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2015电赛电源题详解摘要：1.电赛电源题概述2.电赛电源题的解题思路3.电赛电源题的详细解答过程4.电赛电源题的注意事项正文：一、电赛电源题概述电赛电源题是电子设计竞赛中的一种题型，主要考察参赛者对电源系统的理解和应用能力。
电源系统是电子设备的基础，其性能直接影响到整个系统的稳定性和可靠性。
因此，掌握电源系统的设计方法对于电子设计竞赛来说至关重要。
二、电赛电源题的解题思路1.理解题目要求：首先要认真阅读题目，明确题目所给出的条件和要求，了解电源系统的基本参数，例如输出电压、输出电流、输入电压等。
2.选择合适的电源拓扑：根据题目要求和基本参数，选择合适的电源拓扑，例如直流稳压电源、交流稳压电源、开关电源等。
3.进行电路设计：在选定电源拓扑的基础上，进行具体的电路设计，包括选择元器件、确定元器件参数、绘制电路原理图等。
4.仿真与调试：在电路设计完成后，需要对电路进行仿真和调试，以验证电路的性能是否满足题目要求。
5.撰写论文：最后，整理自己的设计思路和过程，撰写一篇完整的论文，包括摘要、引言、电路设计、仿真结果和结论等部分。
三、电赛电源题的详细解答过程以直流稳压电源为例，其详细解答过程如下：1.根据题目要求，确定电源系统的输出电压、输出电流等参数。
2.选择合适的直流稳压电源拓扑，例如串联型稳压电源、并联型稳压电源等。
3.进行电路设计，包括选择合适的晶体管、电阻、电容等元器件，并确定元器件的参数。
4.绘制电路原理图，并进行仿真和调试，验证电路的性能是否满足题目要求。
5.对电路进行优化和调整，以提高电源系统的稳定性和可靠性。
6.撰写论文，详细介绍电路设计过程和仿真结果。
四、电赛电源题的注意事项1.在设计电源系统时，要充分考虑电源的稳定性、可靠性和效率等因素。
2.选择元器件时，要综合考虑元器件的性能、价格和可获得性等因素。
3.在进行电路仿真和调试时，要确保仿真工具的准确性和可靠性。
关于2015年全国大学生电子设计竞赛控制类赛题的分析一笔丹青QQ：2990731899从今天大赛组委会公布的元器件清单来看，今年控制类赛题依然是两个：1、多旋翼飞行器；2、机械控制类装置。
以下是我个人对此次电赛控制类赛题的具体分析。
1.多旋翼飞行器相比于2013年明确规定飞行器为“四旋翼飞行器”，今年放宽为“多旋翼飞行器”，一般多旋翼飞行器泛指：四旋翼飞行器、六旋翼飞行器和八旋翼飞行器，之所以放宽，最大的原因应该是让参赛队充分发挥自己的聪明才智，设计制作出比较亮眼的作品。
另外，今年同样出现了瑞萨半导体公司赞助的R5F100LEA型单片机，这款单片机和13年为同一型号。
2013年这款单片机被指定为四旋翼飞行器赛题必选MCU，结果，在南京举办的全国决赛中，几乎没有一支队伍能够完成所有指标。
大家对这款单片机不熟悉是一方面的原因，更核心的问题是不能熟练应用控制算法，当然，这个题本身也有问题（黑线的识别没有很好的办法）。
今年飞行器是否还会指定瑞萨单片机呢？？我个人觉得可能性很大，原因如下：一、R5F100LEA型单片机硬件资源丰富，为16为高性能MCU，独特的开发环境使得硬件配置只需点击鼠标便可以解决，完全适用于多旋翼飞行器；二、2013年的配套教学视频中专门讲述了与四旋翼飞行器有关的PWM、SPI、IIC 硬件配置，大家已经对瑞萨有一定认识；而今年这款原来并不在国内零售的单片机开始零售，有志于参加电赛的同学早有接触，且国内对四旋翼飞行器的研究如火如荼，各种电子设计类赛事中均有出现，早已不存在2013年那样的技术壁垒，应该说真正意义上开展竞赛的时机已然成熟。
综上，今年出现四旋翼飞行器的可能性不容忽视。
1.1具有AV端子输出的彩色摄像头（彩色制式不限）看到摄像头，大家想首先想到的是航拍，可能用到四旋翼飞行器上。
不过，强调摄像头必须是能输出彩色图像和具备AV端口的要求似乎暗示，摄像头可能并不是机载的。
AV端子也称AV接口，音频（Audio ）和视频（Video ）的简称，涉及视频和音频，数据量瞬间上升，这不是一般单片机能够处理的！！即便是飞思卡尔智能车比赛中用到的摄像头也只是数据量较小的CCD，并非AV制式。
2015电赛电源题详解摘要：一、引言二、电赛电源题背景介绍三、电赛电源题详解1.题目要求2.解题思路3.具体步骤四、结论正文：【引言】电赛是电子设计竞赛的简称，旨在培养大学生的电子设计能力和创新能力。
电源题是电赛中的重要题目类型，涉及到电路设计、电源变换、稳压等方面的知识。
本文将对2015年电赛电源题进行详细解析，帮助大家更好地理解电源题的解题思路和方法。
【电赛电源题背景介绍】2015年电赛电源题要求参赛者设计一个直流稳压电源，主要技术指标为：输出电压为1.5V，输出电流为100mA，输入电压范围为3V~12V。
此题综合考察了参赛者的电源变换、稳压、电路设计等多方面能力。
【电赛电源题详解】【题目要求】设计一个直流稳压电源，输出电压为1.5V，输出电流为100mA，输入电压范围为3V~12V。
电源应具备以下功能：1.能够将输入电压稳定输出；2.具备短路保护功能；3.具备过压保护功能；4.电源效率不低于70%。
【解题思路】1.采用LM317线性稳压器作为主稳压器件，其内部包含一个误差放大器、参考电压源、调整电阻等，可以方便地实现输出电压的稳定；2.使用光耦合器作为输入和输出隔离，保护电路；3.使用二极管、电容等元器件组成输入和输出滤波电路，降低输出电压的纹波；4.使用MOSFET或继电器等实现短路保护；5.使用二极管、电容等实现过压保护。
【具体步骤】1.设计LM317稳压电路。
将LM317的ADJ引脚与外部调整电阻相连，使输出电压达到1.5V。
同时，连接反馈电阻以保证电源的稳定输出；2.设计输入输出隔离电路。
将光耦合器的输入端连接到LM317的OUTPUT引脚，输出端连接到负载；3.设计输入输出滤波电路。
在输入端串联一个10uF的电解电容，并联一个10nF的陶瓷电容，以降低输入电压的纹波。
在输出端串联一个10uF的电解电容，并联一个10nF的陶瓷电容，以降低输出电压的纹波；4.设计短路保护电路。
在输出端串联一个MOSFET或继电器，当短路发生时，MOSFET或继电器迅速切断电源，保护电路；5.设计过压保护电路。
2015电赛电源题详解电源是电子设备中必不可少的组成部分，它提供电能供给电路运行。
2015年电赛中的电源题目涉及到了电源的基本知识和应用。
下面将对该题进行详解。
该电源题目要求设计一个电源电路，输入电压为12V，输出电压为5V，输出电流需在0-1A之间。
首先，我们需要了解电源的基本组成和工作原理。
电源的基本组成包括变压器、整流电路和滤波电路。
变压器用于将输入电压变换为所需的输出电压，整流电路用于将交流电转换为直流电，滤波电路则用于去除直流电中的纹波。
根据题目要求，我们需要将12V的输入电压转换为5V的输出电压。
在选择变压器时，我们可以根据变压器的变比公式确定合适的变压比。
变压比等于输出电压与输入电压之比。
通过计算，我们可以得到变压比为0.4167。
由于变压器的变压比是固定的，所以我们可以选择最接近的变压比，如1:3。
接下来，我们需要设计整流电路。
整流电路一般采用二极管桥整流电路，它能够将交流电转换为直流电。
在该电路中，我们需要选择合适的二极管，并将它们连接成桥式整流电路。
通过桥式整流电路，我们可以将变压器输出的交流电转换为直流电。
我们需要设计滤波电路。
滤波电路的作用是去除直流电中的纹波，使输出电压更加稳定。
一种常用的滤波电路是电容滤波电路。
在该电路中，我们需要选择合适的电容，并将其与负载电阻串联连接。
通过电容滤波电路，我们可以将直流电中的纹波去除，使输出电压更加平稳。
通过以上设计，我们可以得到一个满足题目要求的电源电路。
该电路能够将输入电压为12V的直流电转换为输出电压为5V的直流电，并且输出电流在0-1A之间。
通过合理选择变压器、二极管和电容，我们可以确保电路的稳定性和可靠性。
除了基本的电源电路设计，我们还可以考虑一些其他的因素。
例如，我们可以添加过载保护电路，以保护电源和负载电路。
过载保护电路可以在负载电流超过一定值时自动切断输出，以防止电源和负载电路的损坏。
我们还可以考虑功率因数和效率的问题。
南华大学黄智伟 备战2015 全国大学生电子设计竞赛电源类赛题分析一、 电源类作品1.1 电源类赛题分析1.1.1 历届的“电源类”赛题在11届全国大学生电子设计竞赛中，电源类赛题有10题[1]：① 简易数控直流电源（第1届，1994年A 题）② 直流稳压电源（第3届，1997年A 题）③ 数控直流电流源（第7届，2005年F 题）④ 三相正弦波变频电源（第7届，2005年G 题）⑤ 开关稳压电源（第8届，2007年E 题，本科组）⑥ 光伏并网发电模拟装置（第9届，2009年A 题，本科组）⑦ 电能搜集充电器（第9届，2009年E 题，本科组）⑧ 开关电源模块并联供电系统（第10届，2011年，A 题，本科组）⑨ 单相AC-DC 变换电路（第11届，2013年 A 题，本科组）⑩ 直流稳压电源及漏电保护装置（第11届，2013年 L 题，高职高专组）从历届赛题可以看到， “电源类”赛题从AC →DC ，从DC →AC ，从单相电到3相电，从线性稳压器到开关稳压器，从单个电源到多个电源并联，已经涉及到电源设计基础的和先进的技术，而且赛题要求的技术参数指标也是越来越高（例如，精度、效率η（≥95%）等）。
例1：2005年G 题“三相正弦波变频电源”赛题要求[1]：（1）输出频率范围为20Hz ～100Hz 的三相对称交流电，各相电压有效值之差小于0.5V ；（2）当输入电压为198V ～242V ，负载电流有效值为0.5～3A 时，输出线电压有效值应保持在36V ，误差的绝对值小于1%；（3）设计制作具有测量、显示该变频电源输出电压、电流、频率和功率的电路，测量误差的绝对值小于5%；（4）变频电源输出频率在50Hz 以上时，输出相电压的失真度小于5%；（5）具有过流保护(输出电流有效值达3.6A 时动作)、负载缺相保护及负载不对称保护(三相电流中任意两相电流之差大于0.5A 时动作)功能，保护时自动切断输入交流电源。
2015电赛电源题详解【最新版】目录1.电赛电源题概述2.电赛电源题的解题思路3.电赛电源题的详细解答过程4.总结正文【电赛电源题概述】电赛电源题是电子设计竞赛中的一种题型，主要考察参赛者对电源电路的设计能力和理解能力。
电源电路是电子系统的基础，其性能直接影响到整个系统的稳定性和可靠性。
因此，电赛电源题在电子设计竞赛中占有重要地位。
【电赛电源题的解题思路】解决电赛电源题需要掌握以下几个方面的知识和技能：1.电源电路的基本原理和结构2.电源电路的性能指标及其计算方法3.电源电路的设计方法和技巧4.电源电路的调试和优化方法在解题过程中，首先要对题目进行仔细阅读和分析，明确题目要求和电源电路的性能指标。
然后，根据电源电路的基本原理和结构，设计出符合题目要求的电源电路，并进行性能指标的计算和优化。
最后，通过实际搭建和调试，验证电源电路的性能，并根据实际情况进行优化。
【电赛电源题的详细解答过程】以 2015 年电赛电源题为例，题目要求设计一个输出电压为 12V，输出功率为 30W 的直流稳压电源。
根据这个要求，我们可以采用以下步骤进行解答：1.选择合适的电源电路结构。
根据题目要求，我们可以选择采用单端输出的直流稳压电源电路。
2.确定电源电路的主要元器件。
根据电源电路的基本原理和结构，我们需要选择合适的变压器、整流二极管、滤波电容、稳压二极管和稳压集成电路等元器件。
3.计算电源电路的性能指标。
根据电源电路的性能指标及其计算方法，我们可以计算出电源电路的输出电压、输出电流、输出功率等性能指标。
4.设计电源电路并进行优化。
根据电源电路的设计方法和技巧，我们可以对电源电路进行设计，并根据实际情况进行优化。
5.搭建和调试电源电路。
根据电源电路的调试和优化方法，我们可以实际搭建电源电路，并进行调试和优化。
【总结】电赛电源题是电子设计竞赛中的一种重要题型，对参赛者的电源电路设计能力和理解能力进行考察。
解决电赛电源题需要掌握电源电路的基本原理和结构、性能指标及其计算方法、设计方法和技巧、调试和优化方法等方面的知识和技能。
郑州轻工业学院电子技术课程设计题目： 2015年电赛测评试题*名：***专业班级：电信13-01 学号： ************ 院（系）：电子信息工程学院指导教师：曹卫锋谢泽会完成时间： 2015年10月 29日郑州轻工业学院课程设计任务书题目 2015年电子设计大赛综合测评试题专业电信工程13-1 学号 541301030134 姓名王苗龙主要内容、基本要求、主要参考资料等：主要内容1．阅读相关科技文献。
2．学习电子制图软件的使用。
3．学会整理和总结设计文档报告。
4．学习如何查找器件手册及相关参数。
技术要求1、使用555时基电路产生频率20kHz-50kHz连续可调，输出电压幅度为1V的方波Ⅰ；2、使用数字电路74LS74，产生频率5kHz-10kHz连续可调，输出电压幅度为1V的方波Ⅱ；3、使用数字电路74LS74，产生频率5kHz-10kHz连续可调，输出电压幅度峰峰值为3V的三角波；4、产生输出频率为20kHz-30kHz连续可调，输出电压幅度峰峰值为3V的正弦波Ⅰ；5、产生输出频率为250kHz，输出电压幅度峰峰值为8V的正弦波Ⅱ；方波、三角波和正弦波的波形应无明显失真（使用示波器测量时）。
频率误差不大于5%；通带内输出电压幅度峰峰值误差不大于5%。
主要参考资料1．何小艇，电子系统设计，浙江大学出版社，2010年8月2．姚福安，电子电路设计与实践，山东科学技术出版社，2001年10月3．王澄非，电路与数字逻辑设计实践，东南大学出版社，1999年10月4．李银华，电子线路设计指导，北京航空航天大学出版社，2005年6月5．康华光，电子技术基础，高教出版社，2006年1月完成期限： 2015年10月30日指导教师签章：专业负责人签章：2015 年 10月26日2015年电子设计大赛综合测评试题摘要模拟电路中，多种波形产生电路属于信号的运算与处理电路，它主要由信号产生电路、信号运算电路、信号处理电路构成。
555定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件，可通过一定数目的电容、电阻构成多谐振荡器。
74ls74是一种上升沿双D触发器芯片，可以对信号分频处理。
LM324为四通道运放集成芯片，可以构成信号基本运算电路。
本课程设计的基本目标：使用555多谐振荡器产生方波作为信号源，由74ls74对信号进行四分频处理，由LM324四运放芯片对信号分别独立进行积分运算、低通滤波运算，带通滤波运算从而得到所需波形。
通过理论计算分析，最终实现规定的电路要求，并做成实物，经过反复检测，符合设计要求。
关键词：波形产生分频信号运算信号处理目录1 设计方案 (1)1 设计方案 (1)2 多波形产生电路设计 (2)2.1 设计原理 (2)2.2 整体流程框图 (2)3 单元电路设计 (3)3.1 555多谐振荡器 (3)3.2 74ls74分频电路 (3)3.3 积分电路 (4)3.4 低通滤波器 (5)3.5 带通滤波器 (6)4 元件参数选择 (8)4.1 555多谐振荡器 (8)4.2 74ls74分频电路 (8)4.3积分电路 (8)4.4低通滤波器 (9)4.5带通滤波器 (9)5 结论 (10)6 个人总结 (11)参考文献 (12)附录1 电路原理图及元件清单 (13)附录2 PCB及实物照片 (14)1 设计方案1 设计方案使用555和外围电路构成多谐振荡器，产生20kHz-50kHz的方波作为信号源，利用此方波作为基本信号。
将基本信号通过电阻分压可得到电压幅度1V、20kHz-50kHz连续可调的方波I；将基本信号通过74ls74双D触发器进行四分频，然后电阻分压得到5kHz-10kHz连续可调电压幅度为1V的方波II；将方波II通过由LM324四通道运放构成的积分电路，得到5kHz-10kHz连续可调电压幅度峰峰值为3V的三角波；将方波I通过由LM324四通道运放构成的低通滤波器，得到20kHz-50kHz连续可调电压幅度峰峰值为3V的正弦波I；将基本信号固定频率，然后通过由LM324四通道运放构成的带通滤波器，得到250 kHz左右的正弦波，再通过由LM324四通道运放构成的低通滤波器，得到250k峰峰值8V的正弦波II。
2 多波形产生电路设计2.1 设计原理555多谐振荡器：电源接通时，555的3脚输出高电平，同时电源通过R1R2向电容c充电，当c上的电压到达555集成电路6脚的阀值电压（2/3电源电压）时，555的7脚把电容里的电放掉，3脚由高电平变成低电平。
当电容的电压降到1/3电源电压时，3脚又变为高电平，同时电源再次经R1R2向电容充电。
这样周而复始，形成振荡。
74ls74四分频：74LS74是个双D触发器，把其中的一个D触发器的Q非输出端接到D输入端，时钟信号输入端CLOCK接时钟输入信号，这样每来一次CLOCK 脉冲，D触发器的状态就会翻转一次，每两次CLOCK脉冲就会使D触发器输出一个完整的方波，这就实现了二分频。
把同一片74LS74上的两路D触发器串联起来，其中一个D触发器的输出作为另一个D触发器的时钟信号，这就实现了四分频。
LM324:四通道运算放大器，与一定数目的电阻电容可以构成积分电路、低通滤波器、带通滤波器，从而实现信号的运算处理。
2.2 整体流程框图图2-1 多波形产生器设计框图如图2-1展示了此多波形产生电路的基本工作流程，经过仿真验证证明此电路的可行性。
3 单元电路设计3.1 555多谐振荡器由555定时器和外接元件R1、R2和C构成的多谐振荡器，2脚与6脚直接相连，电路没有稳态，只有两个暂稳态，电路也不需要外加触发信号，利用电源通过R1、R2向电容C充电，使电路产生震荡，电容在1/3VCC和2/3VCC 之间充电和放电，其仿真波形如图3-2所示，实测波形如图3-3所示。
图3-1 555多谐振荡器调节电位器R2的阻值就可以调整所产生方波的频率。
外部元件的稳定性决定了多谐振荡器的稳定性，该电路用少量的元件就可以获得高精度震荡频率和较强的功率输出能力，输出的方波经过电阻分压就得到了稳定的20kHz-50kHz连续可调的方波I。
所以该电路符合设计要求。
图3-2 仿真波形3-3 实测波形3.2 74ls74分频电路一个74ls74 集成芯片有两个D触发器，一个D触发器可以组成一个二分频电路，把其中的一个D触发器的Q非输出端接到D输入端，时钟信号输入端CLOCK 接时钟输入信号，这样每来一次CLOCK脉冲，D触发器的状态就会翻转一次，每两次CLOCK脉冲就会使D触发器输出一个完整的正方波，这就实现了信号二分频。
二分频电路输入信号过零上升沿每到来一次二分频器状态翻转一次便可得到二分频，把两个D触发器串联起来，就是四分频电路。
于是基本方波信号就被分频成了5kHz-10 kHz的方波，然后经过分压电路，就得到5kHz-10 kHz的方波幅值为1V的方波II。
74ls74四分频电路原理如图3-4所示，仿真效果如图3-5所示，实测效果如图3-6所示图3-4 分频电路原理图3-5 仿真波形图3-6 实测波形3.3 积分电路积分电路可以用来进行波形变换，由于交流信号需要和偏置电压复合，以偏置电压为参考点，交流信号分别位于正负半周，为了使积分输出的波形更稳定，也为了使电路输出振幅符合题意要求，需要设置参考电压。
这里设置的参考电压为2.5V，由于只有10V单电源供电，选用5V稳压管，将电压稳到5V，然后进行分压，从而得到2.5V参考电压，其电路如图3-7所示。
积分电路是使输出信号与输入信号的时间积分值成比例的电路，积分电路可将矩形脉冲波转换为三角波，积分电路原理如图3-8所示。
图3-7 参考电压图3-8 积分电路电路将5kHz-10kHz连续可调的方波进行积分，得到5kHz-10kHz峰峰值3V 的三角波，其仿真波形如图3-9所示，实测波形如图3-10所示。
图3-9仿真波形图3-9实测波形3.4 低通滤波器低通滤波器由两节RC滤波电路和同相比例放大电路组成，其中同相比例放大电路具有输入阻抗高，输出阻抗低的特点。
低通滤波器是容许低于截止频率的信号通过，但高于截止频率的信号不能通过的电子滤波装置。
低通滤波器的作用是抑制高频信号，通过低频信号。
简单理解，可认为是通低频、阻高频。
低通滤波器包括有源低通滤波器和无源低通滤波器，无源低通滤波器通常由电阻、电容组成，也有采用电阻、电感和电容组成的。
有源低通滤波器一般由电阻、电容及运算放大器构成，这里所用的是有缘低通滤波器。
低通滤波器电路图如图3-10。
图3-10低通滤波器任何周期信号，都可以看作是不同振幅，不同相位正弦波的叠加。
而贯穿时域与频域的方法之一，就是传中说的傅里叶分解。
此处20kHz-30kHz的方波信号就可以用低通滤波器将其中的正弦波分离出来然后得到电压峰峰值为3V、连续可调的20kHz-30kHz正弦波信号I。
仿真信号如图3-11，实测信号如图3-12。
图3-11 仿真波形图3-12实测波形3.5 带通滤波器带通滤波器是一个允许特定频段的波通过同时屏蔽其他频段的设备，也就是通过某一频率范围内的频率分量、但将其他范围的频率分量衰减到极低水平的滤波器。
任何一个周期信号都可以展开成傅里叶级数，也就是若干次正弦波之和，根据这一原理，可以用带通滤波器，将频带设置在250kHz左右就可以。
本电路将通频带设置在250kHz+20Hz之间，得到谐波分量，然后再用低通滤波器将高于250kHz的谐波分量滤除，即得到250kHz的正弦波分量。
此处带通滤波器和低通滤波器共同工作对50kHz的方波进行选择分离，得到固定频率250kHz峰峰值8V 的正弦波。
电路如图3-13所示。
图3-13 正弦波选频电路图3-14 仿真波形图3-15 实测波形4 元件参数选择4.1 555多谐振荡器555电路要求R1、R2均应大于或等于1kΩ，但R1+R2应小于3.3MΩ。
其输出信号的时间参数是：T=tw1+tw2tw1=0.7(R1+R2)*Ctw2=0.7R2*Cf=1/T所以调节R2的阻值，就可以调节所产生方波的频率，然后调节输出端的滑动变阻器就可以调节所产生方波的幅值。
4.2 74ls74分频器分频就是用同一个时钟信号通过一定的电路结构转变成不同频率的时钟信号。
四分频就是通过有分频作用的电路结构，在时钟每触发4个周期时，电路输出1个周期信号。
用一个脉冲时钟触发一个计数器，计数器每计4个数就清零一次并输出1个脉冲，那么这个电路就实现了四分频功能。
Cp接时钟，Q=1,D=/Q=OUT,R=S=0(接地)，就是Q端接高电平，D端接Q非，值位复位端都接地。
这就组成了一个二分频D触发器，两个D触发器串联，就构成了四分频器。
