电子设计大赛模电组赛前准备计划

电子设计大赛模电组赛前准备计划

一．相关情况分析

1. 大赛涵盖的主要知识面

竞赛内容划分为四大类：

模电类、高频类、仪器仪表类、数电及自控类。

涉及到的基本知识面：

电路分析基础、模拟/数字电子技术、高频（通信）电路、

单片机原理及应用、FPGA原理及应用、可编程逻辑器件原理及应用、

EDA技术及应用、汇编语言、VHDL语言、电子系统设计等。

四大类特有的知识面：

模电类：模拟集成电路应用、PWM等电力电子学相关知识；

高频类：通信原理、无线电发射与接收设备、天线原理等；

仪器仪表类：模拟集成电路应用、电子测量与仪器、信号处理、

基于FPGA的嵌入式系统等；

数电及自控类：自动控制原理、传感器原理及应用、信号处理、电机原理等。

2.参赛队伍情况分析

06级学生组队：基本知识面内容所涉及到的课程在放暑假时均已学过，在综合电路训练阶段不存在知识缺陷。主要问题在于课程设计训练阶段时单片机及FPGA的应用不熟悉。

07级学生组队：基本知识面内容所涉及到的课程仅学电路及模电，到放暑假时仅结束数电课程。

对于07级参加“模电”组的同学而言，主要存在以下3个方面的知识缺陷：

⑴高频方面：D类功率放大电路。

⑵单片机原理及应用方面：控制与显示。

⑶FPGA原理及应用方面：控制与显示。

3.参赛内容分析

（1）交直流稳压电源与恒流源设计

涉及到的知识点：交流电源降压和整流，直流电压稳压和调节，恒流电流源，

DC-DC变换，单片机，数字显示与控制等；

（2）放大器

涉及到的知识点：电源整流和稳压，某种信号发生器，信号变换放大器，低频功率放大器，测量放大器，音频功率放大器，宽带放大器等；

（3）信号源

涉及到的知识点：RC、LC振荡器，脉冲振荡器，滤波器，高频功率放大器，单片机或可编程逻辑器件，数字显示与控制等；

二．赛前准备

赛前准备分4个阶段。

第1阶段——初练

1）时间：08.11～09.1

各组选择一个以往竞赛题目，按竞赛标准试做作品，择优录取进入大赛。

2）时间：09.1.20～09.2.10

自学：单片机最小系统

主要功能负责整个系统的控制。作为MCU的8位单片机常用芯片：AT89C51、AT89C52、AT89S51、AT89S52。

最小系统包括单片机芯片（如带78E58(32k Flash ROM), P89C66X(64k Flash ROM)）、时钟电路、复位电路、液晶、数码管、键盘、存储器（RAM）译码器，…

1） 单片机：时钟源电路、复位电路、地址译码电路

2） 人机接口技术：键盘接口电路及程序设计，数码管接口电路及程序设计，液晶接口电路及程序设计

3） A/D、D/A变换电路（低速）及程序设计：串行A/D的接口电路及驱动程序设计（如三线接口的TLC1549、TLC1543、TLC2543、MAX187，两线接口的MAX127、PCF8591），串行D/A的接口电路及驱动程序设计（如TLC5615等），片外存储器扩展（片外静态RAM扩展及程序设计）。

第2阶段——课程设计训练

时间：09.2.12～09.3

内容：模拟集成电路的应用设计（建议题目见附录）

第3阶段——综合设计

时间：09.4.～09.8.15

内容：历届电设竞赛题

第4阶段——模拟竞赛2次

时间：09. 8.15.～09.9.1

附录 模拟集成电路的应用设计题目

1.基本电路单元设计

1）基本稳压电路单元：15V/100~200mA，5V/1A，5V/1A的基本稳压电源；正、负输出的可调稳压电源、范围3～24V；应用LM317构成的基本稳压/恒流电路单元。

2）基本放大器单元：精密运算放大电路（差动放大器）；高速放大器；比较器（包括迟滞比较器）；集成功率放大器。

3）基本信号源单元：例如，以单片机MAX038为核心的波形发生器（留出相应的功能扩展引脚，将其做成方便设置或连接的接口形式）

4）单片机最小系统

2. 音响放大器

设计一音响放大器，要求具有电子混响延时，音调输出控制，卡拉OK伴唱，对话筒与放音机的输出信号进行扩音。

主要技术指标：额定功率 Po1W

负载阻抗 RL＝8

频率响应 fL~fH40Hz~10kHz

音调控制特性 1kHz处增益为0dB，100Hz和10kHz处有12dB的调节范围，AvLAvH20dB

输入阻抗 Ri20k

3. 心电波（EGG）信号放大系统

设计一个心电波信号放大系统。

要求：输入阻抗Ri100M；总增益Avd60dB；共模拟制比KCMR60dB

频带范围0.05Hz~100Hz；信噪比大于40dB。

4. 测量放大器

设计一个测量放大器。

要求：Avd1~500，可手动调节；最大输出电压V，非线性误差<0.5%；在输入共模电压＋7.5～-7.5V范围内，共模抑制比

KCMR105；在Avd500时，输出端噪声电压的峰－峰值小于

1V；通频带0~10Hz；直流电压放大器的差模输入电阻2M。

5.语音放大电路

设计并制作一个由集成运算放大器组成的语音放大电路。输入信号vid10mV，负载阻抗

RL4，

要求：输入阻抗Ri100k；

共模抑制比KCMR60dB；

带通频率范围300Hz~3kHz；

最大不失真输出功率 Pom5W；

输出功率连续可调：直流输出电压50mV（输出短路时）

静态电源电流100mA（输出短路时）