企业实践1题目及指导说明

1、1. 信号发生器一、任务设计制作一个可以输111止弦波、三角波、方波的信号发生器。二、要求1、基本要求（1）可以输出三种波形：止弦波、三角波、方波；（2）输出波形频率范围lkllzlokllz；（3）在50g负载上输出正弦波幅度vopplv；（4）用示波器观察时无明显失真；2、发挥部分在完成基本要求任务的基础上，增加如下功能：（1）可以切换波形输出；（2）输出频率可以进行显示；（3）可以 lhz> 10 hz、100 hz、1000 hz 步进;（4）增加输出电压幅度：在频率范围内50q负载电阻上正弦信号输出电压的峰峰值vopp=5v±lv；三、评分标准项h满分基木要求设计与总

2、结报告：方案比较，理论分析与计算，电路图及有 关设计文件，测试方法与仪器，测试数据及测试结杲分析50实际制作完成情况50发挥部分完成第（1）项10完成第（2）项10完成第（3）项10完成第（4）项15其他5四、方案设定1运用放人器的基木原理构造信号发牛器电路。止弦波发生电路> x亠1 +-cd-uc方波发生器参考电路三角波发生器参考电路2调试基木电路，了解电路原理，对电路进行改进集成，使电路可以进行调频。2.多路输出直流电源设计一一、任务设计并制作交流变换为氏流的多路输出稳定电源。二、要求1. 基本要求（1）在输入电压220v、50hz、电压变化范围+10%一10%条件下，输出四 路直流

3、电源：a. 第一路输出电压为-5v,最大输出电流为1.5a；b. 第二路输出电压为+12v,最大输出电流为1.5a；c. 第三路输出电压为+5v,最大输出电流为3a；d. 第四路输出电压范围0+ 30v可调,最大输出电流为1a；（2）负载调整率三1%（最低输入电压下，满载）（3）纹波电压（邺-峰值）w5mv （最低输入电压下，满载）（4）效率40%（5）电压调整率wl%（输入电压220v变化范围+ 10%一10%下，空载到满 载）（6）具有过流及短路保护功能2. 发挥部分（1）实现第四路输出电压数码管显示功能（2）过压保护（3）提高电压调整率和负载调整率（4）提髙效率三、评分意见项目满分基木要

4、求设计与总结报告：方案比较，理论分析与计算，电路图及有 关设计文件，测试方法与仪器，测试数拥及测试结果分析50实际制作完成情况50发挥部分完成笫（1）项9完成第（2）项15完成笫（3）项6完成第（4）项10其他10四、方案设定lm317型稳压器电源能够输出可调的直流正电压，它内部含有过流，过热保护，输入电压为正负15v,输出为1.25 （l+rp/r）；可输出1.237v电压。cw7812、cw7805分别可以输出正12v和正5v电压，cw7912、cw79o5 分别可以输出负12v和负5v电压。有以上可知可以将lm317级cw系列的稳压器并联达到同时输岀止负12v、正 负5v及可调电压的耍求

5、。1. 直流稳压电源设计思路（1）电网供电电压交流220v（有效值）50ilz,耍获得低压直流输出，首先必 须采用电源变压器将电网电压降低获得所需要交流电压。（2）降压后的交流电压，通过整流电路变成单向直流电，但其幅度变化大 （即脉动大）。（3）脉动人的肓流电床须经过滤波电路变成平滑，脉动小的玄流电，即将 交流成份滤掉，保留其肓流成份。（4）滤波后的肓流电床，再通过稳床电路稳床，便可得到基木不受外界影 响的稳定直流电压输出，供给负载rl。其中：（1）电源变压器：堆降压变压器，它将电网220v交流电压变换成符合需要 的交流电床，并送给整流电路，变压器的变比由变斥器的副边电床确建。（2）整流电路：

6、利用单向导电元件，把50hz的正弦交流电变换成脉动的直 流电（3）滤波电路：可以将整流电路输出电压中的交流成分大部分加以滤除， 从而得到比佼平滑的直流电压。（4）稳压电路：稳压电路的功能是使输出的直流电压稳定，不随交流电网 电压和负载的变化而变化。五、说明1、需留出输出电流和电压测量端子；2、输出电流可用离粘:度电流表测量；如果没冇高粘度电流表，可在采样电阻上测量电压换算成电流；3、纹波电流的测屋可用低频毫伏表测量输出纹波电压，换算成纹波电流。b数控信号发生器一、设计任务”批注微软用户i】：这逍题有计算机, /是否调整设计一个频率和电压都可调的信号发生器，该信号发牛器能产生正弦波、矩形波和锯齿

7、波信号，其原理示总图如下所示:二、设计要求1 基本要求(1) 输出止弦波、矩形波和锯齿波三种波形，用开关切换输出；(2) 信号频率在100hz10khz内；(3) 具有“+”、步进调整功能，步进100hz；(4) 可设置输出信号频率，并由数码管显示；(5) 自制稳压电源。2. 发挥部分(1) 频率可设置在10hz10khz之间的任意一个值，删10hz；(2) 输出信号的电压在05v；(3) 输出电压具有“ +步进调整功能，步进0.1 v。三、评分标准项日满分基木要求方案设计与论证，理论计算与分析，电路图50实际完成情况50发挥部分完成第项15完成第项15完成第项20四、方案设定1. 人机接口模

8、块本系统采用4x4的矩阵键盘作为输入设备，用6位数码管作 为显示器2. 信号发生部分方案一：山硬件产生。山硕件产生的信号没有阶梯，波形光滑。如果采用压控振荡器，就可单片来控制信号的频率，能过电子开关来选择不同的振荡 器投入工作，就可以输出不同的波形。不过，不同波形需要用 不同的振荡器来实现，电路较复杂，难以输出超低频的信号。方案二：山软件产生。将各种波形的数据固定在单片机的程 序存储器里，通过改变这些数据的输出速度便可以改变倍号的 频率，通过改变d/a转换器的参考电压便口j以改变信号的最 大值，硬件电路简单，成本低。但输出的信号会出现阶梯。3. d/a转换部分单片输出的是数字信号，必须通过d/

9、a转换后才能模拟信号。 方案一:采用d/a转换器ad7543oad7543是一种串行的d/a 转换器，1与单片机之间的连线少，布线方便，而且又是12 位的d/a转换器，精度高。但审行数据传输速度慢，当频率较高时，必须减少每周期输出的点数，这将会导致阶梯现 象更加明显，因此，此方案不宜使用.方案二 采用dac0832o这是8位的并行d/a转换器，转换速度快。方案三：采用2片dac0832o由其中一芯片的输出电压作为 另一芯片的参考电压，这样就可以方便的控制最大输出电压。若采用方案二，在输出电压较低的情况下，比如为iv时，输 岀的最大电压只有参考电压的1/5,这将会使精度降低，而方 案三刚好可以解

10、决这个问题，因此，木系统选择了方案三。 系统原理参考框图4.简易数控低通滤波器一、设计任务设计一个极点频率可调的，具有低通二阶滤波器。示意图如下:二、设计要求1. 基本要求(1) 极点频率50hz10khz可调；(3) 测试低通、高通和带通输出的幅频特性；(4) 口制一稳压直流电源，输出±12v, 5vo2 发挥部分(1) 极点频率可设置在50hzlokhzz间的任意一个值；(2) 增加带阻滤波功能；(3) 将带通电压输出转换为带通电流输出，且输出电流可达1a。三、评分标准项目满分基本要求方案设计与论证，理论计算与分析，电路图50实际完成情况50发挥部分完成第项15完成第项5完成第项

11、20三、方案设定由ds3903构成的音频低通滤波器如图1所示。该电路采用单电 源供电，电源电压范围为2.75.5 vo包含一级前置衰减，5.0 v供电 时可处理5.0 vp-p( 1.77rms)输入。为了产生一个双极点(极点在同 一频点)低通滤波器(每10倍频程衰减12 db),电容c3必须是c2的2倍以上，可变电阻poto和p0t1设置相同值，则截止频率（fc） 计算如下:fc=1.414/6.28rpotc3其中，rpot是可变电阻poto和 p0t2设置对应的电阻值。c3047uf5.可控放大器一、任务设计并制作一个可控放大器，其组成框图如图1所示。放大器的增益可设置; 低通滤波器、高

12、通滤波器、带通滤波器的通带、截止频率等参数可设置。测试端r-图1可控放大器组成框图二、要求1. 基本要求（1）放人器输入止弦信号电压振幅为10mv,电压增益为40db,通频带为 looiiz40kiiz,放人器输出电压无明显失真。（2）滤波器可设置为低通滤波器，其-3db截止频率在1khz20khz范囤 内可调，调节的频率步进为1khz,冴处放大器与滤波器的总电压增益 不大于 30db, /?l=lkqo（3）滤波器可设置为高通滤波器，其-3db截止频率/在1khz20khz范闱 内可调，调节的频率步进为1khz, 0.5/处放人器与滤波器的总电压增 益不大于 30db, /? = lkqo（

13、4）截止频率的谋差不大于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60db,输入正弦信号电压振幅为10mv,增益10db 步进可调，通频带为100hzlookhzo（2）制作一个带通滤波器,中心频率50khz,通频带10khz,在40khz和 60khz频率处，要求放大器与带通滤波器的总电压增益不大于45dbo（3）上述带通滤波器中心频率口j设置，设置范閑40khz60khz,步进为2khz o（4）电压增益、截止频率误差均不大于5%。（5）其他。三、说明1.正弦输入信号山信号源提供。2. 放人器输出端应留测试端子。3. 设计报告止文应包括系统总体框图、核心电路原理图

14、和主耍的测试结呆。 完整的电路原理图、重要的源程丿芋和完整的测试结果可用附件给illo四、评分标准项目满分设计报告系统方案4理论分析与计算3电路设计4测试方案与测试结果5设计报告结构及规范性4总分20基本 要求实际制作完成情况50发挥 部分完成第（1）项15完成第（2）项14完成第（3）项10完成第（4）项6其他5总分50五、方案设定1. 放大电路该放大采川四级放大，第一二级各放10db三四级分别放大20db.通过开关选通lodb或20db,从而改变放人增益。增益从lodb到60db,步进可调为lodb,经测试该放大电路能达到题廿要求。j6i刑 tt«8叫使用ua741和2阶低通 高

15、通和带通实现有源滤波电路,二阶滤波使得滤波电路的下降由原来的-20db/ i-倍频增加为-40db/十倍频，使其更接近于理想情况。第二阶为电压跟随器，利用电阻分压使得前一阶滤波的放人倍数消除。低通滤波电路vee高通滤波器vcc12vxscx带通电路tc.:ioo<if jiij =loonf 0 1.：jr_wc6.开关稳压电源一、任务设计并制作如图1所示的开关稳压电源。开关稳压电源图1电源框图二、耍求在电阻负载条件下，使电源满足下述耍求：1. 基本要求(1) 输出电压/)可调范围：30v36v；最大输出电流；omax： 2a;(3) 5从15v变到21v时，电压调整率sw2% (/0=

16、2a)；(4) /o从0变到2a时，负载调整率sw5% (t/2=18v):(5) 输出噪声纹波电压岭峰值uoppwiv(5=18vqo=36vjo=2a)；(6) dc-dc 变换器的效率 °三70% (2=18v,t/o=36vjo=2a)；(7) 具冇过流保护功能，动作电流zo(th)=2.5±0.2a；2. 发挥部分(1) 进一步提高电压调整率，使st/wo.2% (/0=2a)；(2) 进一步提高负载调整率，使s/w0.5% (/2=18v)；(3) 进一步提高效率,使&85% (t/2=18v,/o=36vjo=2a)；(4) 排除过流故障后，电源能自动

17、恢复为正常状态；(5) 能対输出电压进行键盘设定和步进调整，步进值iv,同时具有输出 电压、电流的测量和数字显示功能。(6) 其他。三、说明(1) dc-dc变换器不允许使用成品模块，但可使用开关电源控制芯片。(2) /可通过交流调压器改变3來调整。dc-dc变换器(含控制电路) 只能由t/ln端口供电,不得另加辅助电源。本题屮的输出噪声纹波电床是指输出电压屮的所有非直流成分，耍 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）本题中电压调幣率s”指“2在指定范围内变化时，输出电压"o的变 化率；负载调整率5指在指定范用内变化时，输出电床

18、的变 化率；dc-dc变换器效率77=po/pin，其中心=uob，pin=3mn。（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, 不能出现过热等故障）。（6）制作时应考虑方便测试，合理设置测试点（参考图1）。（7）设计报告正文屮应包括系统总体框图、核心电路原理图、主耍流程 图、主要的测试结果。完整的电路原理图、重要的源程序和完整的 测试结果用附件给出。四、评分标准项目应包括的主要内容或考核要点满分设计报告方案论证dc-dc主冋路拓扑；控制方法及实现方 案；提高效率的方法及实现方案8电路设计 与参数计算主回路器件的选择及参数计算；控制电 路设计与参数计算；效率的分析及计算；

19、 保护电路设计与参数计算；数字设定及 显示电路的设计20测试方法与数据测试方法；测试仪器；测试数据（着重考查方法和仪器选择的止确性以及 数据是否全血、准确）10测试结果分析与设计指标进行比较，分析产生偏差的 原因，并捉出改进方法5电路图及设计文 件重点考查完整性、规范性7总分50基本要求实际制作完成情况50发挥部分完成第（1）项10完成第（2）项10完成第（3）项15完成第（4）项4完成第（5）项6其他5总分507 数字抢答器一、任务会用中规模集成电路（msi）设计4人抢答器。二、要求基本要求1、4路开关输入；2、稳左显示与输入开关编号和对应的数字p4；3、基本可以实现抢答的功能4、用四个二极

20、管分别显示对应的抢答输入2、发挥部分在完成基木耍求任务的基础上，增加如下功能：1、具有数字显示功能；2、输出具有唯一性和时序第一的特征；3、一轮抢答完成后通过解锁电路进行解锁，准备进入下一轮抢答;4、抢答器具冇定时抢答功能；三、评分标准项h满分基木要求设计与总结报告：方案比较，理论分析与计算，电路图及有 关设计文件，测试方法与仪器，测试数据及测试结杲分析50实际制作完成情况50发挥部分完成笫（1）项10完成第（2）项10完成第（3）项10完成第（4）项15其他5四、方案设定抢答器组成楼图解锁 电路 抢答器的一般纽成框图如上图所示。它主要由开关阵列电路、触发锁存电路、解 锁电路、编码电路和显示电

21、路等儿部分组成。1、开关阵列电路：该电路由多路开关所组成，每一名竞赛者为一组开关相对应。 开关应为常开型,当按下开关时，开关闭合；当松开开关时,开关自动弹出断开。2、触发锁存电路：当某一组开关首先被按下时，触发锁存电路被触发，在 对应的输出端上产生开关电平信息同时为防止其他开关随后触发而造成输出紊乱，最先产生的输出电平反馈到使能 端上，将触发电路封锁。3、解锁电路：一轮抢答完成后，应将触发器使能端强迫置1或置（）（根据 芯片具体情况而立），解除触发锁存电路的封锁，使锁存器重新处于等待接收状 态，以便进行下一轮的抢答。4、编码电路：将触发锁存电路输岀端上产生的开关电平信息转换为相应的 8421

22、bcd 码。5、显示电路：将编码电路输出的8421 bcd码经显示译码驱动器，转换为数 码管所需的逻辑状态，驱动led数码管显示相应的十进制数码。设计示例开关阵列电路的设计下图所示为4路开关阵列电路。当任一开关按下时，对应输出为低电平，否 则为高电平。触发锁存电路的设计下图所示为4路触发锁存电路。图中，74ls373为8d锁存器，74ls20 为双-4输入与非门，74ls04为六-反相器。开关阵列电路连接在锁存器26 输入端，当所有开关均未按下时，锁存器输出全为高电平，的输岀经4输 入与非门和卄门厉的反馈信号为高电平，作川于锁存器使能端，使锁存器处于等 待接受触发输入的状态；当任一开关按下时，

23、输出信号屮和应一路为 低电平，则反馈信号变为低电平，作用于锁存器使能端，使锁存器被封锁，不再 继续接受触发输入，输击保持在封锁前的状态。4路触发锁存电路解锁电路的设计下图所示为解锁电路，开关为常开开关。当开关打开时，中的低电平 输出经4输入与非门和非门，再经过2输入或门后反馈至锁存器使能端，使锁存 器被封锁；当开关闭合后，2输入或门的输出被强制设为高电平，送至锁存器使 能端使得锁存器重新处于等待接受触发输入的状态。inu4a74ls32dout解锁电路编码电路的设计下图所示为编码电路。图+74ls147为二十进制优先编码器，当任意输入为 低电平时，输出为相应输入编号的8421bcd码的反码,再

24、经-tf门后被转换为 8421 bcd 码u1hpri/bcd23456789ter彳供04卜编码电路译码电路图中cd4511为显示译码談动器，lc5011为共阴极数码管。输入的8421 bcd码经显示译码后驱动数码管，显示相应的十进制数码。gnd译码显示电路8.ocl音频功率放大器一、任务设计一台ocl音频功率放大器二、要求基本要求1、分析电路组成及工作原理；2、单-元电路设计计算；3、采用ocl音频功率放大电路；4、连接并调试完整电路图；发挥部分1、最大不失貞.输出功率：pom>= 10w2、负载阻抗（扬声器）:rl = 8q3、频率响应:fl=100hz , fh = 15khz4

25、、输入电压：<=100 mv三.评分标准项鬥满分基本要求设计与总结报告：方案比较，理论分析与计算，电路图及有关设计文件，测试方法与仪器，测试数据及测试结果分析50实际制作完成情况50发挥部分完成第（1）项10完成第（2）项10完成第（3）项10完成劄心）项15其他5四、方案设定设计举例（po=6w） 参考电路j lri224 )1 i -.1 r ogkb220k7i 3pcl二、各级电压增益分配整机电压增益：人“”=皿tt 2由 po=- 有 uo =p()rl =76*8 =6.9 vum6.9 -oj=69输入级、中间级、输出级増益分别为：a十&%3输入级为射随器，aui=

26、l ,取中间级增益都为&输出级增益为9,稍有富裕。三、确定电源电压 通常取最大输出功率pom比po大一些匕,”=(1.52必=1.5窃6 = 9用蚁人输出电压可由pom来计算(峰值)=v2*9*8 = i2 vp考虑到晶体管饱和压降及发射极限流电阻上的压降，电源电压v“要人于uom , 一般为:a vcc=i5 vvcc =丄 =-12 = 15 v7 0.8四、功率输出级计算1、选择大功率管最大反压：ucem « 2vcc = 2 *15 = 30v每管最大电流:牛=鬥.85 a取 1cm >=2.5 a每管最大集电极功耗：pcm -0.2pofn =0.2*9 = 1.8w 取 pcm>=2.5w注意二个功放管参数対称、b接近。2、选择互补管，计算电阻确定分流电阻（r19、r21）要使互补管的输出电流大部分注入到功放管幕极，通常&9 =尺20 =（5 10）& = （5 10）