射频宽带放大器(D题)

2013 年全国大学生电子设计竞赛试题

参赛注意事项

(1)9 月 4 日 8:00 竞赛正式开始。本科组参赛队只能在【本科组】题目中任选一题;高 职高专组参赛队在【高职高专组】题目中任选一题,也可以选择【本科组】题目。 (2)参赛队认真填写《登记表》内容,填写好的《登记表》交赛场巡视员暂时保存。 (3)参赛者必须是有正式学籍的全日制在校本、专科学生,应出示能够证明参赛者学生 身份的有效证件(如学生证)随时备查。

(4)每队严格限制 3 人,开赛后不得中途更换队员。

(5)竞赛期间,可使用各种图书资料和网络资源,但不得在学校指定竞赛场地外进行设 计制作,不得以任何方式与他人交流,包括教师在内的非参赛队员必须迴避,对违 纪参赛队取消评审资格。

(6)9 月 7 日 20:00 竞赛结束,上交设计报告、制作实物及《登记表》,由专人封存。

射频宽带放大器(D 题)

【本科组】

一、任务

设计并制作一个射频宽带放大器。

二、要求

1.基本要求

(1)电压增益 Av ≥20dB,输入电压有效值 Ui ≤20mV。Av 在 0~20dB 范

围内可调。

(2)最大输出正弦波电压有效值 Uo≥200mV,输出信号波形无明显失真。 (3)放大器 BW-3dB 的下限频率 fL ≤0.3MHz,上限频率 fH≥20MHz,并要

求在 1MHz~15MHz 频带内增益起伏≤1dB。 (4)放大器的输入阻抗 = 50,输出阻抗 = 50 。 2.发挥部分

(1)电压增益 Av ≥60dB,输入电压有效值 Ui ≤1 mV。Av 在 0~60dB 范

围内可调。

(2)在 Av ≥60dB 时,输出端噪声电压的峰峰值 UoNpp ≤100mV。 (3)放大器 BW-3dB 的下限频率 fL ≤0.3MHz,上限频率 fH≥100MHz,并要

求在 1MHz~80MHz 频带内增益起伏≤1dB。该项目要求在 Av ≥60dB (或可达到的最高电压增益点),最大输出正弦波电压有效值 Uo ≥ 1V,输出信号波形无明显失真条件下测试。

(4)最大输出正弦波电压有效值 Uo ≥1V,输出信号波形无明显失真。 (5)其他(例如进一步提高放大器的增益、带宽等)。

三、说明

1.要求负载电阻两端预留测试端子。最大输出正弦波电压有效值应在

RL=50条件下测试(要求 RL 阻值误差≤5 %),如负载电阻不符合要 求,该项目不得分。

2.评测时参赛队自备一台 220V 交流输入的直流稳压电源。

3. 建议的测试框图如图 1 所示,可采用点频测试法。射频宽带放大器幅频

特性示意图如图 2 所示。

信号源

射频宽带放大器

示波器/高频毫伏表

Ui

自备直流稳压电源

Uo

图1

Av(dB)

测试框图

Av

带内增益起伏≤1dB

-3dB

1MHz

fL

0.3MHz

3dB带宽

15(80)MHz

fH

图2

f(MHz)

幅频特性示意图

四、评分标准

系统方案

主要内容

比较与选择 方案描述

设计 报告

理论分析与计算

宽带放大器设计 频带内增益起伏控制 射频放大器稳定性 增益调整

电路与程序设计

电路设计 程序设计

4 8 分数 2

测试方案与测试结果 测试方案及测试条件 测试结果完整性 测试结果分析

4

设计报告结构及规范性 摘要

设计报告正文的结构 图表的规范性

2

总分 完成(1)

基本 要求

完成(2) 完成(3) 总分 完成(1) 完成(2)

发挥 部分

完成(3) 完成(4) 其他 总分

20 19 10 21 50 18 2 16 6 8 50

2013 年全国大学生电子设计竞赛试题

参赛注意事项

(1)9 月 4 日 8:00 竞赛正式开始。本科组参赛队只能在【本科组】题目中任选一题;高 职高专组参赛队在【高职高专组】题目中任选一题,也可以选择【本科组】题目。 (2)参赛队认真填写《登记表》内容,填写好的《登记表》交赛场巡视员暂时保存。 (3)参赛者必须是有正式学籍的全日制在校本、专科学生,应出示能够证明参赛者学生 身份的有效证件(如学生证)随时备查。

(4)每队严格限制 3 人,开赛后不得中途更换队员。

(5)竞赛期间,可使用各种图书资料和网络资源,但不得在学校指定竞赛场地外进行设 计制作,不得以任何方式与他人交流,包括教师在内的非参赛队员必须迴避,对违 纪参赛队取消评审资格。

(6)9 月 7 日 20:00 竞赛结束,上交设计报告、制作实物及《登记表》,由专人封存。

射频宽带放大器(D 题)

【本科组】

一、任务

设计并制作一个射频宽带放大器。

二、要求

1.基本要求

(1)电压增益 Av ≥20dB,输入电压有效值 Ui ≤20mV。Av 在 0~20dB 范

围内可调。

(2)最大输出正弦波电压有效值 Uo≥200mV,输出信号波形无明显失真。 (3)放大器 BW-3dB 的下限频率 fL ≤0.3MHz,上限频率 fH≥20MHz,并要

求在 1MHz~15MHz 频带内增益起伏≤1dB。 (4)放大器的输入阻抗 = 50,输出阻抗 = 50 。 2.发挥部分

(1)电压增益 Av ≥60dB,输入电压有效值 Ui ≤1 mV。Av 在 0~60dB 范

围内可调。

(2)在 Av ≥60dB 时,输出端噪声电压的峰峰值 UoNpp ≤100mV。 (3)放大器 BW-3dB 的下限频率 fL ≤0.3MHz,上限频率 fH≥100MHz,并要

求在 1MHz~80MHz 频带内增益起伏≤1dB。该项目要求在 Av ≥60dB (或可达到的最高电压增益点),最大输出正弦波电压有效值 Uo ≥ 1V,输出信号波形无明显失真条件下测试。

(4)最大输出正弦波电压有效值 Uo ≥1V,输出信号波形无明显失真。 (5)其他(例如进一步提高放大器的增益、带宽等)。

三、说明

1.要求负载电阻两端预留测试端子。最大输出正弦波电压有效值应在

RL=50条件下测试(要求 RL 阻值误差≤5 %),如负载电阻不符合要 求,该项目不得分。

2.评测时参赛队自备一台 220V 交流输入的直流稳压电源。

3. 建议的测试框图如图 1 所示,可采用点频测试法。射频宽带放大器幅频

特性示意图如图 2 所示。

信号源

射频宽带放大器

示波器/高频毫伏表

Ui

自备直流稳压电源

Uo

图1

Av(dB)

测试框图

Av

带内增益起伏≤1dB

-3dB

1MHz

fL

0.3MHz

3dB带宽

15(80)MHz

fH

图2

f(MHz)

幅频特性示意图

四、评分标准

系统方案

主要内容

比较与选择 方案描述

设计 报告

理论分析与计算

宽带放大器设计 频带内增益起伏控制 射频放大器稳定性 增益调整

电路与程序设计

电路设计 程序设计

4 8 分数 2

测试方案与测试结果 测试方案及测试条件 测试结果完整性 测试结果分析

4

设计报告结构及规范性 摘要

设计报告正文的结构 图表的规范性

2

总分 完成(1)

基本 要求

完成(2) 完成(3) 总分 完成(1) 完成(2)

发挥 部分

完成(3) 完成(4) 其他 总分

20 19 10 21 50 18 2 16 6 8 50


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