电路
(3)其他。
三、说明
1.正交扫频信号源必须自制,不能使用商业化 DDS 开发板或模块等成品,
自制电路板上需有明显的覆铜“2013”字样。
2.要求制作的仪器留有正交信号输出测试端口,以及被测网络的输入、输
出接入端口。
3.本题中,幅度平衡误差指正交两路信号幅度在同频点上的相对误差,定
义为:
,其中 U2≥U1。
4.本题中,幅度平坦度指信号幅度在工作频段内的相对变化量,定义为:
。
E – 2 / 3
%100112UUU%100minminmaxUUUsuiRLCoR0Rou
5.参考图 2,本题被测网络电压增益取:
6.幅频特性曲线的纵坐标为电压增益(dB);相频特性曲线的纵坐标为相
移(º);特性曲线的横坐标均为线性频率(Hz)。
7.发挥部分中,一次线性扫频测量完成时间≤30s。
四、评分标准
项目
主要内容
满分
比较与选择
方案描述
系统原理
滤波器设计
ADC 设计
被测网络设计
特性曲线显示
电路设计
程序设计
测试方案及测试条件
测试结果完整性
测试结果分析
摘要
设计报告正文的结构
图表的规范性
方案论证
理论分析与计算
设计
报告
电路与程序设计
测试方案与测试结果
设计报告结构及规范
性
总分
实际制作完成情况
完成(1)
完成(2)
其他
总分
基本
要求
发挥
部分
2
7
6
3
2
20
50
16
30
4
50
E – 3 / 3
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