电子设计大赛

实验一 一、二阶系统的阶跃响应 实验报告

＿＿＿系＿＿专业＿＿＿班级 学号＿＿＿姓名＿＿＿成绩＿＿＿指导教师＿＿一、实验目的

1、学习实验系统的使用方法。

2、学习构成一阶系统（惯性环节）、二阶系统的模拟电路，分别推导其传递函数。了解电路参数对环节特性的影响。

3、研究一阶系统的时间常数T对系统动态性能的影响。

4、研究二阶系统的特征参数，阻尼比?和无阻尼自然频率?n对系统动态性能的影响。

二、实验仪器

1、EL-AT-II型自动控制系统实验箱一台 2、计算机一台

三、实验内容

（一） 构成下述一阶系统（惯性环节）的模拟电路，并测量其阶跃响应。 惯性环节的模拟电路及其传递函数如图1-1。

R2

R1

??s??K Ts?1K = R2 / R1，T = R2*C

（二）构成下述二阶系统的模拟电路，并测量其阶跃响应。 典型二阶系统的闭环传递函数为 ??s??2?n （1） 22s?2??ns??n图1-1 一阶系统模拟电路图

其中?和?n对系统的动态品质有决定的影响。

构成图1-2典型二阶系统的模拟电路，并测量其阶跃响应：

电路的结构图如图1-

实验一 一、二阶系统的阶跃响应 实验报告

＿＿＿系＿＿专业＿＿＿班级 学号＿＿＿姓名＿＿＿成绩＿＿＿指导教师＿＿一、实验目的

1、学习实验系统的使用方法。

2、学习构成一阶系统（惯性环节）、二阶系统的模拟电路，分别推导其传递函数。了解电路参数对环节特性的影响。

3、研究一阶系统的时间常数T对系统动态性能的影响。

4、研究二阶系统的特征参数，阻尼比?和无阻尼自然频率?n对系统动态性能的影响。

二、实验仪器

1、EL-AT-II型自动控制系统实验箱一台 2、计算机一台

三、实验内容

（一） 构成下述一阶系统（惯性环节）的模拟电路，并测量其阶跃响应。 惯性环节的模拟电路及其传递函数如图1-1。

R2

R1

??s??K Ts?1K = R2 / R1，T = R2*C

（二）构成下述二阶系统的模拟电路，并测量其阶跃响应。 典型二阶系统的闭环传递函数为 ??s??2?n （1） 22s?2??ns??n图1-1 一阶系统模拟电路图

其中?和?n对系统的动态品质有决定的影响。

构成图1-2典型二阶系统的模拟电路，并测量其阶跃响应：

电路的结构图如图1-

A题 瞬态响应测试仪

【本科组】

一、任务

要求采用指定的FPGA实验平台（含EXCD-1开发板）设计一个二阶系统动态响应测试仪，系统组成框图如图1：

图 1

二、要求

1. 基本部分

(1)设计并制作保证二阶系统正常工作所需要的一组±12V直流电源及FPGA实

验平台供电电源。

(2)安装并调试好图2所示的二阶电路系统。

(3)设计并制作输出1V的直流阶跃信号源，要求阶跃信号的上升时间小于 0.5uS,输出直流信号电压的值在1±0.1V内。

(4)当给该二阶系统加入1V的阶跃信号时，显示并测量二阶系统的动态响应峰

值时间tp，测量误差小于5%。

(5)显示并测量二阶系统的超调量σp，测量误差小于5%。

(6)显示并测量二阶系统的调节时间ts(取δ为±2%)，测量误差小于5%。 2. 发挥部分

(1)要求直流信号源输出0.5V～1.5V步进可调，步进大小为0.1V。 (2) 要求显示二阶系统瞬态响应曲线。

（3）进一步提高测量二阶系统性能指标的精度。

(4) 利用FPGA端口，设计一单脉冲信号源，要求脉冲宽度为0.1uS~1000uS范围

内可任意设置。（可不考虑脉冲源的带负载能力大小）

(5) 利用FPGA设计一个频率为100kHz，要求误

低失调直流放大器（B题）

成员：

目录

1. 放大电路部分方案设计 .............................................................................................................. 3

1.1系统框图 ............................................................................................................................. 3 1.2系统方案的论证与选择 ..................................................................................................... 3 1.3系统方案的设计 .........................................................................................................

序号赛区组别题号参赛队学校学生姓名学生姓名学生姓名奖项 1 安徽本科组 A 安徽大学柳岸明陈琦许长乐二等奖 2 安徽本科组 A 安徽大学郭瑞昌高陈媛赵子正二等奖 3 安徽本科组 H 安徽大学姚德顺俞恒裕张韩悦二等奖 4 安徽本科组 B 安徽工程大学张国义曹鹏飞袁悦一等奖 5 安徽本科组 B 安徽工程大学张国立何超金念一等奖 6 安徽本科组 B 安徽工程大学袁小尘李阳潘永婵二等奖 7 安徽本科组 C 安徽工程大学崔放张海成苏雨芹二等奖 8 安徽本科组 B 安徽工业大学洪明峰王子明周润发一等奖 9 安徽本科组 I 安徽工业大学张永生王帅蒙超勇一等奖 10 安徽本科组 I 安徽工业大学陈向阳马仲凯储浩一等奖 11 安徽本科组 B 安徽工业大学张松吴丞赵腾飞二等奖 12 安徽本科组 I 安徽工业大学刘永健张永庚张康康二等奖 13 安徽本科组 I 安徽工业大学胡郑希张鹏张国栋二等奖

14 安徽高职高专组 O 安徽机电职业技术学院唐圣魏志祥程毅一等奖 15 安徽本科组 H 安徽理工大学辛树轩左仁飞孙焕琪二等奖 16 安徽本科组 K 安徽医科大学王祥张海琳邵婧媛二等奖 17 安徽本科组 K 安徽医科大学胡丹丹朱子孚韦争光二等奖

18 安徽高职高专组 M 安

第6章 全国大学生电子设计竞赛题目与

分析

6.1 全国大学生电子设计竞赛简介

6.1.1 总则

1．指导思想与目的

全国大学生电子设计竞赛是教育部倡导的大学生学科竞赛之一，是面向大学生的群众性科技活动，目的在于推动高等学校促进信息与电子类学科课程体系和课程内容 的改革，有助于高等学校实施素质教育，培养大学生的实践创新意识与基本能力、团队协作的人文精神和理论联系实际的学风；有助于学生工程实践素质的培养、提高学生针对实际问题进行电子设计制作的能力；有助于吸引、鼓励广大青年学生踊跃参加课外科技活动，为优秀人才的脱颖而出创造条件。

2．竞赛特点与特色

全国大学生电子设计竞赛的特点是与高等学校相关专业的课程体系和课程内容改革密切结合，以推动其课程教学、教学改革和实验室建设工作。竞赛的特色是与理论 联系实际学风建设紧密结合，竞赛内容既有理论设计，又有实际制作，以全面检验和加强参赛学生的理论基础和实践创新能力。

3．组织运行模式

1

全国大学生电子设计竞赛的组织运行模式为：“政府主办、专家主导、学生主体、社会参与”十六字方针，以充分调动各方面的参与积极性。

4．领导

全国大学生电子设计竞赛由教育部高等教育司和信息产业部人

2010年TI杯全国电子设计大赛题目

全国大学生电子设计竞赛

2010年TI杯模拟电子系统专题邀请赛试题

宽带放大器（A题）

一、任务

设计制作一个5V单电源供电的宽带低噪声放大器，输出为50Ω阻性负载。

二、要求

1．基本要求

（1）限定采用高速运算放大器OPA820ID作为第一级放大电路，THS3091D

作为末级放大电路，利用DC-DC变换器TPS61087DRC为末级放大电路供电；

（2）放大器电压增益≧40dB(100倍)，并尽量减小带内波动；

（3）在最大增益下，放大器下限截止频率不高于20Hz，上限截止频率不低

于5MHz；

（4）在输出负载上，放大器最大不失真输出电压峰峰值≥10V。 2．发挥部分

（1）在达到40dB电压增益的基础上，提高放大器上限截止频率，使之不低

于10MHz；

（2）尽可能降低放大器的输出噪声；

（3）放大器输入为正弦波时，可测量并数字显示放大器输出电压的峰峰值和

有效值，输出电压（峰峰值）测量范围为0.5～10V，测量相对误差小于5%； （4）其他。

三、评分标准

2010年TI杯全国电子设计大赛题目

完成第(1)项 完成第(2)项 基本 要求 完成第(3)项 完成第(4)项 小计 完成第(1)项 完成第(2)项 发挥 部分 完成第(4)项

广东省2008年电子设计大赛本组设计报告

中文题目 车载无线控制防盗系统

英文题目 Wireless Control And Theftproof System In Car

本组成员：周志辉 黄耀国 刘秀萍 来自院校：惠州学院 所在院系：电子科学系 指导老师：曹建忠（副教授）

联系邮箱： ahui@hzu.edu.cn

提交日期： 2008-9-20

原创性声明：

本队成员郑重声明： 本系统的全部软件和硬件是本组成员独立设计并制作的成果。除设计报告中已经明确注明引用的内容外，本作品不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。本声明的法律结果由本队成员承担。

中文摘要

本系统综合运用了GSM全球通讯技术和GPS全球卫星定位技术，采用单片机芯片作为主控芯片。借助技术成熟的，覆盖面极广的现有的GSM网络，可实现对车辆的“无论何时何地”的无线监控（包括控制油门发动机等）。采用第III代GPS芯片，可高效的随时对车辆进行定位和跟踪。无论何时何地，只需车主发送一条短信，系统自动立即发短信到车主手机报告车辆的地理坐标。系统亦可当做一部车载免提电话使用，让车主在行车过程中的通话更轻松更安全。

关键字 汽车 GSM GPS 无

序号赛区组别题号参赛队学校学生姓名学生姓名学生姓名奖项 1 安徽本科组 A 安徽大学柳岸明陈琦许长乐二等奖 2 安徽本科组 A 安徽大学郭瑞昌高陈媛赵子正二等奖 3 安徽本科组 H 安徽大学姚德顺俞恒裕张韩悦二等奖 4 安徽本科组 B 安徽工程大学张国义曹鹏飞袁悦一等奖 5 安徽本科组 B 安徽工程大学张国立何超金念一等奖 6 安徽本科组 B 安徽工程大学袁小尘李阳潘永婵二等奖 7 安徽本科组 C 安徽工程大学崔放张海成苏雨芹二等奖 8 安徽本科组 B 安徽工业大学洪明峰王子明周润发一等奖 9 安徽本科组 I 安徽工业大学张永生王帅蒙超勇一等奖 10 安徽本科组 I 安徽工业大学陈向阳马仲凯储浩一等奖 11 安徽本科组 B 安徽工业大学张松吴丞赵腾飞二等奖 12 安徽本科组 I 安徽工业大学刘永健张永庚张康康二等奖 13 安徽本科组 I 安徽工业大学胡郑希张鹏张国栋二等奖

14 安徽高职高专组 O 安徽机电职业技术学院唐圣魏志祥程毅一等奖 15 安徽本科组 H 安徽理工大学辛树轩左仁飞孙焕琪二等奖 16 安徽本科组 K 安徽医科大学王祥张海琳邵婧媛二等奖 17 安徽本科组 K 安徽医科大学胡丹丹朱子孚韦争光二等奖

18 安徽高职高专组 M 安

序号赛区组别题号参赛队学校学生姓名学生姓名学生姓名奖项 1 安徽本科组 A 安徽大学柳岸明陈琦许长乐二等奖 2 安徽本科组 A 安徽大学郭瑞昌高陈媛赵子正二等奖 3 安徽本科组 H 安徽大学姚德顺俞恒裕张韩悦二等奖 4 安徽本科组 B 安徽工程大学张国义曹鹏飞袁悦一等奖 5 安徽本科组 B 安徽工程大学张国立何超金念一等奖 6 安徽本科组 B 安徽工程大学袁小尘李阳潘永婵二等奖 7 安徽本科组 C 安徽工程大学崔放张海成苏雨芹二等奖 8 安徽本科组 B 安徽工业大学洪明峰王子明周润发一等奖 9 安徽本科组 I 安徽工业大学张永生王帅蒙超勇一等奖 10 安徽本科组 I 安徽工业大学陈向阳马仲凯储浩一等奖 11 安徽本科组 B 安徽工业大学张松吴丞赵腾飞二等奖 12 安徽本科组 I 安徽工业大学刘永健张永庚张康康二等奖 13 安徽本科组 I 安徽工业大学胡郑希张鹏张国栋二等奖

14 安徽高职高专组 O 安徽机电职业技术学院唐圣魏志祥程毅一等奖 15 安徽本科组 H 安徽理工大学辛树轩左仁飞孙焕琪二等奖 16 安徽本科组 K 安徽医科大学王祥张海琳邵婧媛二等奖 17 安徽本科组 K 安徽医科大学胡丹丹朱子孚韦争光二等奖

18 安徽高职高专组 M 安