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作者: 服务支持  发布:2020-01-29

  2015全国大学生电子设计大赛-仪器仪表类赛题分析 名校解读_电子/电路_工程科技_专业资料。科技大学 解读

  全国大学生电子设计竞赛 仪器仪表类赛题分析 武汉大学 赵茂泰 2012.11. 20 1.几点认识 2.电压测量仪器设计 3.时间频率测量仪器设计 4.数字示波器设计 5.信号发生器设计 6.几点建议 1.几点认识 ⑴ 电子测量仪器设计涵盖的知识范围 电子测量是建立在模拟电路、数字电路、信号与系统、微机 原理及接口等专业基础课的基础上,综合应用计算机、通信与控 制等学科的专业知识而形成的一个独具特色的学科。 目前电子仪器基本上都以微处理器为核心,含有模数混合电 路。且对新技术敏感,几乎所有电子技术的应用热点都会成为电 子测量与仪器技术的生长点。 电子仪器设计所要求的知识点与电赛的要求完全一致。且仪 器系统可以较容易地加工成学生4天内完成的赛题。因此,电子 仪器类赛题是电子设计竞赛中出现最多的一类赛题。 实际上,其他类赛题中也包含有电子测量的内容。 1.几点认识 ⑵ 基本电子电路的设计是仪器设计的基础 电子测量仪器设计从本质上讲就是电子电路的设计。对仪 器类赛题内容进行分析,最终往往会化解成为一些最基本电子 电路的组合。 大学生电子设计竞赛是学科竞赛,不是纯粹意义上的产品 设计竞赛。命题时将会刻意加强与电子电路密切相关的内容, 淡化一些专业性较强的内容。 因此,电子仪器类赛题的训练一定要在基本电子电路设计 充分训练的基础上进行。否则,不仅得不到好的效果,也违背 大学生电子设计竞赛的精神。 1.几点认识 ⑶ 准确理解电子仪器各项指标是做好设计的关键 电子仪器的价值由各项技术指标的优良程度决定;电子竞 赛的评分体系也是以技术指标的完成程度来评价。 电子仪器的主要功能用于测试其它电子系统的性能指标, 因此,电子仪器对技术指标的要求更加严格。 电子仪器含多项技术指标,其中最核心的是测量误差,其 他技术指标基本上都与测量误差有关。对于许多测量来讲,测 量工作的价值几乎全部取决于它的准确程度。 进行电子仪器设计时,必须对各项技术指标(尤其是测 量误差)进行认真地分析,对有关指标进行分配,并在此基 础上确定其核心器件,进行电路设计。 1.几点认识 ⑷ 仪器类赛题设计应该按一定步骤进行 ? 审题(对赛题要求进行分析); ? 在方案论证的基础上建立总体设计方案; ? 技术指标分析、指标分配及核心器件的选择; ? 硬件电路设计;软件系统设计; ? 组装、调试及测试; ? 撰写设计报告。 按以上步骤进行设计有助于大学生工程设计能力的培养。 但以上设计过程是设计时的一个基本思路,实际设计时,可以 根据实际情况作适当的调整。 1.几点认识 ⑸ 从学习的角度,应侧重掌握以下4类仪器 ? ? ? ? 基于电压测量的仪器 时间频率测量仪器 数字示波器 信号发生器 电子仪器种类繁多,但只要透彻掌握这4类仪器原理,其 他类型电子仪器的设计便不会存在大的障碍。 若能较好地掌握这4类典型电子仪器的设计,今后工作遇 到实际电子仪器设计课题时,只要分析课题的特殊要求,再学 习一些相关知识,就能很快地进入设计状态。 1.几点认识 小 结 ? 电子仪器类课题的训练工作应该建立在扎实的基础电子电 路训练的基础上进行; ? 仪器类赛题的最核心的技术指标是测量误差; ? 仪器类课题训练的思路 ——— 重点掌握好4类基本仪器 的设计方法。 讲座仅侧重讨论与电子测量相关的一些问题。 2.电压测量仪器设计 ⑴ 电压测量仪器分类 ⑵ 主要技术指标 ⑶ 设计举例 2.电压测量仪器设计 ⑴ 电压测量仪器分类 指针式仪器 数字式仪器(以微处理器为核心) ? 直流电压测量(含电流、电阻等参数测量) ? 交流电压测量(含电流、电容、电感等参数测量) ? 有关物理量的测量(相关传感器+电压测量) 直流电压测量是最基本的测量内容。 ⑵ 主要技术指标 ? 测量误差,最核心的指标,它与各项指标存在密切关系; ? 分辨率(或位数), 虚指标。应高于测量误差;但过高提高分辨率 是没有意义的。实际上,西安仪器仪表研究院校分辨率仅与显示位数有关,而仪器的测量误差则取 决于量程放大器、A/D转换器等的总误差。 ? 量程(或测量范围),量程一般由程控的放大器和衰减器组合而成。 量程之间一般为10倍率。在各量程10%~100%范围内,均应达到测量误差的 要求。 ? 频率范围(指交流电压测量),在频率范围内任一频率点,均应达 到测量误差的要求。即对仪器中放大器的带宽及频带平坦度提出要求。 ? 输入阻抗,一般越大越好,以减少由信号源内阻引起的测量误差;但 高频信号仪器有时要求规定为50?、75?等,以与信号源内阻匹配。 ? 其他(略)。 电压测量误差技术指标的分析 ? 测量误差常用的表示形式: ? 绝对误差: △=读数值-真实值 ? 相对误差:分真实值相对误差和读数值相对误差两种 δ=(△/线% 或 δ=(△/读数值)×100% (工程中常采用) ? 国家标准:采用引用误差来定义指针式仪器准确度的等级 ? 引用误差(相对满度误差): γ=(△max/满度值)×100% 式中,△max为量程范围内测量值的最大绝对误差 国家标准规定: 指针仪表准确度(S)分为 0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0 7级, 对应的引用误差分别不大于±0.1﹪、±0.2﹪、±0.5﹪、±1.0﹪、±1.5﹪、 ±2.5﹪、±5.0﹪。 ? 指针式仪器的准确度一般按引用误差的大小分为不同的等级 例:某量程为100mA电流表,用标准表校验后结果如下: 被校表读数(mA) 标准表读数(mA) 绝对误差△(mA) 0 0 0 20 20.3 -0.3 40 39.5 +0.5 50 49.5 +0.5 60 59 +1 80 78 +2 100 99 +1 则满度相对误差: r =(△max/满度值)×100%=2% 由于2.0﹪≤ r <2.5﹪,则该仪器的准确度应该定为2.5 级。 ? 用满度相对误差定义仪器准确度会浪费仪表的固有品质。 例如,若用该表(2.5级)测某一电流,读数为50mA,则认为: 本次测量的绝对误差 △=2.5mA,(实际仅为0.5mA) 本次测量的相对误差 r = 5%, (实际仅为1% ) 电压测量误差技术指标的分析 ? 指针式仪器的准确度一般按引用误差的大小分为不同的等级 ? 数字式仪器的准确度常采用两项误差之和的形式来表示 表达式:Δ=±(a%Vx+b%Vm ) 式中:Vx为测量电压的指示值;Vm为测量电压的满度值。 数字仪器用“a”和“b”两个参数来表示某个仪器的准确度 “a”项误差也称读数误差,其大小与读数Vx成正比。主要由衰减器、 放大器、模拟开关和A/D转换器等转换系数的不准及非线性等因素产生。 “b”项误差也称固定误差,其大小不随读数变化而变化。主要由量化、 偏移等因素而产生的误差。 当被测电压较大时,测量准确度主要由读数误差决定,b项误差影响很 小。因此在测量中,应合理选择量程。 电压测量误差技术指标的分析 ? ? 指针式仪器一般采用相对满度误差表示 数字式仪器常采用两项绝对误差之和的形式来表示 表达式1: △ =±(a%Vx + b%Vm) 由于b项误差不随读数而变,因此还可用“n个字”的形成表示 表达式2: △ = ±(a%VX + n个字) 表达式1和表达式2是完全等价的。 例,某3位半数字电压表的测量误差为 △ =±(0.1%Vx+0.1%Vm) 由于 0.1%×( 1999+1)= 2,测量误差也可表示为 △ =±(0.1%Vx+2个字) 表达式1: △=±(a%Vx + b%Vm) 表达式2: △=±(a%Vx + n个字) 直接用相对误差来表示仪器测量误差指标。这种简单的表示形式一般 只有当仪器读数在量程的10%~100%范围内时才能达到这个指标。如果被测 电压的读数小于量程的10%时,将很难达到这个指标。 例如,某三位半电压表的测量误差为Δ=±(0.3%Vx+2个字),这时 可以简单地用0.5%来表示它的测量误差。但只能当被测电压在仪器量程的 10%~100%范围内时,才能达到这个指标。 若某次测量在量程为2V(最大读数为1.999V )时的读数为1.000V, 则Δ=±0.005V,测量误差 r =± 0.5% 意味被测电压的读数在量程的10%~100%范围内时,可以直接用0.5%来 表示它的测量误差 若某次测量在量程为2V时读数为0.010V, 则Δ=±0.002V,测量误差 r =± 20% 意味被测电压的读数小于量程的10%时,仪器达不到0.5%。 ⑶ 设计举例:交流电压表 根据1999年全国电赛 “数字式工频有效值多用表”,2004 年湖北电赛 “简易综合测试仪”等题目的内容改写。 经整理,要求的主要技术指标如下: ①、频率范围:20Hz~1MHz; ②、测量误差:±(3%读数+2个字); ③、 3 位数字显示,最大显示数:999; ④、量程:0.1V,1V,10V; ⑤、输入阻抗分600 Ω 、高阻(≥5MΩ )两档; ⑥、具有自动零点调节功能和自动量程转换功能。 目的:以本题为背景,讨论电子测量仪器设计的一般步骤;重 点讨论技术指标分析;指标分配及核心器件选择的方法。 ⑶ 设计举例:交流电压表 电子仪器类赛题设计的一般步骤 ? 审题,对赛题要求进行分析; ? 在方案论证的基础上建立总体方案; ? 技术指标分析;指标分配及核心器件的选择; ? 整机硬件电路设计、软件系统设计; ? 组装、调试及测试; ? 撰写设计报告。 ? 技术指标分析;指标分配及核心器件的选择; 准确理解技术指标的含义; 分析技术指标与哪些部分电路相关; 对总指标进行分配; 选择核心芯片并形成各部分电路。 ⑶ 设计举例:交流电压表 步骤1:在方案论证的基础上建立总体方案 经过方案论证,拟定的总体方案框图如下: ? 其中,交直流转换采用真有效值转换器方案。 步骤2:技术指标分析、技术指标分配、核心器件的选择 ①、频率范围:20Hz~1MHz; ②、测量误差:±(3%读数+2个字); ③、3 位数字显示,最大显示数:999; ④、量程:0.1V,1V,10V; ⑤、输入阻抗分600Ω 、高阻(≥5MΩ )两档; ⑥、具有自动零点调节功能和自动量程转换功能。 指标①,频率范围为 20 Hz~1MHz ? 含义:要求组成量程转换器的运算放大器芯片和有效值转换器芯片具 有足够宽的频率响应特性。 ? 实际设计中,信号频率范围要与测量误差、量程等指标结合在一起综 合考虑。 步骤2:技术指标分析、技术指标分配、核心器件的选择 指标②、测量误差:±(3%读数+2个字); 技术指标分析: ? 在20Hz~1MHz频率范围内,每一点都能达到以上测量精度。 ? 第1项误差为被测电压值的3%,与量程转换电路、真有效值转换器、A/D 转换器三部分电路转换系数的误差有关。 ? 第2项误差为固定的2个字,是与被测电压无关的量化误差。台达plc通过485口下载程序 技术指标(误差)分配: ? 误差分配:将仪器总误差合理分配给各个部分电路。以确定各个部分电路 设计时应该达到的测量误差。 ? 若某一部分电路产生的误差能小于仪器总误差一个数量级以上,则该项误 差对仪器总误差的影响将可以忽略。(尽量使每级的误差 ???) ? 实际分配时,应根椐各部分电路实现的难度程度进行合理分配。 ? 主要对第1项误差(3%读数)进行分配, 步骤2:技术指标分析、技术指标分配、核心器件的选择 指标②、测量误差:±(3%读数+2个字); 技术指标(误差)分配: 根椐以上分配原则及实际经验,各部分电路指标分配如下: ? 要求A/D转换器的测量误差小于 0.1%; ? 要求量程转换(放大器)的测量误差小于 0.5% ; ? 要求真有效值转换器的测量误差小于 2% 则仪器的总误差将小于2.6% (<3% ) 难点:真有效值转换器的电压测量误差应小于 2% 步骤2:技术指标分析、技术指标分配、核心器件的选择 指标②、测量误差:±(3%读数+2个字); 技术指标分析: 技术指标(误差)分配: 核心器件的选择: ? 根据平时积累,拟选用AD637作为真有效值转换器的核心器件; ? 由AD637的设计资料可知,其带宽与输入信号电压幅度有关,当幅值太大 或较小时,AD637的带宽都将变窄。例如, 8MHz at 2V RMS Input; 600 kHz at 100mV RMS。 因此,需要通过论证及必要实验来确定:在20Hz~1MHz范 围内,测量误差小于2%时所允许的输入信号电压幅度范围 ? 还需要通过实验验证。 ? 通过实验和实际测量的结果表明:当输入信号的频率不大于1MHz时,输入信 号的电压有效值在0.7V~7V范围内能保证测量误差≤±2%。 每个量程归一化的输出电压范围设定为0.7~7V(有效值) 步骤2:技术指标分析、技术指标分配、核心器件的选择 指标③,3位数字显示,最大显示数为 999 含义:仪器的相对分辨率为0.1%,因此电压表的A/D转换器 的相对分辨率应小于0.1%。考虑留有一定余量,设计应取12位以 上的A/D转换器。例如,MAX197,AD574,ICL7109等 一般而言,A/D转换器的分辨率应该高于显示分辨率。 例如,本设计选择MAX197 MAX197有0~5V,0~10V,-5~5V,西安仪器仪表研究院校-10~10V 四种输入电压范围供选 择。本设计选择0~10V输入电压范围。 为了使AD637最大输出电压与MAX197的最大输入电压一致,需增加加刻 度调节电路。 步骤2:技术指标分析、技术指标分配、核心器件的选择 指标④、量程:0.1V,1V,10V; ? 3个量程显示范围分别为 0.01V~9.99V(10V量程); .001V~.999V (1V量程); 00.1V~99.9mV(0.1V量程)。 ? 由于最大量程为10V,所以量程电路主要由放大器组成。 ? 最小量程为0.1V挡时,为了将0.1V的电压放大到10V,该量程转换器的增 益(最大增益)应为100倍。 ? 量程电路可以采用两级放大器级联,每级放大器增益为 1、10 可选,当 增益分别选择为1、10 时,便能实现10V、1V、0.1V 三个量程的选择。 Uo + + Ux K0 K1 9K 1K - 量程转换器的组成: 10 V量程:K0释放,K1释放(×1) 1 V量程:K0释放,K1闭合(×10) 1K 9K 0.1V量程:K0闭合,K1闭合(×100) 步骤2:技术指标分析、技术指标分配、核心器件的选择 指标④、量程:0.1V,1V,10V; 技术指标分配:要求量程电路总误差小于0.5% 量程电路核心器件的选择: 对量程电路中集成运放的要求: ? 带宽:> 20 MHz 电压反馈型运放增益带宽积GBW的概念:在小信号情况下,单位增益带宽 大于增益与带宽的乘积;再考虑级联的影响,则运放芯片的单位增益带宽应 大于15MHz。 也可以采用增益带宽应大于15MHz的电流反馈型运放。 ? 电压摆率(SR): > 100V/μs 本设计中放大器的最大输出电压为10V(幅度Vom=14.14V),最高频率为 1MHz,则要求集成运放的压摆率 SR>2πVom·f = 88.86V/μs。 指标④、量程:0.1V,1V,10V; 核心器件的选择: 单位增益带宽(电压反馈型)>20 MHz; 电压摆率(SR)>100V/μs 采用AD817(电压反馈型) ? 单位增益带宽 = 50MHz, ? SR = 350 V /μs 采用AD811 (电流反馈型) 能满足要求 ? 3dB带宽: ? SR = 2500V/μs 采用LF357(电压反馈型) 能满足要求 ? 单位增益带宽 = 20MHz, ? SR = 50 V /μs 满足部分要求 指标④、量程:0.1V,1V,10V; 核心器件的选择: 除此之外,还要考虑运放其它指标是否符合设计要求。例如,放大器的 最大输出电压幅度为±14.14V,若采用AD811,工作电压应选择±18 V。 ⑶ 设计举例:交流电压表 步骤1:在方案论证的基础上建立总体方案 步骤2:技术指标分析、技术指标分配、核心器件的选择 步骤3:整机硬件电路设计、软件系统设计; 0~7V (直流) 0~7V (交流) 1.5M 3M 0.5M 8.9K 8.9K 0~10V (交流) 0~10V (直流) 仪器目前状态:10V量程 + - MAX 197 RW1 AD 637 0~7V (交流) + + K0 K1 RW2 1K RW3 1K RW4 步骤4:组装、调试及测试 0~7V (直流) 0~7V (交流) Ux + + 0~10V (直流) ? 先调10V量程档:输入一个电压值,例如Ux=5V;调RW4使AD637的输出为2.5V; 调RW1使显示器显示5.00V(即MAX157的输出)。台达plc通过485口下载程序 ? 再调1V量程档(K0吸合):输入一个电压值(0.7V);调RW2使显示器显示 0.700V(即MAX157的输出)。 ? 最后调0.1V量程(K1吸合):输入电压值70mV;调RW3使显示器显示70.0mV (即MAX157的输出)。 必须严格按照一个特定的顺序进行调试,否则会引起混乱! + - MAX 197 RW1 AD 637 K0 8.9K K1 8.9K 1.5M 3M 0.5M RW2 1K RW3 RW4 1K 学生作品 1 通过模拟开关选通分别实现0.01倍、0.1倍和1倍的衰减,然后采用放把信 号放大20倍,从而实现量程转换。(归一化输出为0~2V) 被测信号最高频率为1MHz、最大增益为20倍,所以要求运放增益带宽积 为20MHz以上。AD817的增益带宽积为50MHz,满足设计要求。 输入阻抗为600?、高阻两档,通过拨码开关SW予以选择。 学生作品 1 5:1 ? 学生作品 2 ×10 ×1 被测信号 ( × 0.5) ×10 (×100) 0~5V ( 直流) 8位 ? 3.时间频率测量仪器设计 ? 能完成频率、周期、时间间隔、相位、占空比、上升时间 等参数测量的一类仪器统一称为时间频率测量仪器。 ? 频率和周期是其中最基本的两个参数。 测量方法: ? 电子计数器法(传统方法) ——— 测量误差与被测信号的频率有关 ? 倒数计数器法(等精度测量方法) ——— 测量误差较小,且与被测信号的频率无关 ⑴ 电子计数器法测量原理(传统方法) 频率测量实现原理 被测信号(fx) 测量结果(N) 闸门时间(T) 若取T=1秒,该信号 在1秒内重复了N次,则 该信号的频率为: fx = N/ T 周期测量实现原理 时间标准( T0 ) 测量结果(N) 被测信号(Tx) 若所选时标为T0,计数器计数 值为N,则被测信号的周期为: Tx = N×T0 ⑴ 电子计数器法误差分析(传统方法) ? 时间频率测量仪器一般采用相对误差形式表示; ? 时间频率测量仪器的测量误差由三种种类型误差合成。 ①. ?N N :计数误差。其中△N=±1,是计数过程中不可避免的误差 :标准频率误差。由晶振输出频率不稳定引起,其值为 ?f 0 f0 ②. ?T0 T0 ③. 0.32×10-R/20 :触发误差。其中R为信噪比,产生闸门信号时发生 频率测量误差: ? ?N ? fx ?T0 ? ?? ? ? N fx T0 ? ? ? ? ? 周期测量误差: ? ?N ?Tx ?T0 ? R / 20 ? ? ? ?? ? ? 0 . 32 ? 10 ? ? Tx T0 ? N ? 以上表达式给出了误差的组成,可用于指导进行设计工作。 ① 计数误差( ? ?N N )分析 这是由于量化而带来的误差,故 又称量化误差。 量化误差是不可避免的, 即误差 总是存在。 ? 由于ΔN =±1 总是存在,为了减小计数误差,应该使计数值N尽量大。 ? 频率测量时,计数误差与被测信号频率成反比。 例如,如果闸门时间T=1s,则当两个被测信号频率分别为10Hz、100kHz时, 其计数误差分别为10-1、10-5。 ? 周期测量时,计数误差与被测信号周期成正比(与频率成反比)。 例如,如果时标取T0=1?s,则当被测信号周期分别为10?s(f =100kHz )、 100ms( f =10Hz)时,其计数误差分别为10-1、10-5。 在测量频率时,为了提高测量精度,当被测信号频率很高时,直接测其 频率;当被测信号频率很低时,通常测其周期,然后再换算其频率值。 测频误差及测周误差与被测信号频率的关系如图示,图中测频和测周两条误 差曲线交点所对应的频率称中界频率。 如果取测频时的闸门时间为1s, 取测周时的时标为1?s,查表得知, 其中界频率为1kHz,在该频率点 测频测周的误差均为10-3。 很显然,为了减小测量误差, 当被测信号频率大于1kHz时,应 该直接测其频率;当被测信号的频 率小于1kHz时,应该测量周期, 再换算成频率。 时标T0=1?S 闸门T=1S 但是,还存在两个问题: ? 该方法不能直接读出被测信号的频率值或周期值; ? 在中界频率附近,仍不能达到较高的测量精度。 这是电子计数法时频仪器不能解决的问题,需要采用倒数计数法。 ② 标准频率误差( ?T0 )的分析 T0 标准频率误差是指频率、周期测量中,由于闸门时间不准,或时标不 准而引人的误差。 闸门时间或时标是由晶体振荡器多次倍频或分频得到,所以,标准频率 误差是由仪器中晶体振荡器输出频率的误差引起的,经推导,其值就等于晶 体振荡器输出频率的准确度 ?f 0 f0 。 目前,不带温补晶体振荡器的准确度一般可以达到10-5~10-6。 因此,当仪器总测量误差指标大于10-5,且设计中采用了晶 体振荡器时,标准频率误差的影响可以忽略。 ③ 触发误差的分析 周期测量时,当被测信号含有噪声时,将会使闸门的开启与关闭产生超 前或滞后,从而使闸门时间不准。 经推导,触发误差θ= 0.32×10-R/20。其中R为信噪比, 频率测量时,开启闸门的信号由仪器内部提供,一般不存在触发误差。 在周期测量中,如果仪器总测量误差指标大于10-5, ? ? 若被测信号直接由信号发生器提供,该项误差的影响一般可以忽略。 若要求仪器具有较高的灵敏度,对小信号进行测量时,需要认真设计低 噪声的前置放大器。 ? 若要求测量信噪比较差的信号时,则仪器设计时需要采用相应的措施。 例如,采用多周期测量方法,在整形电路中采用具有滞后特性的施密特电路 来减少噪声影响等措施。 3.时间频率测量仪器设计 ⑵ 倒数计数器法测量原理及误差分析 ? 被测信号脉冲先同步再计数; ? 设两个计数器,分别测量被测 脉冲个数及闸门时间的大小。 同步原理 D触发器的功能:对 应 CK 端上升沿,D端的 信号传送到端。 由于D触发器的同步 作用,计数器Ⅰ所记录的 NA已不存在 ±1 字误差的 影响。 但是,实际的闸门时 间T已不等于预置的闸门 时间TP。因此,还需要同 时测量实际的闸门时间T 的大小。 为了测量实际的闸门时间T,设置了计数器Ⅱ,并用标准时钟 f0 进行计数来 确定实际闸门时间T的大小。 ? 计数器Ⅰ的累计数 NA=fx×T;T= NA / fx ? 计数器Ⅱ的累计数 NB=f0×T;T= NB / f0 联立上两式,得 fx ? NA ? f0 NB 计数器Ⅱ记录的NB值仍存在 ±1误差的影响,但由于时钟频率 很高,±1误差的影响很小。 取时钟频率f0= 10MHz,则由 ±1引起的相对误差为10-7。该误 差与被测信号的频率无关,且在 全频段的测量精度是均衡的。 ⑵ 倒数计数器法测量原理及误差分析 一个实际的等精度频率计组成如下,主要由:单片机控制部分、通道 部分、同步电路部分、计数器部分、键盘与显示五部分组成。 89C52 8031 同 步 CK 控 制 D 门 SD 主 门 1 主 门 2 时 钟 事 件计 数 器 被 测 信 号 通 道 T0 P0 Q 时 间 计数 器 T1 显 示 及 接 口 P1.3 P1.0 P1.1 P1.2 键 盘 及 接 口 3.时间频率测量仪器设计 ⑶ 设计举例:等精度频率计的设计 根据1997年全国电赛“简易数字频率计”,2006年湖北电赛“多功能 电子计数器”等题目的内容改写。 经整理,要求的主要技术指标如下: ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ 频率测量范围:1Hz~10MHz; 周期测量范围:0.01μs~1s; 测量误差≤2×10-5; 预置闸门时间:1s 信号灵敏度:0.1V(有效值); 输入衰减:×1,×20(可程序预置) 波形适应性:正弦波、脉冲波、三角波 目的:以本题为背景,理解时频测量仪器相关技术指标的含义 与频率测量误差相关技术指标的理解: ? 频率测量范围:1Hz~10MHz; ? 测量误差≤2×10-5 ? 预置闸门时间:1s 测量误差的分析 ? 等精度:被测信号在1Hz~10MHz范围内,测量误差均≤2×10-5。为达到 以上指标,只能采用倒数计数器法实现频率测量。 ? 如果晶振频率采用10MHz,闸门时间取1s,则由±1字误差引人的测量误 差为10-7。这时,只要采用的晶体振荡器的准确度不低于2×10-5,即可达到 要求的测量误差指标。 与频率测量误差相关技术指标的理解: ? 频率测量范围:1Hz~10MHz; ? 测量误差≤2×10-5 ? 预置闸门时间:1s 显示位数的确定 ? 由于要求仪器测量误差的指标为2×10-5,因此应该采用6位数字显示。 6位数字频率计实际显示范围为:1.00000(Hz)~ 9.99999(MHz)。其中, 小数点及单位能根据数据的大小自动设置。 ? 为了体现仪器的测量精度可以达到2×10-5,最高显示位不能为“0”。例 如,若 fx=1.123456??Hz,由于1Hz的2×10-5 为0.00002Hz,则应该显示 1.12345±2 Hz。即允许的显示数为1.12343~1.12347 五者之一。其中最后 一位含有误差。 ? 如果选择显示位数为5位以下,则不能体现仪器能达到2×10-5的精度; 如果选择显示位数为7位,则数据最后有2~3位含有误差,无意义。 ⑶ 设计举例:等精度频率计的设计 与频率测量误差相关技术指标的理解: ? 频率测量范围:1Hz~10MHz; ? 测量误差≤2×10-5 ? 预置闸门时间:1s 要求被测频率测量误差≤2×10-5 ,因此必须采用倒数计数法,电路框图如下 89C52 8031 被测信号 通 道 同 步 CK 控 制 D 门 SD 主 门 1 主 门 2 时 钟 事 件计 数 器 T0 P0 Q 时 间 计数 器 T1 显 示 及 接 口 P1.3 P1.0 P1.1 P1.2 键 盘 及 接 口 与通道放大器的设计有关技术指标的理解: ? ? ? ? ? 频率测量范围:1Hz~10MHz; 信号灵敏度:0.1V(有效值); 输入衰减:×1,×20(可程序预置) 波形适应性:正弦波、脉冲波、三角波 耦合方式: AC耦合 输入 调整 电路 宽频带 放大电路 触发 整形电路 调整电路一般由阻抗变换器、AC/DC选择电路、衰减器等组成。整形电路 一般采用电压比较器,比较器所要求的输入电压一般在0.5V~1V之间。 ? 放大器的带宽最低不能低于10MHz,考虑波形适应性,带宽应大于30MHz。 ? 放大器的放大倍数 G ? 严格要求,可适当增大。 整形级触发电平 1V ? ? 15 ,放大倍数的准确度没 输入灵敏度 0.05? 2 ? 整形电路一般采用比较器,注意比较器芯片的速度及压摆率等参数。 放大与整形电路参考电路之一 (黄正瑾.电子设计竞赛赛题解析.东南大学出版社) 放大与整形电路参考电路之二(学生作品) 特 点: 1,量程电路采用多个放大器构成(3个量程使用了3组放大器), 避免在反馈回路中使用开关,提高了放大器的稳定性。(性价比?) 2,将被测频率分成高频和低频两组,降低了对比较器芯片的要求。 实际测试效果良好! 4.数字示波仪器设计 ? 数字示波器的发展日新月异,技术指标越做越高; ? 学生应重点掌握好最基本数字示波器的设计方法; ? 2003年“简易数字示波器”可以作为一个很好的学生训练题 主要训练点: ? 高速的数据采集及存储(DMA方式) ——— 由Y通道的前向通道电路及时基电路完成。 ? 同步的波型显示; ——— 由Y通道的后向通道电路及X通道电路完成。 ? 数字示波器的控制 ——— 一般采用单片机+FPGA两级控制方式。 4.数字示波仪器设计 2003年全国电赛“简易数字示波器”可以作为一个很好的学生训练题, 经整理,题目要求的主要技术指标如下: ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 信号频率: DC~50kHz,Ri100kΩ ; 屏幕刻度为8×10div,垂直分辨率32级/div,水平分辨率20点/div; 垂直灵敏度:0.01V/div,0.1V/div,1V/div,误差≤5%; 水平扫速: 20μs/div,0.2ms/div,0.2s/div,误差≤5%; 内触发方式、上升沿触发、触发电平可调; 显示波形无明显失线:在方案论证的基础上建立总体方案 步骤2:技术指标分析、技术指标分配、核心器件的选择 步骤3:整机硬件电路设计、软件系统设计; 步骤4:组装、调试及测试 4.数字示波仪器设计 步骤1:在方案论证的基础上建立总体方案 输入 电路 A/D 转换 写 地 址 双口 RAM 读 地 址 D/A 转换 D/A 转换 时钟 (Y输入) (X输入) 触发 电路 逻辑控制电路 (CPLD) 普通 示波器 键盘与 显示电路 单片机系统 Y通道电路(前向通道+后向通道) X通道电路 控制电路(含时基电路、采集与显示的控制) 4.数字示波仪器设计 步骤2:技术指标分析、技术指标分配、核心器件的选择 步骤3:整机硬件电路设计、软件系统设计; 1. Y通道前向通道电路的设计 2. 时基电路的设计 3. 波形显示电路的设计 ⑴ Y通道前向通道电路的设计 相关参数 ? ? ? ? 信号频率: DC~50kHz, Ri100kΩ ; 屏幕刻度为8×10div,垂直分辨率32级/div,水平分辨率20点/div; 垂直灵敏度:0.01V/div,0.1V/div,1V/div,误差≤5% ; 水平扫速: 20μs/div,0.2ms/div,0.2s/div,误差≤5%; 相关设计 输入通道电路 被测信号 输入电路 程控放大 电路 低通滤波 电平变换 A/D 转换器 双口 RAM ? ? ? ? 输入电路一般由跟随器电路组成,可以实现输入阻抗等指标要求 程控放大器主要完成垂直灵敏度的选择,输入通道电路中最主要的部分 低频滤波器用于抗混迭,改善采样信号的频谱混迭现象的影响。 电平转换电路将电压范围为1V~+1V的信号移位至0~2V,与A/D匹配。 ⑴ Y通道前向通道电路的设计 相关参数 ? ? ? ? 信号频率: DC~50kHz, Ri100kΩ ; 屏幕刻度为8×10div,垂直分辨率32级/div,水平分辨率20点/div; 垂直灵敏度:0.01V/div,0.1V/div,1V/div,误差≤5% ; 水平扫速: 20μs/div,0.2ms/div,0.2s/div,误差≤5%; A/D转换器的选择 ? A/D转换器的位数:与垂直分辨率及Y刻度有关。 A/D转换器应能 分辨32×8=256级,选8位A/D转换器。 ? A/D转换器的最高转换速率:与最快扫描速度及水平分辨率有关。 要求最快扫描速度为20μs/div,水平分辨率为20点/div,则其最高转换 速率应为1MHz。若考虑双踪,应选择在2MHz以上。 ? 器件选择:根据上述分析,A/D转换器可以选择CA3308、TLC5510等 芯片。若选择TLC5510,其输入信号电压范围为 0~2V。 ⑴ Y通道前向通道电路的设计 相关参数 ? ? ? ? 信号频率: DC~50kHz, Ri100kΩ ; 屏幕刻度为8×10div,垂直分辨率32级/div,水平分辨率20点/div; 垂直灵敏度:0.01V/div,0.1V/div,1V/div,误差≤5% ; 水平扫速: 20μs/div,0.2ms/div,0.2s/div,误差≤5%; 存储器的选择 ? 存储器的容量:水平分辨率为20点/div,显示屏水平刻度为10div, 因而满屏显示需20×10=200点。考虑双踪功能及水平移动扩展显示功能 的需要, ,存储深度可选择容量为1KB以上的存储器。 ? 器件选择:本设计要求数据的写入与读出能同时进行,因而应该选择 双口RAM器件,例如选择IDT 7132(容量为2KB)的双口RAM 。 相关技术指标的分析与分配 输入 通道电路 A/D 转换 双口 RAM 输入通道电路 D/A 转换 普通 示波器 (Y 输入) 被测信号 输入电路 程控放大 电路 至A/D转换 低通滤波 电平变换 ? 屏幕刻度为8×10div,垂直分辨率32级/div,水平分辨率20点/div; ? 垂直灵敏度:0.01V/div,0.1V/div,1V/div,误差≤5% ; ? 示波管显示(X向)的视觉误差约占1~2%(不可避免的); ? 8位A/D转换器8位D/A转换器的误差可控制在1%,两者共占1~ 2%; ? 通道电路引入的误差应该控制在1~2%,其中程控放大电路是通道电路 设计中最主要的部分。 ———— 以上分配是在控制时序完全正确的前提下进行的 程控放大器的设计 相关参数 ? 信号频率: DC~50kHz, Ri100kΩ ; ? 屏幕刻度为8×10div,垂直分辨率32级/div,水平分辨率20点/div; ? 垂直灵敏度:0.01V/div,0.1V/div,1V/div,误差≤5% ; 垂直灵敏度挡位的范围在0.01V/div~1V/div之间,按1-2-5分配原则 应设置7挡;示波器显示屏的垂直刻度为8div,则对应被测信号电压幅度 的范围在0.08V~8V之间。 如果A/D转换器最大输入电压幅度为2V,则计算得到对应输入电路的 衰减、放大系数范围应为0.25~25。 不同垂直灵敏度(V/div)挡的衰减或放大系数 垂直灵敏度(V/div) 10mV 20mV 50mV 0.1V 0.2V 0.5V 1V 衰减放大系数 25 12.5 5 2.5 1.25 0.5 0. 25 不同垂直灵敏度(V/div)挡的衰减或放大系数 垂直灵敏度(V/div) 10mV 20mV 50mV 0.1V 0.2V 0.5V 1V 衰减放大系数 IC2 X0 X1 . . . X7 - + 25 A B C P2.0 P2.1 P2.2 12.5 5 2.5 1.25 0.5 0. 25 程控开关建议采用模拟开关, 例如选择集成开关MAX4501; 在调节各量程增益时,模拟开 关的内阻计入其中; 不建议采用以下接法 !!! X IC1 运算放大器的选择: 本题要求带宽为50kHz,若采用 电压反馈型运放,其增益带宽积应 大于1.25MHz(25×50kHz),可选用 GBW为5MHz的运放LF356等。 ⑵ 时基电路的设计(采样与存储控制部分) 作用:产生与题目要求扫描速度一致的时钟信号;控制信号的采集与存储。 输入 电路 A/D 转换 D0 D7 双口RAM A7 A0 A1 触发 电路 t/div控制 (分频器) 时钟 写地址计数器 (二进计数器) w 控制寄存器 波形显 示控制 部分 w ? 由时钟、扫描速度(t/div)控制器、写地址计数器、RAM读写控制等组成 用作A/D转换器的采样时钟和写地址计数器的输入时钟信号。 ? t/div控制器:分频器,产生一个与设定“t/div”量程对应频率的脉冲信号, ? 写地址计数器:二进制计数器,用于产生一个对应的写RAM地址。 ⑵ 时基电路的设计(采样与存储控制部分) “t/div”控制器作用:实际上是一个分频器。产生一个与设定“t/div”量 程对应的频率,用作A/D采样率和写地址计数器的输入时钟频率。 相关参数 ? 屏幕刻度为8×10div,水平分辨率20点/div; ? 水平扫速: 20μs/div,0.2ms/div,0.2s/div,误差≤5%; 有关计算 设扫描速度为t/div,相对应的采样率 f 如下 f ? N t / div 式中,N= 20点/div 扫速 t/div 采样 率 fs 20 us 1 MHz 50 us 0.4 MHz 100 us 0.2 MHz 200 us 0.1 MHz 500 us 40 kHz 1 ms 20 kHz 2 ms 10 kHz 5 ms 4 kHz 10 ms 2 kHz 20 ms 1 kHz 50 ms 400 Hz 100 ms 200 Hz 200 ms 100 Hz ⑵ 时基电路的设计(采样与存储控制部分) 写地址计数器:实际上是一个二进制计数器,用于产生一个对应的写 RAM地址。 A/D 转换 D0 D7 A0 A1 A2 A3 显示 RAM A4 A5 A6 A7 QA QB QC QD RT CLK L QA QB QC QD RC CLK CLK RST L 已知屏幕水平方向有10 div,且20点/div。则屏幕水平方向显示点数 N=200。即本题采样存储器的存储深度为200。 写地址计数器应采用八位二进制计数器即可。 数据采集与存储的过程∶ 输入 电路 A/D 转换 D0 D7 双口RAM A7 A0 A1 触发 电路 t/div控制 (分频器) 时钟 写地址计数器 (二进计数器) w 控制寄存器 波形显 示控制 部分 w ? 每个触发信号能启动一轮数据采集与写入RAM的过程∶ ? 控制器产生一个与设定“t/div”对应的采样频率,一方面使A/D按该采样 频率进行转换,得到一串8位数据流;另一方面,控制器产生写使能信号W送至 RAM,使写地址计数器按顺序递增, 确保每个数据写入到对应的存储单元中。 ? 一旦200个单元写满,一个写入循环即完成。当下一次触发信号到来时,将 启动新的一轮采集过程。 ⑶ 波形显示电路的设计 ——— 由X通道电路及Y后向通道电路组成 D/A 转换 D/A 转换 Y轴 放大 X轴 放大 双口 RAM 读 地 址 Y( t ) X ( t) 时 钟 读地址 发生器 CPLD控制器部分 示波器 部分 X 通道电路的分析 ? 作用:产生同步扫描电压信号 (锯齿波)送给示波器X轴。 误差分配: ? ? ? ? 示波管显示视觉误差约占1~2%; 8位D/A转换器误差可控制在1%; 时基(时钟及分频)误差可忽略 控制时序应该做到完全正确。 ? 要求:X通道总误差小于 5%。 双口 RAM 读 地 址 D/A 转换 D/A 转换 Y轴 放大 X轴 放大 Y(t) X(t) 时 钟 读地址 发生器 CPLD控制器部分 示波器 部分 同步显示原理 ? 一方面,读地址计数器提供的地址依次将存储器中的波形数据送至D/A转换 器,恢复为离散的模拟电压Y(t),然后送至示波器的Y轴;另一方面,读地 址同时经另一个D/A转换器形成锯齿阶梯波送至示波器的X轴,作同步的扫描 信号X(t)。很显然,CRT屏幕上将形成一个稳定的被测信号的波形。 ? 波形的显示与波形的存储在管理上是分离的,即不管数据以何种速度写入 到存储器中,均可以采用一个不变的宜人的速率读出数据。这样,可以无闪 烁的观察频率极低信号,而且可以清淅而稳定观察频率很低信号波形,并且 免除对高速D/A和高带宽阴极射线.信号发生器设计 信号发生器是为电子测量提供符合一定技术要求电信号的仪器设备。 严格地说,信号发生器不是测量仪器,但它是电子系统研制、生产及维护 中最基本电子电子仪器之一。 ? 由一般RC振荡器或LC振荡器构成的信号发生器 ? 基于专用信号发生器IC芯片的信号发生器(例,MAX038等) ? 基于DDS的信号发生器: 采用可编程器件+D/A转换器 采用DDS集成芯片(例,AD9851等) 现代信号发生器的一般组成 信号 产生 宽带 放大 步进 衰减 输出 电路 5.信号发生器设计 设计举例:正弦信号发生器 根据1999年全国电赛“数字式工频有效值多用表”,2004年湖北电赛 “简易综合测试仪”等题目的内容改写。 经整理,要求的主要技术指标如下: ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ 输出频率范围:20Hz~1MHz 可预置步进值:10Hz,100Hz,1kHz,10kHz。 输出频率误差:±10-4。 输出电平范围:-30dB~+20dB,步进值为10dB(共六种输出电平)。 输出电平误差:±0.3dB。 负载电阻:600Ω。 输出信号波形无明显失线.信号发生器设计 建立总体设计方案 (设计方案论证略) DDS 振荡电路 放大电路 步进衰减电路 输出电路 20dB (7.76V) ﹡ 20dB ﹡ 10dB ﹡ 0 dB ﹡-10dB ﹡-20dB ﹡-30dB ⑴、DDS信号源 电路(振荡电路+宽带放大电路) 产生频率范围为20Hz~1MHz、步进频率为10Hz的正弦波信号;同时使输出 幅度达到20dB (有效值为7.76V) ⑵、输出控制电路(步进衰减电路+输出电路) : 产生幅度范围为-30dB~+20dB,间隔为10dB的6种输出电平;同时完成隔 离、驱动以及输出阻抗匹配等功能。 ⑴、DDS信号源电路(振荡电路+宽带放大电路) 与信号源电路相关的技术指标: ? ? ? ? 输出频率范围:20 Hz~1MHz 输出频率误差:±0.1% 频率步进值:10Hz,100Hz,1kHz,10kHz (视不同的输出频率) 输出电平范围:-30dB~+20dB DDS信号源电路框图 DDS 电路 滤波 电路 宽带放大 电路 输出电平:20dB(7.76V) 频率范围: 20Hz~1MHz。 其中,DDS电路采用DDS集成芯片(例AD9851) 宽带放大电路也可采用ALC电路, 具体电路略 ⑵、输出控制电路(步进衰减电路+输出电路) 与输出控制电路相关的技术指标 输出电平:-30dB、-20 dB、 -10dB 、0dB、+10dB、+20dB 输出电平误差:±0.3dB 分贝误差——相对误差对数形式 输出阻抗:600Ω γ [dB] = 20 lg (1+ γ) dB 输出信号波形无明显失线% 各级增益指标的分配 1 VP-P 20dB (21.9VP-P) 输出幅度控制电路 ×1 ﹡ 20dB ﹡ 10dB ﹡ 0 dB ﹡-10dB ﹡-20dB ﹡-30dB ×21.9 ⑵、输出控制电路(步进衰减电路+输出电路) K1 K2 K3 K4 K5 K6 步进衰减电路分析 ? 该电阻网络每个节点分压比均由411Ω和190Ω分压决定,即分压比为 0.316 (-10dB)。 ? 设 K2 导通,由于411Ω+190Ω= 601Ω,而601Ω和278Ω的并联值约为 190Ω‥‥‥。则与 K2 相连的节点的分压比由601Ω和 190Ω的分压决定, 即分压比为 0.316 (-10dB)。 对构成放大电路和输出电路运放的要求: DDS 振荡电路 放大电路 步进衰减电路 输出电路 ? 带宽 、SR 和电源指标的要求同电压表。 ? 除此之外,还要考虑最大输出电流大于7.76V/600?=13mA (一般均能满足要求) 学生作品 1 从资料手册可知,当Iout=10mA(R1=3.9k?), Iout端的电阻为50?~100?时,波形最好。 学生作品 2 将DDS输出信号送到高速D/A芯片TLC7524的基准电压端, 通过单片机控制TLC7524的Data端,实现信号幅度的数控 衰减。 6.几点建议 ⑴ 理论联系实际,进一步提高设计水平 既要克服理论脱离实际的现象,也要避免忽视理论的倾向! 在电子设计竞赛中,要特别注意避免忽视理论的倾向!重视理 论的指导作用。 严格地说,缺乏理论推导及工程计算,不进行方案论证及 指标分析的设计,不能称其为设计! 电子设计竞赛目标:培养具有坚实理论基础,能运用所学 知识解决专业问题的能力,具有一定的创新思想的电子信息技 术人才。而不是培养仅靠经验进行设计的“工匠式”人才。 6.几点建议 ⑵ 注重大学生创新能力的培养 全国大学生电子设计竞赛章程明确指出,竞赛应该有助于培养大学 生的创新能力。因此,训练中要注意对学生创新思维的培养,历时4天 的竞赛对学生创新思维的发挥还是具有一定的空间, 单一机械式的训练模式会禁锢学生的思想,妨碍了创新精神的发挥。 如果学生只会把经过训练过的模块拼凑起来设计,不可能出现高水平的 作品。 . 电子仪器设计的内涵:电子仪器设计是一种有目地的创作行为, 是设计者在分析研究前人设计产品的基础上,运用自身积累,创造性地 开发、研究新产品的过程。 没有创新能力,就不可能研究出新型的电子仪器。 6.几点意见 ⑶ 电赛作品不要追求豪华,应该越朴素越好 部分作品存在盲目使用高性能芯片的现象。映射出部分学生不能很 好的掌握按照指标要求选择器件的基本能力。 杀鸡不要用牛刀。最贵的器件并非是最恰当的器件。训练中,应该 加强培养学生熟练阅读器件数据手册(Datasheet)的能力,使学生对使 用器件的性能有较准确的理解。 单纯拼器件不计成本的作品不是好作品。实际上,大部分电赛作品 可以在百元左右完成。 目前,全国专家组在命题中,已经在部分题目增加了性价比、功耗 等指标的要求。 6.几点意见 ⑷ 充分认识技术指标在电子设计中的重要性 电子大赛作品测试的评分体系: ? 完成的功能 ? 达到的技术指标(主要部分) ? 作品的创意 电赛作品完成的质量,主要是通过对作品“技术指标”的 实测来体现。相对其他电子系统,电子测量仪器对技术指标的 要求更加严格。 大赛作品测试的评分体系与业界对工程设计产品鉴定的评 价体系是一致的。 本科电赛题目八成以上是以技术指标为主的。现以2003年B题(宽带 放大器)的部分指标的测试为例,了解电赛对作品测试的大致过程。 宽带放大器(部分内容) 1、基本要求(50分) (1)最大增益≥40dB(放大器负载电阻600Ω )。(5分) (2)在20kHz~5MHz频带内增益起伏≤1dB。(5分) (3)(4)(5) (略) 2、发挥部分(50分) (略) 测试表(相关部分) 增益≥40dB (5分) 测试方法:输入频率为500kHz,幅度为5mV的正弦信号。然后测试并纪录 输出电压Vo。 评分细则:如果Vo大于500mV,得5分;如果Vo小于500mV,分段给分; 在20kHz~5MHz频带内增益起伏≤1dB (5分) 。 测试方法:保持输入信号电压为5mV,在通频带内调整信号的频率,分别找 到Vo的最大值Vog和最小值Vod并记录,算出?Vo=Vog-Vod 。 评分细则:如果?Vo≤1dB,该项得5分;若?Vo≥1dB,将分段扣分。 ⑷ 充分认识“技术指标”在电子设计中的重要性 以上实际测试过程说明: ? 对一个以指标为主的题目,若指标没有达到要求,其它方面 做的再好意义也不大。 ? 在“选题、制定方案、核心芯片的选择,电路设计、制作与 调试”整个设计过程中,都要以“技术指标” 为钢开展工作。 ? 技术指标主要依靠电子技术,尤其是模拟电子技术。因此, 赛前训练内容一定要以电子技术的知识点为核心。制定一个完 备的(以不变应万变)的培训计划 。 ? 达不到指标并不等于没有成绩,若达不到指标就尽量接近它。 实际上,电赛赛题中的部分指标完全达到是很难的。 6.几点意见 ⑸ 不要忽视“现场测试”这个重要的环节 ? 有相当比例的作品在现场测试中没有达到原有水平; ? 有部分作品没有在规定的时间内完成预定的测试项目; ? 还有部分作品(包括部分高水平的作品)在现场烧毁。 ? 测试技术是一项基本技能,是做好电子设计的重要保障。 ? 加强测试技术内容的训练,努力提高学生的测试能力,包括熟悉有关 仪器、相关参数的测试方法及测试点的合理选择。 ? 充分重视作品的可靠性。布线要合理,焊接要可靠。 ? 需要了解测试规则和流程;并做好充分的测试准备,计划和分工。 测试规则及学生应注意的几个问题 ? 测试前有20-30分钟电路恢复和测试准备时间。允许学生重新焊接虚焊点, 但不准更换可编程类型器件。 建议:要充分利用好电路恢复和测试准备时间。某些作品应事先设置 好必要的调整电路,以利于与现场仪器或有关参数进行比对。 ? 正式测试时,由评审专家指挥,学生具体操作,对作品的功能及技术指 标逐项测试,测试将按照全国统一的评分及测试标准,三位评审专家分别对 测试结果进行记录。 建议:培训时,重视测试技术的训练。为了达到理想的测试效果,需 要合理选择测试位置,并事先留好测试点 ? 每队正常测试、问答总时间不得超过XX分钟,对超时参赛队测试专家有 权结束该队的测试。 ? 测试过程中,如作品出现意外故障,限其在5分钟内调整恢复,超时时参 赛队应结束测试,并依已记录的测试项目给分。 建议:训练中,特别注意培养学生良好的心理素质,诚实的品质,及 善于表达和沟通的能力。同时还要注意作品的可靠性。 感谢各位指导老师辛勤的工作! 祝愿各高校在2013年全国大学生电子设 计竞赛中取得更加优异的成绩! 错误之处,敬请指正!谢谢!

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