题目四测试题高效率音频功率放大器.docx

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1、题目四、高效率音频功率放大器一、任务设计并制作一个高效率音频功率放大器及其参数的测量、显示装置，功率放大器的电源电乐为,5V（电路其它部分的电网电压不限）.负载为8Q电阻.二、要求I.法本要求功率放人器a3dB通频带为300Hz至3100Hz.输出正弦信号无明显失真.b最大不失真输出功率21W.C输入阻抗大于IOkQ,电压放大倍数1至20连续可调.d低频噪声电压（20kllz以下IOmV,在电压放大倍数为10.输入端对地交流短路时测Jft.e在输出功率500础时测Jft的功率放大器效率（检出功率/放大器总功耗）50%.（2）设计并制作一个放大倍数为1的信号变换电路，将功率放大器双蜡输出的信号转

2、换为单端输出，经RC滤波供外接测试仪式用。如下图所示。测试用RC滤波育效率功率放大器的加成板图见本例的第四项说不得明，设计并制作一个测Ift放大港输出功率的装配要求具有3位数字显示,精度优于5%.2.发挥部分3dB通频带展扩至300HZ至20kHz.输出功率保持为200mi,尽量提高放大器效率。输出功率保持为200nW,尽玳降低放大涔电源电J卡.）增加输出短路保护功能.其它。三、评分标准目得分基本要求设计与总结报告：方案比较、设计论证,埋论分析与计算，电路图及有为设计文件，测试方法与仪器，溺试数据及测试结果分析50实际制作完成情况50发挥部分完成第项6完成第JS25完成第项4完成第项5完成第项

3、10四、1）采用开关方式实现低痂功率放大（即D类放大）是提高效率的主要途经之一，D类放大原理据图如图所示.本例如选HlD类放大方式,不允许使用D类功率放大集成电路.低通泄波(2)效率计簿中的放大总功耗是指功率放大零部分的总电流乘以供电电压(5V),不包括“基本要求”中第(2)、项涉及的电路部分功耗，制作时要注意便于效率测试.W在整个测试过程中，要求输出波形无明显失直，程控音频OC1.功率放大器(DJe)一、任务设计一个功率可程控、有辘出功率显示的OC1.音频功率放大器电路.后级OC1.功率放大部分用分立元件制作，供电电源为15V,输入信号电压幅度为(10l000)11Vrras,负载为为8欧电

4、阻。其结构框图如下图所示。二、要求1基本要求用仿真软件对电路进行脸证，使其满足以下要求：1) 失真度W3与时，输出功率P027.5W：2) 频率响应为(2022000)Hz:3) 在信号源的幅度和频率固定为某一值时，可以设置输出功率,并实时测量、显示输出功率，显示的输出功率(PS)与设定功率(Pg)的相对误差：2发挥部分制作一个正弦波信号发生器的实物，使其完成以卜功能：1) 失其度=10%时，输出功率P06W:2) 频率响应为(30、100oO)Hz：3) 在输入端交流短路接地时，输出端交流信号20mVpp:4) 在信号源的帕度和频率固定为某值时，可以设置输出功率,并实时测很、显示输出功率.三

5、、说明1.设计报告必须包括建模仿真结果,发挥部分可以选作。2,因为有的竞赛题目不易进行建模仿真，参赛者可以针对两道不同题目分别进行建模仿真与实物制作，评分时，仿真结果与实物制作各自的得分相加，作为参赛者的最后总分。此时，只需耍提交针对仿克结果的设计报告。题目三测量放大器一任务i殳计并制作一个测信放大器及所用的直流稳压电源，框图如图所示.1 .基本要求测量放大潴a差模电压放大倍数A*l至500,可手动调节：b班大输出电压为10*非战性误差10d在A2500时,抬出端噪声电压的峥蟾值小于IV：e通带宽度。至K）Hz：f直流电压放大器的差模输入电阻）2Ma（可不测试，由电路设计预以保证）；电源设计并

6、制作上述放大器所用的H流稔压电源，由单相220V交流电压供电.交流电乐变化范阚为10%至-15%.设计并制作一个信号变换放大涔.电路框图图如下图所示：然函数发生器单缆输出的正弦电压信号不失直地转换为双端输出信号，用作测中口流电压放大器频率特性的输入信提高差模电压放大倍数至A后1000,同时减小耕出端噪声电压.在满足基本要求中对怆出端噪声电压和共模抑制比要求的条件下，将通领带展览为。至100Hz以上。提高电路的共模抑制比.差模电压放大倍数可预置并显示.欣置范用1至1000.步距为1,同时满足基本要求中参共模抑制比和噪声电压的要求.其它（例如改善放大器性能的其它措施等.三、评分标准项目得分设计与总

7、结报告：方案设计与论证，理论分析噩本要求算与计算、电路图，测试方法与数据，对测试50结果的分析实际制作完成情况50发挥部分完成第Jiii5完成第项10完成第项5完成第项20特色与创新10四、说明直流电压放大器部分只允许采用通用型集成运算放大i和必要的其它元零件组成,不能使刖单片集成的测属放大器或其它之下型的测Iit放大器产M.A题：宽带前置放大电路一、任务谀计一个前也放大电路,使其在较窕的频带范围内具有良好的直流和交流特性,电路包括输入阻抗匹配、无源衰减网络、有源放大等环节，采用单端输入单端输出方式实现信号变换，输入阻抗风配单元有so和IMa两种数值可选：无源衰减网络单元可以在输入阻抗不变的前

8、提下实现对信号I倍或10倍衰域：有源放大单元可以实现1、2,5、10倍放大.电路输出电阻近似为0.二、要求2.1 基本要求（I）输入阻抗：宜流输入阻抗可以50和IMa可选，允许误差2%.（2）过我能力：50皿抗可承受5V检入过装,1Ma阻抗可承受36V给入过我.过段时间不少于I分钟.（3）内流零点：输入短路时,电路输出H流电压倒周零点在3mV范树内.（4）大伯号I倍放大带窕特性：输入峰值为IV的正弦信号，电路的工作带宽不低于DCIOMHz.（5）大信号衰减10倍带宽特性:输入展（ft为5V的正弦信号.电路的工作带宽不低于DC-IOMHz.2.2 发挥部分（6）2倍放大帚宽特性：蝌入峰l为0.5

9、V的正弦信号，放大2倍，电路的工作带宽不低于DC70MHz”（7） 5倍放大带宽特性：给入峰值为0.2V的正弦信号.放大5倍,电路的工作带宽不低于DC-IOMHz,（8） IO倍放大带宽特性：输入峰值为0.1V的正弦信号,放大10倍，电路的工作带宽不低于DC-IOMHz.(9)大信号1倍放大扩展宽带特性：输入峰值为IV的正弦信号，电路的工作带宽不低于DC-35MHz.(10小信号扩展带宽特性：怆入峰值为0lV时，电路设置衰战IO倍，再放大10倍，电路的工作带甯不低干DC-35MHz.(11)输钳信号的幅度过冲可控制在理论输出(ft的15%内.(12特色创新。三、坪审总结报告、葩本部分和发挥部分

10、各占50分，总结报告的具体要求见网站：法本都分和发挥部分的具体测试方法和评分指标将在各学校初测开始时在网站公布。四、说明I.在进行各项测试时，放大电路开路；在进行幅度频率特性/试时，在输入阻抗IMa条件下测试.2 .有海放大电路采用正负5V电源，电源可由外部直接提供。3 .工作带宽,指信号在该频带内枪态的辎出衰减不超过理论幅发的10%,：检态尬出值可以不考虑过冲影响，但要记录过冲值，4 .整个电路只能由纯模拟电路实现，一旦调试完成，测试时不允许对电路元件再进行调用。5 .状态的选择可由手动开关实现,禁止怆入尬出渊宜通短接.二电子广告牌1、任务：设计并制作一台简易电子广告牌16*32点阵显示，示

11、意图如下:图I原理枢图二、要求：1、基本要求：1）能通过按犍翻页桩示数字和字母.2）能显示特定数字或拧英文字母组成的句子，通过按键翻页更换显示类容.3）能显示特定汉字祖成的句子，通过按键翻页更换显示类容。2、发挥部分：D实现句子的左右滚屏显示.2）实现预存信息,定时更新，3）实现和PC机通讯，通过PC机申口苴接对显示信息进行更新（须做PC机客户程序）或者是增加其他冏加功能。4）其他.三、评分项目得分基本要求设计与总结报告：方案比较、设计与论证,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完成笫（1）项30完成第（2）项20发挥部分完成第（1顶10完成第（2

12、）项5完成第（31项30完成第（4）项5四、说明H示格式和显示信息可以自定义。发挥部分笫（3）项增加其他附加功能可以自由发挥。QPSK调制器设计（A题）一、 设计任务设计并制作一个能产生QPSK调制信号的信号源，电源由PCI总线提供,上位机通过PCl总线实现信号参数的读写控制，如QPSK信号的开始、结束、码元个数、码字以及QPSK信号重发周期等。二、 .设计要求1.基本要求1）载波频率在5MHz30MHz范困均可：2） QPSK信号的开始、结束,码元个数、码字以及QPSK信号重灾周期等参数或状态可手动设置。2.发挥部分D脉冲宽度可调：2）数波频率在5MHz-30MHz范围可调3） 5MHz时连

13、续波点频的杂散SI）R达到70dBc以上。三、评分标准测评内容主要测评点已分合计设计报告结构合理550条理清晰5原理应用正确设计方案正确实验结果正确101010文档完整，格式规范10基本要求硬件电路完成，方案基本正确1550有QpSK信号输出!5QPSK信号的开始、结束、码元个数、码字以及QpSK信号亚更周期等参数或状态可手动设置，实现任一项得3分。15电路工艺5发挥部分脉冲宽度可调二。50载波频率在5MHz30MHz范围可调105MHz时连续波点频的杂散SFDR达到7OdBc以上1。单路语音处理与传输系统设计一、任务设计制作一路语音叁数蝠码电路，扩频处理后进行PSK调制，接收端进行PSK解调

14、、解扩处理，恢复语音。示意图如下：二、要求1 .范本要求(1)语音数字化处理后速率要求：4T3Kbs,扩频序列的本原多项式为:X,i+X+1,扩频码片速率为：1.2Mbs,PSK调制载波频率：60MHz(2)战谀发射功率：100nw4(3)语音质量可达平均意见得分MoSmeanopinionscore)：3分以上2 .发挥部分(1)接收端测量并显示信号强度。(2)在接收机构入谣加入白噪声，控制我干比分别为IodB、OdB-IodB,比较扩梵调制通信系统和直接调制通信系统语音通信质量。(3)定氨分析采用扩频技术后，在上述噪声情况下，系统的抗干扰能力。自制用来定量测量系统误码的简易误码率测试仪，其方框图见图2。图2（4）其它三、评分标准项目满分基本要求设计与总结报告：方案比较、设计与论注.理论分析与计算,电路图及有关设计文件，测试方法与仪器，测试数据及测试玷果分析.50实际制作完成情况50发挥部分完成第（1）项10克成第（2）项克成第（3）项完成第4）项15