1、浙江省电子竞赛题目宽带前置放大电路(A题)【本科组】一任务设计一种前置放大电路,使其在较宽频带范畴内具备良好直流和交流特性。电路涉及输入阻抗匹配、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,电路方框如图A-1所示。 图A-1二规定21 基本规定(1)输入阻抗:直流输入阻抗50和1M可选,容许误差2%。(2)输入过载能力:50阻抗可承受5V输入过载,1M阻抗可承受36V输入过载,过载时间不低于1分钟。(3)直流零点:输入短路时,电路输出直流电压偏离零点在2mV范畴内。(4)大信号1倍放大宽带特性:输入峰值为1V正弦信号,电路工作带宽为DC10MHz,在1M输入阻抗条件下测
2、试,示波器监视无明显失真。(5)大信号衰减10倍带宽特性:输入峰值为5V正弦信号,电路工作带宽为DC10MHz,在1M输入阻抗条件下测试,示波器监视无明显失真。(6) 用单片机和显示装置显示输入信号频率。22发挥某些(1)10倍放大带宽特性:输入峰值为0.1V正弦信号,放大10倍,电路工作带宽为DC10MHz,示波器监视无明显失真。(2)大信号1倍放大扩展宽带特性:输入峰值为1V正弦信号,电路工作带宽为DC35MHz。(3)输入峰值为0.1V正弦,设立衰减10倍,再放大10倍,电路工作带宽为DC35MHz,输出信号幅度过冲可控制在理论输出值10%内。(4)在(2)条件下,输出阻抗尽量小。(5)
3、特色创新。三、阐明1该电路规定选用三个以上TI公司器件(单片机和模仿器件)。2基本某些在放大电路负载开路条件下测试。发挥某些在放大电路带1k电阻负载下测试。3有源放大电路采用正负5V电源,电源可由外部直接提供。4状态选取可由手动开关实现,禁止输入输出端直通短接。 5电路中设立有必要测试点。四评分原则内容得分设计报告20分基本某些50分发挥某些50分运水机器人(B题)【本科组】一任务如图B-1所示,有A、B、C三个区,A区为给水区,有给水装置(简称A容器),B区为输送线路,C区为存水区,有存水装置(简称C容器)。在比赛开始时A容器装一定量水,容器大小、水量及放置方式任意;B区有一条黑色引导线,引
4、导线两端有两条与引导线垂直黑色边界线,线宽不不不大于20mm;其尺寸如图B-2所示。C容器形状、容量及放置方式在固定底板上自定,口径不得不不大于100mm,比赛开始把C容器清空。设计一套自动送水机器人系统,由送水机器人(如下简称小车)将水从A区通过B区运至C区。该系统涉及A区自动(或手动)给水装置;来回于A、C区之间小车; C区存水装置;固定底板。图B-1 参照图(单位:mm)图B-2 线路图(单位:mm)二规定 21 基本规定(1)小车能完毕运水和自动贮水功能。(2)小车可显示运水量和运水时间。(3)小车上贮水器水溢出时有自动报警功能。(4)在1分钟内运送尽量多水。(5)小车及安放运水容器总
5、垂直高度不得超过300mm,小车上储水装置容量不大于等于600ml,口径不大于100mm。小车所载水卸到C容器采用自动贮水。22 发挥某些(1)A区给水采用自动方式完毕。(2)小车在1分钟内完毕100ml定量自动取水、送水和贮水,误差5%。(3)小车在尽量短时间内,完毕1000ml自动取水,送水和贮水,误差5%。(4) 小车在1分钟内运送100ml水时必要绕过D障碍物(放置在B区,距黑色引导线5cm 任意一点,直径为5cm,高度10cm黑色园柱体)。(5)其他特色与创新。三、阐明小车运营过程中不得人工参加,小车要自备电源,不得有任何外部引线。四评分原则内容得分设计报告20分基本某些50分发挥某
6、些50分简易电能质量监测装置(C题)【本科组】一任务设计并制作一种能同步对一路工频交流电频率、电压有效值、电流有效值、有功功率、无功功率、功率因数、谐波等进行测量数字式电能质量监测装置(图C-1虚线框内电路)。为便于本试题设计与制作,设定待测100500V交流输入电压、1050A交流输入电流均经由相应变换器转换为相应15V交流电压。图C-1二规定2.1 基本某些(1)测量交流输入电压有效值。频率:50Hz;测量范畴:100500V;精确度:1。(2)测量交流输入电流有效值。频率:50Hz;测量范畴:1050A;精确度:1。(3)测量并显示有功功率P、无功功率Q、视在功率S及功率因数PF。(4)
7、在测试5组交流电压、交流电流有效值过程中,能显示它们最大值和最小值。(5)自制直流电源。2.2 发挥某些(1)测量交流输入电压频率,精度为0.5%。(2)采用LCD显示,可以同步显示一种周期输入电压、输入电流曲线。(3)测量电压和电流各次谐波含量以N次电压谐波具有率为例,N次谐波具有率为N次谐波电压均方根值与基波电压有效值之比,电流谐波具有率计算办法同电压谐波具有率。测量至5次谐波,采用列表和百分数形式显示,测量误差1%。(4)各次电流谐波具有率在列表显示方式中除了可以以比例显示外,还可以显示各次谐波有效值。(5)其她三、阐明1调试时可用函数发生器输出正弦信号电压作为一路交流电压信号;再经移相
8、输出代表同一路电流信号,移相网络自制。2检查交流电压、交流电流有效值、电压和电流谐波时,可采用函数发生器输出对称方波信号。电压基波、谐波测试可用函数发生器输出对称方波作为原则信号。3本题目不得采用电能计量专用芯片实现。四评分原则内容得分设计报告20分基本某些50分发挥某些50分24V交流单相在线式不间断电源(D题)【本科组】一任务 设计并制作输出电压为24VAC在线式不间断电源,构造框图如图D-1所示。图D-1二规定:2.1 基本规定(1)在交流供电U1=36VAC和直流供电U3=36VDC两种状况下,保证输出电压U2=24VAC,且保证其频率为501Hz,额定输出电流1A; (2)切断交流电
9、源后,在输出满载状况下工作时间不少于30秒钟; (3)交流供电时,电源达到如下规定:1)电压调节率:满载条件下,U1从29VAC增长至43VAC,U2变化不超过5%;2)负载调节率:U1=36VAC、U2=24VAC,从空载到满载,U2变化不超过5%;(4)蓄电池供电时,满载条件下,效率不低于65%();(5)具备输出短路保护功能。 2.2 发挥某些(1)交流供电时,将电压调节率提高至2%,条件同基本某些。(2)蓄电池供电时,在满载条件下,将效率提高至80%。(3)满载条件下,输出为正弦波,失真度不不不大于5%。(4)具备给蓄电池充电功能,充电电流不不大于0.1A,充电电路对蓄电池不能过充。(
10、5)具备欠压保护功能:当蓄电池放电电压29V时整机自动保护停止工作。(6)其她。三、阐明1不得采用DC-DC、DC-AC等电源模块,不得使用不间断电源产品改制。2注意作品制作工艺,留出测试端口。四评分原则内容得分设计报告20分基本某些50分发挥某些50分医院病床输液监控系统(E题)【本科组】一. 任务设计并制作一套用于医院病床输液监控系统,它由护士站主机和病房输液监控器两某些构成,输液装置和系统构造如图E-1,图E-2所示。 图E-1. 病床电控输液装置 图E-2. 住院病房输液监控系统 二规定21 基本规定(1)病床输液监控器具备站号和点滴速度等参数输入设定功能,在显示屏上能同步显示站号、设
11、定点滴速度和当前实际点滴速度。(2)在漏斗处检测点滴速度,并能动态显示点滴速度(滴/分)。(3)通过变化h2控制点滴速度,点滴速度设定范畴为50120(滴/分),控制误差范畴为设定值10%。(4)调节时间3min(从变化设定值起到点滴速度基本稳定,能人工读出数据为止)。(5)输液结束(滴速为零)或发生异常状况(输液瓶顶部距滑轮不大于5cm,漏斗距受液瓶顶部不大于5cm)时,应在3秒内发出声光报警信号。22 发挥某些设计并制作一种由主站控制128个从站并采用有线通信输液监控系统,128个从站中,只有一种从站是按基本规定制作一套点滴速度监控装置,其她从站为模仿从站(仅规定制作一种模仿从站,从站号可
12、任意设定)。(1)主站能巡回显示各从站编号、设定点滴速度和当前点滴速度。巡回时间(3-10秒)可由主站任意设定。(2)收到从站发来报警信号后,主站能声光报警并显示相应从站号,并可用手动方式解除报警状态。(3)从站直流电源均由主站集中供应,主站和从站间通信合同自定,但应尽量减少主站和从站间连接线数量,通信距离规定不不大于30米。(4)任一从站输液点滴速度均可由主站设定。(5)其她创新功能。三. 阐明1控制电机类型不限,其安装位置及安装方式自定。2储液瓶可用医用250mL注射液玻璃瓶或输液袋(瓶中为无色透明液体)。3受液瓶用1.25L饮料瓶。4点滴器采用针柄颜色为深蓝色医用一次性输液器。5赛区测试时,仅提供医用移动式点滴支架,其高度约1.8m,也可自带支架。四评分原则内容得分设计报告20分基本某些50分发挥某些50分
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