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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压为+5V （电路其它部分的电源电压不限）。负载为8 Q电阻。二、要求1.基本要求功率放大器a 3dB通频带为300Hz至3400Hz,输出正弦信号无明显失真。b最大不失真输出功率1Wc输入阻抗大于10k Q,电压放大倍数1至20连续可调。d低频噪声电压（20kHz以下）w 10mV在电压放大倍数为10,输入端对地交流短路时 测量。e在输出功率500mW寸测量的功率放大器效率（输出功率/放大器总功耗）50% 设计并制作一个放大倍数为 1的信号变换电路，将功率放大器双端输出的信号转换
2、为 单端输出，经RC滤波供外接测试仪表用。如下图所示。高效率功率放大器的组成框图见本例的第四项说不得明。设计并制作一个测量放大器输出功率的装置，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200 mW尽量提高放大器效率。输出功率保持为 200 mW尽量降低放大器电源电压。 增加输出短路保护功能。其它。三、评分标准项目得分基本要求设计与总结报告：方案比较、设计论证，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实际制作完成情况50发挥部分完成第项6完成第项25完成第项4完成第项5完成第项10四、
3、 采用开关方式实现低频功率放大（即D类放大）是提高效率的主要途经之一，D类放大原理框图如图所示。本例如选用D类放大方式，不允许使用 D类功率放大集成电路。8 Q 效率计算中的放大器总功耗是指功率放大器部分的总电流乘以供电电压（+5V）,不包括“基本要求”中第、项涉及的电路部分功耗，制作时要注意便于效率测试。 在整个测试过程中，要求输出波形无明显失真。程控音频OCL功率放大器(D题)任务设计一个功率可程控、有输出功率显示的 OCL音频功率放大器电路。后级 OCL功率放大部分用分立元件制作，供电电源为土15V,输入信号电压幅度为(101000)mVrms,负载为为8欧电阻。其结构框图如下图所示。二
4、、 要求1 基本要求用仿真软件对电路进行验证，使其满足以下要求：1) 失真度w 3%寸，输出功率P07.5W2) 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，使其完成以下功能：1) 失真度w 10%寸，输出功率P06W2) 频率响应为 (3010000)Hz ；3) 在输入端交流短路接地时，输出端交流信号w20mVpp4) 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。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，只需要提交针对仿真结果的设计报告。题目三 测量放大器、任务设计并制作一个测量放大器及所用的直流稳压电源，框图如图所示。Va=+15V、要求R110kR2-J-10kT.R310k+Vi+1R4 * 1m连线*I 10kVb=-15V直流电压放大器+1.基本要求 测量放大器a差模电压放大倍数 Avd=1至500,可手动调节；b最大输出电压为土 10V,非线性误差105；d
6、在Avd=500时,输出端噪声电压的峰峰值小于1V;e通带宽度0至10Hz;f直流电压放大器的差模输入电阻2MQ （可不测试，由电路设计预以保证）; 电源 设计并制作上述放大器所用的直流稳压电源。由单相220V交流电压供电。交流电压变化范围为+10%至 15% 设计并制作一个信号变换放大器。电路框图图如下图所示：将函数发生器单端输出的正弦电压信号不失真地转换为双端输出信号，用作测量直流电压放大器频率特性的输入信号。函数发生器r2 L发挥部分站信号变 O-直流电压换放大器放大器 提高差模电压放大倍数至 Avd=1000,同时减小输出端噪声电压。 在满足基本要求中对输出端噪声电压和共模抑制比要求的
7、条件下，将通频带展宽 为0至100Hz以上。 提高电路的共模抑制比。 差模电压放大倍数 Ava可预置并显示，预置范围 1至1000,步距为1 ,同时满足基本项目得分基本要求设计与总结报告：方案设计与论证，理论分析算与计算、电路图，测试方法与数据，对测试 结果的分析50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、评分标准实际制作完成情况50发挥部分完成第项5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器，和必要的其它元器件组成，不 能使用单片集成的测量放大器或其它之下型的测量放大器产品。A题：宽带前置放大
8、电路一、任务设计一个前置放大电路， 使其在较宽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。输入阻抗匹配单元有 50Q和1MQ两种数值可选；无源衰减网络单元可以在输入阻抗不变的 前提下实现对信号 1倍或10倍衰减；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(1) 输入阻抗：直流输入阻抗可以50 Q和1MIQ可选，允许误差 2%。(2) 过载能力：50Q阻抗可承受5V输入过载，1MIQ阻抗可承受36V输入过载，过载时 间不少于1分钟。(3) 直流零点：输入短路时，电路输
9、出直流电压偏离零点在3mV范围内。(4)大信号1倍放大带宽特性:输入峰值为1V的正弦信号电路的工作带宽不低于DC10MHz。(5)大信号衰减10倍带宽特性：输入峰值为5V的正弦信号电路的工作带宽不低于DC10MHz。2.2发挥部分(6)2倍放大带宽特性：输入峰值为于 DC 10MHz 。0.5V的正弦信号，放大2倍，电路的工作带宽不低(7)5倍放大带宽特性：输入峰值为0.2V的正弦信号，放大5倍，电路的工作带宽不低于 DC 10MHz 。(8)10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DC10MHz。（9）大信号 1 倍放大扩展宽带特性：输入峰值为 1V
10、 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：输入峰值为0.1V 时，电路设置衰减 1 0倍，再放大 10倍，电 路的工作带宽不低于 DC 35MHz。（11 ） 输出信号的幅度过冲可控制在理论输出值的15%内。（12） 特色创新。三、评审总结报告、基本部分和发挥部分各占 50 分。总结报告的具体要求见网站；基本部分和发挥 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1. 在进行各项测试时，放大电路开路；在进行幅度频率特性测试时，在输入阻抗1MQ条件下测试。2. 有源放大电路采用正负 5V 电源，电源可由外部直接提供。3. 工作带
11、宽，指信号在该频带内稳态的输出衰减不超过理论幅度的10%，稳态输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整。5. 状态的选择可由手动开关实现，禁止输入输出端直通短接。电子广告牌、任务:设计并制作一台简易电子广告牌，16*32点阵显示，示意图如下:图1原理框图二、要求：1、基本要求：1）能通过按键翻页显示数字和字母。2）能显示特定数字或者英文字母组成的句子，通过按键翻页更换显示类容。3）能显示特定汉字组成的句子，通过按键翻页更换显示类容。2、发挥部分：1）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机串口直接对显示信息进行更新（须做 PC机客户程 序）或者是增加其他附加功能。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