2021年-TI杯大学生电子设计竞赛题目

*阳光明*编年I大生电设竞赛（2021.03.07A：降压型直开关稳压电源．任务以TI公的降压控制器芯片CSD18532KCSMOS场效应管为核心器件，设并制作一个降压型直流开关稳压电源。额定输入直流电压为时，定输出直流电压为，输出电流最大值为。测试电路可参考图。图电测试连接图．求（1）额定输入电压下，输出电压偏差；（10）（2）额定输入电压下，最大输出电流；（10）（3）输出噪声纹波电压峰峰值：；分（4）从满载变到轻载时，负载调整率；（10分（5）变化到17.6V13.6V，压调整率：（10分（6）效率；（15分（7）具有过流保护功能，动作电流；（分*阳光明*编

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（8）电源具有负载识别功能。增加子端口，端口可外接电阻R1kΩ-10k作负载识别端口参考图。电源根据通过测量端口识别电阻的值，确定出电压，；（分（9）尽量减轻电源重量，使电源不含载的重量。15分（）设计报告（分项

主要内

满分方案论证

比较与选择方案描述降低纹波的方法

3理论分析与计算变换方法稳压控制方法

6电路与程序设计测试方案与测试结果

主回路与器件选择其它控制电路与控制程序(若有)测试方案及测试条件测试结果及其完整性测试结果分析

63设计报告结构摘要、报告正文结构、公式、图表的完整性及规范性和规范性总分．明

220（1（2（3

该开关稳压电源不得采用品模块制作。稳压电源若含其它控制、量电路都只能由端口供电，不得增加其他辅助电源。要求电源输出电压精确稳，或，作品不参与测试。2016TI杯学生电子设计竞赛题B题：品分拣搬送装置．任务在一个以木条（截面不大

，质本色）围成的的A区内，散落着边长均为4cm正方体。设计*阳光明*编

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一自动物体搬运系统，能快速将这些正方体移至指定区域。A域的颜色为白色，区为黑色区为红色．要求（1）（2）（3）（4）（5）（6）

在A区内任意放了只色正方体，以最快的速度将这些B，完180秒（24分将A区的只色方体以最快的速度移送到红色区域；完成时间不得超过；（26分A区域12正方体中有桔黄与黑色两种颜色，以最快的速度将桔黄色正方体移送到红色C；（20分将A区域中的正方体改乒乓球，仍然有桔黄与黑色两种颜色，以最快的速度将桔黄乒乓球移送到红色区；（25分其他。（5）设计报告（分项目方案论证理论分析与计算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

主内系统结构及实现方法论证机械机构及电路设计物品辨识及搬运机构运动控制方法系统测试摘要，正文结构规范，图表的完整与准确性总分

满说明（1）（2）

ABC各域地面及围栏的高度都是，AB之无间隔，C与A之的边界木条有个长度为缺口；搬运物品过程中不得人为预（如遥控等）；*阳光明*编

1OOO*阳光明*编1OOO

（3）（4）（5）（6）（7）（8）（9）

开始搬运物品前，不得设搬运物体的数量；运动机构需从右上方指定位置D处始动正方体可采用木质PVC、泡沫或其他轻质非金属材，不得含磁性物质，重量不超克不限制移送物品执行机构形式及搬运方式；执行机构可以进入A、B各域；在要求（3及（4中，误搬黑色物体或乒乓球到区分；BC区的颜色如下：红色（R=255G=0B=0，黑色（R=0、）乒乓球采用彩色乒乓球中黄色和黑色（或比赛用标准桔黄及用黑色喷涂的乒乓球；正方体的颜色尽量接近乒乓球的颜色，。测试时，场地和被搬运物备。2016TI大生电子设计竞赛D题：单相正弦波变频电源1务设计并制作一个单相正弦变频电源，其原理框图如图

1示。变压器输入电压

U=220V，频电源输出交流电压

U为，定负载电流I为2A负为电阻性载。图1单正弦波变频电源原框图2求（1）

输出频率范围为20Hz~100Hz，U=36的相正弦波交流电。（15）*阳光明*编

OOOOIOO(th)OOO*阳OOOOIOO(th)OOO

（2）

输出频率f=50±0.5Hz电I时，输出电压U。10分（3）

负载流I在0.2～2A围变化，负载调整率≤0.5%。（分（4）

负载电流I=2AU在～242V范围变化时，电压调整率≤0.5%（15分（5）

具有过流保护，动作电流I=2.5±0.1A保护时自动切断输入交流电源。10分（6）

I=2A，U时输出正弦波电压的

THD。（15分（7）分）（8）（9）

I=2AU，变频电源的效率达到90%（15其他。（）设计报告（）项目方案论证理论分析与计算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

主要内容设计与论证，方案描述电路结构设计，器件选择，仿真分析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摘要，正文结构规范，图表的完整与准确性

满分*阳光明*编

2IOI1OOI2OU11OU21O2*阳光明2IOI1OOI2OU11OU21O2

3明（1）

变频电源系统（包括辅助源）供电仅由变压器输出U提。（2）

题中交流参数均为有效值（3）

本题定义：负载调整率

USOI1100%U

，其中U为I=0.2A时输出电压；U为I=2.0A时输出电压。（4）

本题定义：电压调整率

U

U

100%

，U为U=198V时输出电压；U为U=242V时的输出电压。（5）

辅助电源可购买电源模块亦可自制），作为作品的组成部分，测试时，再另行提供稳压电源。（6）

效率测量时，可采用功率析仪或电参数测量仪测量，损耗应包括辅助电损耗，效率

POP2

，P为频电源输出功率，为压器输出功率。（7）

制作时需考虑测试方便，理设置测试点。2016TI大生电子设计竞赛E题：脉冲信号参数测量仪任务设计并制作一个数字显示周期性矩形脉冲信号参数测量仪，其输入阻抗为同时计并制作一个标准矩形脉冲信号发生器，作为测试仪的附加功。要求*阳光明*编

*阳光明*编

（）量冲信号频率，频率范围为～2MHz测量误差的绝对值不大于01%。（15分）（）测量脉冲信号占空比D测范围为％90，量误差的绝对值不大于2%。（15分）（3）量脉冲信号幅度，幅度范围为～，测量误差的绝对*阳光明*编

*阳光明*编

值不大于2%。（15分（）量脉冲信号上升时，测量范围为～999ns量误差（5）提供一个标准矩形脉冲信号发生，要求：

（30

的绝对值不大于5%。（15分）分）a)c)

频率为1MHz，差的绝值不大于0.1%脉宽为，误差的绝对值不大于；幅度为（载电阻为）*阳光明*编

ck*阳光明*编ck

上升时间不大于，过冲不大于5%（6）其他。（10分（7）设计报告。20分项目方案论证理论分析与计算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说明

主内比较与选择,方案描述系统相关参数设计系统组成，原理框图与各部分的电路图，系统软件与流程图测试结果完整性，测试结果分析摘要，正文结构规范，图表的完整与准确性总分

满（1脉冲信号参数的定义如图示。其中，上升时间是指输出电压从上升到所需要时间；过冲是指脉冲峰值电压超过脉冲电压幅度的程度，其定义。图冲信号参数的定义（2测脉冲信号可采用基于任意波形信号发器产生的信号。2016TI大生电子设计竞赛F题：位步时钟提取电路任设计并制作一个从二进制带信号中提取位同步时钟的电路，并能测定和显示提取出的同步时钟频率，设计制作的电路组成框外输入图如图示。（TTL电平）

m序列发生器

二阶有源低通滤波与衰减器

A

位同步时钟提取电路

B

位同步时钟频率数显．要求

基带信号产生电路

位同步时钟输出*阳光明*编

图1设制作的电路组成框图

*阳光明*编

（设计制作“基带信号产生路”，用来模拟二进制数字通信系统接收端中被抽样决的非逻辑电平基带信号。要求：（分①序列发生器的馈特征多项式（本原多项式）f(x)x

8

x

4

x

3

2

，其序列输出信号及外输

ck信均为TTL电。②设计制作截频为的无限增益多路负反馈二阶有源低通滤波器，对m序输出信号进行滤波，并衰减为峰-值的带模拟信号（A信）（2当m序发生器外输入ck信频率为时设计制作可从A信中提取出位同步时号）的电路，并数字显示同步时钟的频率。分（3改进位同步时钟提取电路，当列发生器外输入ck号频率在之变化时，从A信中自应提取位同步时钟，并数字显示步时钟的频率。（分（4降低位同步时钟（B信）的脉冲相位抖动量

，要求

≤

1

个

位

同

步

时

钟

周

期

的

10%

。（分（5其他。（10分（6设计报告。（分项目方案论证理论分析与计算电路与程序设计测试方案与测试结果*阳光明*编

主内比较与选择，方案描述系统相关参数设计系统组成，原理框图与各部分的电路图，系统软件与流程图测试结果完整性，测试结果分析

满

*阳光明*编设计报告结构及规范性

摘要，正文结构规范，图表的完整与准确性。总

．说明（1位同步是数字同步传输的基础同技术，是指接收端提取的位同步时钟与发送端时钟在频率上严格相等、相位差固定的信号同步状态。接收端位钟需从收到的基带数据序列中提取，并将作为接收端的抽样判决冲及进一步实现其他同步使用。数字通信系统中的“位”指的是基本的码元，发送端位时钟（题目中序列发生器外输入时钟）是数据序列的码元时钟。（2要求“基带信号产生电路”必须成单独的电路板，只能用两条输出信号线（A号线、地线）与位同步时钟提取电路部分连接。（3无限增益多路负反馈二阶有源低滤波器类型（如切比雪夫型或巴特沃斯型）不。2016TI大生电子设计竞赛G题：简易电子秤任设计并制作一个以电阻应片为称重传感器的简易电子秤，电子秤的结构如右图所示。右图所示，铁质悬臂梁固定在支架上，支架高度不大于40cm支及盘形状与材质不限。悬臂梁上粘贴电阻应变片作为称重感器。．要求（1电子秤可以数字显示被称物体的量，单位克）；（10分（2电子秤称重范围重量小于50g称重差小于；量50g及上，称重误差小；（50）（）子可以设置单价（元/）可计算物品金额并实现金额累加；（15分（4）子秤具去皮功能去范围不超过；（分（5其他。（10