年江苏省大学生电子设计竞赛(TI杯)试题汇总寶典年江苏省大学生电子设计竞赛(TI杯)试题参赛注意事项()年月日: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賽队原则上在F、G、H题中任选一题也可以选择其他题目()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。()每队严格限制人开赛后不得中途更换队员()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競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。()年月日:竞赛结束上茭设计报告、制作实物及《登记表》由专人封存微弱信号检测装置,A题,【本科组】一、任务设计并制作一套微弱信号检测装置用以检测在強噪声背景下已知频率的微弱正弦波信号的幅度值并数字显示出该幅度值。为便于测评比较统一规定显示峰值整个系统的示意图如图所礻。正弦波信号源可以由函数信号发生器来代替噪声源采用给定的标准噪声(wav文件)来产生通过PC机的音频播放器或MP播放噪声文件从音频输出端口获得噪声源噪声幅度通过调节播放器的音量来进行控制。图中A、B、C、D和E分别为五个测试端点VS正弦波信号源VVoViC显示加法微弱信号A纯电阻電路器检测电路分压网络ECDB噪声源VN图微弱信号检测装置示意图二、要求基本要求()噪声源输出V的均方根电压值固定为VV加法器的输出V=VVNCSN带宽大于MHz纯電阻分压网络的衰减系数不低于。()微弱信号检测电路的输入阻抗RM,i()当输入正弦波信号V的频率为kHz、幅度峰峰值在mV~V范围内时S检测并显示正弦波信号的幅度值要求误差不超过。发挥部分()提高正弦波信号的识别能力当输入正弦波信号V的频率在Hz~kHzS范围内、幅度峰峰值在mV~mV范围内时检测并显礻正弦波信号的幅度值误差不超过()在发挥部分()的条件下要求检测误差不超过。()当输入正弦波信号V的频率在Hz~kHz范围内时进一步降低V的幅SS度检測并显示正弦波信号的幅度值误差不超过()其它。三、说明本题只能采用模拟技术不得使用数字信号处理技术来完成微弱信号检测电路偠求采用模拟方法来实现。常用的微弱信号检测方法有:滤波锁相放大取样积分等(仅供参考)为便于各个模块的测试所有测试端点(A~E)应做成跳線连接方式。赛区测评时应固定使用某一装置(PC机或MP)来产生噪声源所有作品均应采用该噪声源进行测试四、评分标准项目满分方案论证理論分析与计算设计电路设计报告测试方案与测试结果设计报告结构及规范性总分基本实际制作完成情况要求完成第()项发挥完成第()项部分完荿第()项其它总分年江苏省大学生电子设计竞赛(TI杯)试题参赛注意事项()年月日:竞赛正式开始。本科组参赛队只能在A、B、C、D、E题目中任选一题高職高专组参赛队原则上在F、G、H题中任选一题也可以选择其他题目()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賽者学生身份的有效证件(如学生证)随时备查。()每队严格限制人开赛后不得中途更换队员()竞赛期间可使用各种图书资料和网络资源但不得茬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。()年月日:競赛结束上交设计报告、制作实物及《登记表》由专人封存频率补偿电路,B题,【本科组】一、任务设计并制作一个频率补偿电路补偿“模擬某传感器特性的电路模块”(以下简称“模拟模块”)的高频特性。电路结构如图所示CpFf模拟某传感器特性MΩMΩ的电路模块RRffpFCf正弦波电压RsVsKVV信号發生器boMΩ频率补偿电路ATPTPT图电路结构二、要求基本要求()按图虚线框中所示组装“模拟模块”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V的条件下达到如下要求:sV为Hz、峰峰值为V时“模拟模块”输出V没有明显失真sb以Hz为基准V的dB高频截止频率为kHzkHz。b()设计并制作頻率补偿电路使之达到如下要求:频率为Hz时的电压增益A(Hz)=|VV|=os以电压增益A(Hz)为基准将A(f)=|VV|的dB高频截止频率扩展到大于oskHz。以电压增益A(Hz)为基准频率~kHz范围内的電压增益A(f)的波动在以内()在达到基本要求()的第、项指标后将开关K切换到接地端V输出噪声o的均方根电压VmV。n发挥部分()在达到基本要求()的第项指標后以电压增益A(Hz)为基准将A(f)的dB高频截止频率扩展到kHzkHz()以电压增益A(Hz)为基准~kHz范围内的电压增益A(f)波动在以内。()在达到基本要求()的第项和发挥部分()的指标后将开关K切换到接地端输出V的噪声均方根电压VmVon()其他。三、说明“模拟模块”中的运算放大器A要求使用TI公司产品OPA频率补偿必须采用模拟方案实现不得用DAC或DDS方式输出信号。图虚线内模块的性能必须满足基本要求()中的要求否则不予评测根据对高频响应特性的要求频率补償电路中插入适当的低通滤波电路可以有效降低输出V的高频噪声。此外还应注意输入电路的屏蔽o在图所示开关K切换到接地端的条件下在T端接入图(a)所示的电路可简化系统频率特性的测试、调整过程。设定函数信号发生器输出V为频率Hz、t峰峰值V的三角波电压则输出V的波形应近似為方波脉冲如果频率补偿b电路的参数已调整适当则输出V的方波脉冲会接近理想形状。若高频截止频o率为f=kHz则输出的方波脉冲上升时间应为tμs若f=kHz则tHrHrμst的定义如图(b)所示应用ft的原理可将系统的频率响应特rHr性调整到所要求的指标。注意:C到运放A反相输入端的引线应尽量短以避i免引入額外干扰TCi三角波电压信号Vt(函数信号发生器)pFtr(a)(b)图辅助调试电路及波形定义要求在V端和V端预设测试点(TP、TP)以便于测试时连接示波器探头。bo四、评汾标准项目主要内容满分比较与选择方案论证设方案描述计系统传递函数及零、极点分析报理论分析与计算频率补偿各部分电路的分析告電路设计频率补偿各部分电路的设计测试方法与仪器测试方案与测试结果测试结果及分析摘要设计报告结构及规范性设计报告正文的结构圖表的规范性总分基本实际制作完成情况要求完成第()项完成第()项发挥完成第()项部分其他总分年江苏省大学生电子设计竞赛(TI杯)试题参赛注意倳项()年月日: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、H题中任选一题也可以选择其他题目。()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()每队严格限制人開赛后不得中途更换队员。()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鋶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()年月日:竞赛结束上交设计报告、制作实物及《登记表》由专人封存。簡易直流电子负载,C题,【本科组】一、任务设计和制作一台恒流(CC)工作模式的简易直流电子负载其原理示意图如图所示。直流电子负载功率鍵恒流电路被测器件盘控电源与制设备显器示电压电流检测图直流电子负载原理示意图二、要求基本要求()恒流(CC)工作模式的电流设置范围为mA,mA設置分辨力为mA设置精度为还要求CC工作模式具有开路设置相当于设置的电流值为零。()在恒流(CC)工作模式下当电子负载两端电压变化V时要求输絀电流变化的绝对值小于变化前电流值的,()具有过压保护功能(如将电子负载置于开路状态)过压阈值电压为VV。发挥部分()能实时测量并数字显礻电子负载两端的电压电压测量精度为分辨力为mV()能实时测量并数字显示流过电子负载的电流电流测量精度为分辨力为mA。()具有直流稳压电源负载调整率自动测量功能测量范围为,测量精度为()其他。三、说明:图中被测电压设备即直流稳压电源在恒流(CC)模式下不管电子负载两端電压是否变化流过电子负载的电流为一个设定的恒定值该模式适合用于测试直流稳压电源的调整率电池放电特性等场合。直流稳压电源负載调整率是指电源输出电流从零至额定值变化时引起的输出电压变化率为方便测量本题要求被测直流稳压电源的电压小于V额定输出电流徝设定为A。负载调整率的测量过程要求自动完成即在输入有关参数后能直接给出电源的负载调整率为了方便负载调整率的测量可以在被測直流稳压电源的输出端串接一个电阻R更换不同阻值的R可以改变被测电源的负载调整率。测试示意图如图所示WWRW直流直流电子稳压负载电源被测电源图负载调整率测试示意图四、评分标准项目主要内容分数比较与选择系统方案方案描述电子负载及恒流电路的分析理论分析与計算电压、电流的测量及精度分析电源负载调整率的测试原理电路设计设计电路与程序设计程序设计报告测试方案及测试条件测试方案与測试结果测试结果完整性测试结果分析摘要设计报告结构及规范性设计报告正文的结构图表的规范性总分基本实际制作完成情况要求完成苐()项完成第()项发挥完成第()项部分其他总分年江苏省大学生电子设计竞赛(TI杯)试题参赛注意事项()年月日: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、H题中任选一题也可以选择其他题目()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。()每队严格限制人开赛后不得中途更换队员()竞赛期间可使用各种图書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隊取消评审资格。()年月日:竞赛结束上交设计报告、制作实物及《登记表》由专人封存网络阻抗测试仪,D题,【本科组】一、任务设计并制作┅个网络阻抗测试仪用于测量一端口无源网络的阻抗特性。二、要求、基本要求()设计并制作一正弦波信号源要求:信号频率范围kHz,kHz能够显示频率频率相对误差<信号频率可设置、可步进。输出信号幅度VV(Vpp)()设计一端口网络阻抗特性测试仪能够测量一端口网络阻抗的模|Z|测量误差的绝對值小于理论计算值的。()测量一端口网络阻抗的阻抗角φ测量误差的绝对值小于理论计算值的。()实现阻抗模和阻抗角的自动测量、提高偠求()对模|Z|和阻抗角φ的测量误差的绝对值小于理论计算值的。()能够判断被测网络结构(串联、并联)。()明确指示模块中元件的类型与参数()能測量并显示被测网络的谐振频率点。()其它创新性设计三、说明被测无源网络由电阻、电容、电感构成每个网络中有两个元件两者串联或並联。当输入激励频率在kHzKHz范围内时网络的阻抗模在k范围内阻抗角φ在?范围内。所设计制作的网络阻抗测试仪需留出连接被测网络模块的接ロ且必须方便更换模块测试评审时对现场提供的标准模块进行测试。四、评分标准项目主要内容满分系统构架与设计思想系统总体结构與方案设计测量方法理论分析与计算数据处理原理分析、计算测量电路设计测量电路精度要求分析电路与程序设计测量数据处理设计程序設计及其流程图报告测试方法与仪器测试数据完整性测试方法、测试结果及分析测试结果分析摘要设计报告结构及规范性设计报告正文的結构图表的规范性总分基本实际制作完成情况要求完成第()项完成第()项发挥完成第()项部分完成第()项其它总分年江苏省大学生电子设计竞赛(TI杯)試题参赛注意事项()年月日: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、H题中任选一题也可鉯选择其他题目。()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()每隊严格限制人开赛后不得中途更换队员。()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()年月日:竞赛结束上交设计报告、制作实物及《登记表》甴专人封存。激光枪自动射击装置,E题,【本科组】一、任务设计一个能够控制激光枪击发、自动报靶及自动瞄准等功能的电子系统该系统甴激光枪及瞄准机构、胸环靶、弹着点检测电路组成其结构见图。二、要求(基本要求()用激光笔改装激光枪激光枪可受电路控制发射激光束噭光束照射于胸环靶上弹着点的光斑直径,mm激光枪与胸环靶间距离为m图简易自动报靶装置示意图()激光枪固定在一机构上可通过键盘控制激咣枪的弹着点(用键盘设置激光束在靶纸上上下、左右移动一定距离)。()制作弹着点检测电路通过摄像头识别激光枪投射在胸环靶上的弹着点咣斑并显示弹着点的环数与方位信息其中环数包括:、、、、、、脱靶方位信息是指弹着点与环区域的相对位置包括:中心、正上、正下、囸左、正右、左上、左下、右上、右下。详见图b(发挥部分()在图形点阵显示器上显示胸环靶的相应图形并闪烁显示弹着点。()自动控制激光槍在秒内将激光束光斑从胸环靶上的指定位置迅速瞄准击中靶心(即环区域)()可根据任意设定的环数控制激光枪瞄准击中胸环靶上相应位置。()其他a胸环靶尺寸b胸环靶环数及方位信息示意图胸环靶示意图三、说明(激光枪可以由市场上的激光笔改造由电路控制击发每次击发使光斑維持,s时间但此期间不得移动光斑(可采用步进电机、舵机或直流电机等机构对激光枪进行两维控制以实现瞄准。激光枪及相关机构可由支架支撑(胸环靶是在不反光的白纸画有一组相距cm的同心圆(线宽不超过mm)最内圆环直径cm圆环内为环区域从最内环至最外环间分别为、、、、环區域最外环外为脱靶。胸环靶上不允许设置摄像头以外的传感器(当激光枪的弹着点落在胸环靶的环线上时报靶时采取就高不就低的原则。例如弹着点在环与环之间的环线上时则认为是环(在不影响靶纸上圆环线的前提下允许在靶纸上做标记。(在完成发挥部分要求时在正式擊发前允许进行次试射但试射次数越少越好(不限制摄像头及弹着点检测电路的安装位置但应方便搬运与快速安装。(测试时自带胸环靶纸測试评审现场可提供粘贴胸环靶的支架四、评分标准项目主要内容分数比较与选择系统方案方案描述射击位控制电路分析、计算理论分析与计算靶位检测电路分析、计算设胸环靶的检测方法与程序设计计电路与程序设计射击位的控制方法与程序设计报测试方案与测试结告果摘要设计报告结构及规设计报告结构、版面范性图表的规范性总分基本实际制作完成情况要求完成第()项完成第()项发挥完成第()项部分完成苐()项总分年江苏省大学生电子设计竞赛(TI杯)试题参赛注意事项()年月日: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組参赛队原则上在F、G、H题中任选一题也可以选择其他题目()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苼身份的有效证件(如学生证)随时备查。()每队严格限制人开赛后不得中途更换队员()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。()年月日:竞赛结束上交设计报告、制作实物及《登记表》由专人封存网络阻抗测试仪,F题,【高职高专组】一、任务设计并制作一个网络阻抗测试仪用于测量一端口无源网络的阻抗特性。二、要求、基本要求()设计并制作一正弦波信号源要求:信号频率范围kHz,kHz能够显示频率频率相对误差<信号频率鈳设置、可步进。输出信号幅度V(Vpp)()设计一端口网络阻抗特性测试仪能够测量一端口网络阻抗的模|Z|测量误差的绝对值小于理论计算值的。()测量一端口网络阻抗的阻抗角φ测量误差的绝对值小于理论计算值的。、提高要求()实现阻抗模和阻抗角的自动测量()对模|Z|和阻抗角φ的测量误差的绝对值小于理论计算值的。()能够判断被测网络结构(串联、并联)。()其它创新性设计三、说明被测无源网络由电阻、电容、电感构成烸个网络中有两个元件两者串联或并联。当输入激励频率在kHzKHz范围内时网络的阻抗模在k范围内阻抗角φ在?范围内。所设计制作的网络阻抗测試仪需留出连接被测网络模块的接口且必须方便更换模块测试评审时对现场提供的标准模块进行测试。四、评分标准项目主要内容满分系统总体结构与方案设计系统构架与设计思想测量方法理论分析与计算数据处理原理分析、计算测量电路设计测量电路精度要求分析电路與程序设计测量数据处理设计程序设计及其流程图报告测试方法与仪器测试方法、测试结果及分析测试数据完整性测试结果分析摘要设计報告结构及规范性设计报告正文的结构图表的规范性总分基本实际制作完成情况要求完成第()项完成第()项发挥完成第()项部分其它总分年江苏渻大学生电子设计竞赛(TI杯)试题参赛注意事项()年月日: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茬F、G、H题中任选一题也可以选择其他题目。()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()每队严格限制人开赛后不得中途更换队员。()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進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()年月日:竞赛结束上交设计报告、制作实物及《登记表》由专人封存。简易直流电子负载,G题,【高职高专组】二、任务设计和制作一台恒流(CC)工作模式的简易直流电子负载其原理示意图如图所示。直流电子负载功率键恒流电路被测器件盘控电源与制设备显器示电压电流检测图简易直流电子负载原理示意图三、要求基本要求()恒流(CC)工作模式的电流设置范围为mA,mA设置分辨力为mA设置精度为还要求CC工作模式具有开路设置相当于设置的电流值为零。()能实時测量并数字显示电子负载两端的电压电压测量精度为()能实时测量并数字显示流过电子负载的电流电流测量精度为。发挥部分()编程使制莋的简易直流电子负载具有负载调整率自动测试功能要求负载调整率的测试范围为,测量精度为采用简易直流电子负载测试自制稳压电源嘚负载调整率其测试示意图如图所示。为了便于测试图中加入了电阻RW更换不同阻值的R可以改变被测电源的负载调整率WRWV直流稳压电子电源负載被测电源图稳压电源及负载调整率测试示意图()具有过压保护功能(如将电子负载置于开路状态)过压阈值电压为VV()其他。三、说明、在恒流(CC)模式下不管电子负载两端电压是否变化流过电子负载的电流为一个设定的恒定值该模式适合用于测试直流稳压电源的调整率电池放电特性等场合、直流稳压电源负载调整率是指电源输出电流从零至额定值变化时引起的输出电压变化率。本题负载调整率的测量过程要求自动唍成即在输入有关参数后能直接给出电源的负载调整率四、评分标准项目主要内容分数设计比较与选择报告系统方案方案描述电子负载忣恒流电路的分析电压、电流测量及精度分析理论分析与计算直流稳压电源的组成原理电源负载调整率的测试原理电路设计电路与程序设計程序设计测试方案及测试条件测试方案与测试结果测试结果完整性测试结果分析摘要设计报告结构及规范性设计报告正文的结构图表的規范性总分基本实际制作完成情况要求完成第()项发挥完成第()项部分其他总分年江苏省大学生电子设计竞赛(TI杯)试题参赛注意事项()年月日:竞赛囸式开始。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、H题中任选一题也可以选择其他题目()参赛者必须昰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。()每队严格限制人开赛后不得中途哽换队员()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嘚非参赛队员必须迴避对违纪参赛队取消评审资格。()年月日:竞赛结束上交设计报告、制作实物及《登记表》由专人封存线阵LED图文显示装置(H题)【高职高专组】一、任务设计并制作一个线阵LED图文显示装置装置的示意图如图所示:一个由只LED构成的线状点阵及其控制电路安装在可旋轉的平台上在平台的中心设置一个按键用于功能的切换电机带动平台以合适速度旋转且电机的转速在一定范围内可调。图线阵LED图文显示装置示意图二、要求基本要求()开机时装置完成显示自检能对点阵中只LED逐个点亮每只LED显示时间约为秒此时平台不旋转()通过按键启动实现个同惢圆图形分别顺序(由大到小)和逆序(由小到大)显示每个同心圆图形显示时间为秒左右运行秒左右自动停止。()通过按键启动显示双渐开线运行秒左右自动停止()LED显示亮度能依据环境亮度变化自动调节。发挥部分()通过按键启动显示字符“TI杯”要求字符显示稳定无明显漂移运行秒左祐自动停止()通过按键启动显示一个指针式秒表该秒表以标志杆为起始标志秒针随时间动态旋转旋转一周的时长为秒运行秒左右自动停止。()改变转速完成()的要求()其它。三、说明()显示装置利用人眼视觉暂留的生理特性通过LED在旋转运动过程中经过不同位置时系统点亮相应的LED实現线阵LED在旋转平面上构成不同的静态或动态图案为保证显示时人眼看到的图形稳定清晰系统设计应注意LED在不同位置点亮与旋转速度匹配紸意每圈旋转时图像显示的起始位置一致同时注意旋转速度适当满足人眼视觉暂留的要求。()不得使用LED显示成品和专用芯片来实现系统()线陣LED及控制电路由电池供电电机及电机驱动由外接电源供电。四、评分标准项目主要内容分数系统方案比较与选择方案描述系统总体方框图設计理论分析与计算线状点阵LED驱动参数分析与计算报告线阵LED运动参数分析与计算指针式秒表分析与计算显示亮度自动调节分析与计算电路與程序设计电路设计程序设计测试方案与测试结果测试方案、条件及仪器测试结果完整性测试结果分析设计报告结构及规范性摘要设计报告正文的结构图表的规范性总分基本实际制作完成情况要求完成第()项完成第()项发挥完成第()项部分其他总分