第一题电容参数测量仪。
一。任务。设计并制作一台能够实现电容器电容值测量的自动测试系统。要求电容测试范围为：33pf-10uf,测量误差。
二。要求。1.基本要求。
1)系统采用+10v单电源供电；
2)电容测试范围为：33pf-10uf,测量误差；
3)测试结果能够在单片机系统上以数字方式直接显示；
2.提高要求。
1)扩大电容测试范围至470uf,在单片机键盘上一键式切换量程，重测电容，测量误差；
2)在完成提高要求(1)的基础上，自动切换量程，重测电容，测量误差；
3)提高测量精度，测量误差。
三。评分标准。
四。竞赛准备。
1.仪器设备。
a)直流稳压源0~30v/2a
b)三位半数字万用表。
c)函数信号发生器。
d)示波器等。
1. 元器件。
a) 555时基集成电路；
b) 集成放大器；
c) 双积分adc;
d) 集成门电路等。
第二题程控直流开关稳压电源。
一、任务。设计制作一台单片机数显可控式直流开关稳压电源，能够达到输出直流电压自动控制的要求。
2.要求。1.基本要求。
1)应用单相自耦调压器和220/18v(80-100w)单相变压器设计一个单片机数显可控式直流开关稳压电源，要求在输入电压(变压器输出电压)为ac18v,直流输出侧接负载电阻(10ω,100w,可用滑线电阻代替)的条件下，输出电压为dc0-15v,记录并填写表1:
表1: 直流开关稳压电源输出参数记录表(负载电阻10ω)
2)在输入电压(变压器输出电压)为ac18v,直流输出侧接负载电阻(5ω,100w,可用滑线电阻代替)的条件下，测量并填写表2:
表2: 直流开关稳压电源输出参数记录表(负载电阻5ω)
3)直流稳压电源的纹波电压不大于10mv.
2.提高要求。
1)在输入电压(变压器输出电压)为ac15v(要求输出电压dc为10v)突加到ac18v时开始计时，直到输出电压稳定的时间t1;
2)在输入交流电压为ac18v负载电阻为5ω时，调整输出直流电压为dc15v;然后将负载电阻突升为10ω,记录输出直流电压稳定的时间t2;
3)自由发挥。
3.评分标准。
4.说明。1.表1和表2中的数据必须复测，如有误差，以复测数据为准；
2.可调稳压模块不准采用可调式集成稳压器，否则测试结果无效。
5.竞赛准备。
1.仪器设备。
a)直流稳压源0~30v/2a
b)数字万用表。
c)函数信号发生器。
d)示波器。
e)晶体管图示仪等。
2. 元器件。
a) 单相变压器(80-100w,220/18v)；
b) 10a功率晶体管或mos管等。
第三题自动增益控制放大器。
1.任务。设计并制作一个能够根据输入信号的幅值实现自动增益控制的电压放大电路，测试时输入信号频率为0~100khz,信号幅值范围为0.
01~10v(峰值).输出功率要求达到1w.
二。要求。1.基本要求。
1)当输入为直流信号，且时，要求电路的输出信号幅值接近10v;
2)当输入为直流信号，且时，要求电路的输出信号幅值接近10v;
3)当输入为直流信号，且时，要求电路的输出信号幅值接近10v;
4)以上测试时，输出功率是否接近1w.
2.提高要求。
1)当输入为交流信号，且输入信号幅值(峰值)时，要求电路的输出信号幅值(峰值)接近10v;
2)当输入为交流信号，且输入信号幅值(峰值)时，要求电路的输出信号幅值(峰值)接近10v;
3)当输入为交流信号，且输入信号幅值(峰值)时，要求电路的输出信号幅值(峰值)接近10v.
4)放大电路的带宽在100khz以上。
三。评分标准。
四。说明。1.提高部分(1)(2)(3)的测试必须保证在放大电路的带宽在0~100khz以内，且不出现失真的条件下，测试数据才为有效；否则，测试数据无效。
2.不准使用集成功率放大模块。否则视为无效。
五。竞赛准备。
1.仪器设备。
a)直流稳压源0~30v/2a
b)数字万用表。
c)函数信号发生器。
d)示波器等。
3. 元器件。
a) ua741；
b) cd4052;
c) ad603;
d) 三极管等。
第四题宽带放大器。
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。
第五题四旋翼自主飞行器。
一、任务。设计并制作一架四旋翼自主飞行器。飞行区域俯视图和立体图分别如图1和图2
二、要求。1. 基本要求。
1）四旋翼自主飞行器（下简称飞行器）摆放在图1所示的a区，一键式启动飞行器起飞；飞向b区，在b区降落并停机；飞行时间不大于45s。
2）飞行器摆放在b区，一键式启动飞行器起飞；飞向a区，在a区降落并停机；飞行时间不大于45s。
2. 发挥部分。
1）飞行器摆放在a区，飞行器下面摆放一薄铁片，一键式启动，飞行器拾取薄铁片并起飞。
2）飞行器携带薄铁片从示高线上方飞向b区，并在空中将薄铁片投放到b区；飞行器从示高线上方返回a区，在a区降落并停机。
3）以上往返飞行时间不大于30s。
4）其他。四、说明：
1．飞行器桨叶旋转速度高，有危险！请务必注意自己及他人的人身安全。
2．飞行器控制板的mcu可选择2013届国赛使用的r5f100lea或自行选择。
3．飞行器可自制或外购，带防撞圈，外形尺寸（含防撞圈）限定为：长度≤50cm，宽度≤50cm。飞行器机身必须标注参赛队号。
4．薄铁片为边长4cm的正方形，厚度≤0.05cm。
5．飞行区域地面为白色；a区、b区形状大小相同，由直径20cm黑色实心圆和直径75cm的同心圆组成，同心圆虚线线宽小于0.1cm；引导线宽度4cm，可用黑色胶带；示高线为直径0.5~0.
8cm的黑色电缆线，横向悬挂于飞行区中间，距地高100cm。飞行区域不得额外设置任何标识、引导线或其他装置。
6．允许测试2次，每次测试全程不得更换电池。两次测试之间允许更换电池，更换电池时间小于2分钟。
7．飞行器不得遥控，飞行过程中不得人为干预。
8．飞行器飞行期间，触及地面后自行恢复飞行的，酌情扣分；触地后5s内不能自行恢复飞行视为失败，失败前完成动作仍计分。
9．飞行器起飞，距地面高度10cm以上视为飞离地面。
10．一键式启动是指飞行器摆放在a区或b区后，只允许按一个键启动。如有飞行模式设置应在飞行器摆放在a区或b区前完成。
11．为保证安全，可沿飞行区域四周架设安全网（长500cm，宽300cm，高200cm），顶部无需架设。若安全网采用排球网、羽毛球网时可由顶向下悬挂不必触地，不得影响视线。安装示意图如图3所示。
全国大学生电子设计竞赛
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