第一篇：2014年全國大學(xué)生TI杯電子設(shè)計大賽頻率補(bǔ)償電路(第一版)

2014年重慶市“TI”杯電子設(shè)計競賽

頻率補(bǔ)償電路

競賽選題： 頻率補(bǔ)償電路

學(xué) 校： 重慶大學(xué)城市科技學(xué)院 參賽隊員： 鄭濤 彭明闖 胡少怡 摘要

本設(shè)計由模擬傳感器特性的電路模塊、頻率補(bǔ)償電路模塊構(gòu)成。模擬模塊中的運(yùn)算放大器采用TI高精度，低噪聲的OPA227，頻率補(bǔ)償電路模塊采用TI高精度，低噪聲的OPA2134來盡量降低輸出Vo的高頻噪聲。頻率補(bǔ)償電路模塊由高通濾波電路和低通濾波電路組成。高通濾波電路是通過分析“模擬模塊”傳遞函數(shù)，通過對稱性來設(shè)計的，使頻帶得到擴(kuò)展，達(dá)到了題目的要求。低通濾波電路由TI的OPA2134的三階濾波電路，主要濾除高頻干擾，減少系統(tǒng)噪聲。本系統(tǒng)工作穩(wěn)定，測量結(jié)果表示各項指標(biāo)都達(dá)到了題目規(guī)定的要求。

關(guān)鍵詞：頻率補(bǔ)償

運(yùn)算放大器

濾波電路

Abstract This design by

the circuit module.The

module, analog operational

sensor characteristic frequency amplifier TI

is

used

in compensation circuit thesimulation module of high precision, low noise, OPA227, frequency compensation circuit module using TI high precision, low noise OPA2134 to reduce the high-frequency noise output Vo.Frequency compensation circuit module is composed of high pass filter circuit and the low-pass filter circuit.The high pass filter circuitis through the analysis of “analog” transfer

function, design

by symmetry, the

frequency

band is expanded, reached the requirements of the subject.Low passfilter circuit is composed of three order filter circuit of the TI OPA2134, to remove the high frequency interference, reduce system noise.The system is reliable, the measurement result indicated the indicators have reached the requirements of the subject.目錄

摘要..................................................................................................................................................2 引言..................................................................................................................................................5

1.1、主要任務(wù)..........................................................................................................................5 1.2、設(shè)計要求..........................................................................................................................5

1.2.1、基本要求...............................................................................................................5 1.2.2、發(fā)揮部分...............................................................................................................6

二、方案論證.................................................................................................................................7

2.1硬件方案對比.....................................................................................................................7

2.1.1 模擬模塊運(yùn)放的選擇.............................................................................................7 2.1.2、低通濾波模塊.......................................................................................................8

三、單元模塊設(shè)計...........................................................................................................................8

3.1模擬模塊：.........................................................................................................................8 3.2低通濾波模塊.....................................................................................................................9 3.3頻率補(bǔ)償模塊.....................................................................................................................9

引言

1.1、主要任務(wù)

設(shè)計并制作一個頻率補(bǔ)償電路，補(bǔ)償“模擬某傳感器特性的電路模塊”（以下簡稱“模擬模塊”）的高頻特性。電路結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 電路結(jié)構(gòu)

1.2、設(shè)計要求 1.2.1、基本要求

(1)按圖1所示組裝“模擬模塊”電路，其中正弦波電壓信號發(fā)生器可使用普通函數(shù)信號發(fā)生器。在開關(guān)K接Vs的條件下達(dá)到如下要求：

①Vs為200Hz、峰峰值為10V時，“模擬模塊”輸出Vb沒有明顯失真。②以200Hz為基準(zhǔn)，Vb的?3dB高頻截止頻率為4.5 kHz ± 0.5 kHz。(2)設(shè)計并制作頻率補(bǔ)償電路，使之達(dá)到如下要求：

①頻率為200Hz時的電壓增益A(200Hz)=|Vo/Vs|=1± 0.05。

②以電壓增益A(200Hz)為基準(zhǔn)，將A(f)=|Vo/Vs|的?3dB高頻截止頻率擴(kuò)展到大于50kHz。

③以電壓增益A(200Hz)為基準(zhǔn)，頻率0~35kHz范圍內(nèi)的電壓增益A(f)的波動在±20%以內(nèi)。

(3)在達(dá)到基本要求(2)的第①、②項指標(biāo)后，將開關(guān)K切換到接地端，輸出Vo的噪聲均方根電壓Vn≤30 mV。

1.2.2、發(fā)揮部分

(1)在達(dá)到基本要求(2)的第①項指標(biāo)后，以電壓增益A(200Hz)為基準(zhǔn)，將A(f)的?3dB高頻截止頻率擴(kuò)展到100kHz ± 5kHz。

(2)以電壓增益A(200Hz)為基準(zhǔn)，頻率0~70kHz范圍內(nèi)的電壓增益A(f)的波動在±10%以內(nèi)。(3)在達(dá)到基本要求(2)的第①項和發(fā)揮部分(1)的指標(biāo)后，將開關(guān)K切換到接地端，輸出Vo的噪聲均方根電壓Vn ≤10 mV。(4)其他。

二、方案論證

系統(tǒng)總體框圖如圖2：

圖2：系統(tǒng)框圖

由“模擬模塊”電路的電路圖連接實際電路，測試其輸出特性，滿足要求后，由補(bǔ)償后的放大器的倍數(shù)為1可得出變換到復(fù)頻域后的傳遞函數(shù)為1。因此可以先列出模擬模塊的傳遞函數(shù)，進(jìn)而可以求出頻率補(bǔ)償模塊的傳遞函數(shù)，便可以由傳遞函數(shù)設(shè)計頻率補(bǔ)償模塊的電路結(jié)構(gòu)。

2.1硬件方案對比

本設(shè)計分以下幾個模塊組成：模擬模塊、低通濾波模塊、頻率補(bǔ)償模塊?，F(xiàn)對模塊的選用方案進(jìn)行論證。

2.1.1 模擬模塊運(yùn)放的選擇

方案一：OPA2134放大器

OPA2134的概況OPA2134是TI(BB)公司生產(chǎn)的FET輸入型雙運(yùn)算放大器，等效輸入噪聲電壓小，轉(zhuǎn)換速率高，單位增益帶寬大，共模抑制比大，失真度小，該運(yùn)算放大器無論是電氣性能的平衡、成本,還是音質(zhì)都獲得了很高的評價。方案二：OP07放大器

OP07屬于精密運(yùn)算放大器，從失調(diào)電壓，電流，溫漂，共模抑制比等參數(shù)都比較不錯。但OP07的缺點是速度很慢，增益帶寬積GBW比較小且壓擺率SR比較小，這就意味著OP07比較適合放大變化比較慢的信號，而這方面OPA2134比OP07要好一些。

綜上所述，選取便宜OPA2134更符合設(shè)計需要。

2.1.2、低通濾波模塊

為了使通頻帶平緩，在到達(dá)截止頻率時能夠盡快地衰減；并有效地降低輸出Vo的高頻噪聲。

方案一：采用同相輸入低通濾波電路，其特點是使濾波器的過渡帶變窄，衰減的斜率值加大。

方案二：采用反相輸入低通濾波電路，其特點是截止頻率等于特征頻率，曲線斜率衰減斜率較小。

比較上述兩種方案，知方案二電路較方案一電路結(jié)構(gòu)簡單，且方案二完全可以滿足本電路設(shè)計的要求，所以選擇方案二。

三、單元模塊設(shè)計

本次設(shè)計主要由模擬模塊和低通濾波模塊和頻率補(bǔ)償模塊這三個模塊組成。

3.1模擬模塊：

按照題目給出的電路和自己選擇的運(yùn)放連接電路，電路圖如圖7。

圖3：模擬模塊電路圖

3.2低通濾波模塊

此電路根據(jù)Ti公司的濾波器設(shè)計軟件FilterPro設(shè)計，截止頻率根據(jù)需要設(shè)置。電路原理如圖4，次模塊主要作用是穩(wěn)定幅值，濾除高頻干擾。

圖4：濾波器電路

3.3頻率補(bǔ)償模塊：

頻率補(bǔ)償模塊電路主要是根據(jù)模擬模塊的傳遞函數(shù)得出，如圖5所示。

圖5：頻率補(bǔ)償電路圖

[1] 童詩白，華成英.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)，高等教育出版社2006年5月

附錄

第二篇：2010年全國大學(xué)生TI杯電子設(shè)計大賽論文報告格式

2010年全國大學(xué)生TI杯電子設(shè)計大賽論文報告格式模板

封面

摘要

正文正文

關(guān)鍵字:XXXXXX

Abstract

目錄

一、前言

二、方案論證

三、單元模塊設(shè)計

四、系統(tǒng)調(diào)試

五、系統(tǒng)功能、指標(biāo)

六、設(shè)計總結(jié)

參考文獻(xiàn)

[1] 陳武凡.小波分析及其在圖像處理中的應(yīng)用.科學(xué)出版社，2002.01.[2]

[3]

附錄

第三篇：浙江省第四屆大學(xué)生電子設(shè)計競賽(TI杯)評測注意事項

浙江省第四屆大學(xué)生電子設(shè)計競賽（TI杯）評測注意事項

各參賽學(xué)校：

浙江省第四屆大學(xué)生電子設(shè)計競賽（TI杯）評測安排公布如下，請務(wù)必通知參加評測的學(xué)生一定要在規(guī)定時間內(nèi)到達(dá)測評現(xiàn)場，具體要求見評測注意事項。并請競賽負(fù)責(zé)人認(rèn)真核對表格內(nèi)的參賽學(xué)生姓名，若有錯誤請及時致電本屆競賽委員會秘書組。

評測注意事項：

1、參加評測的學(xué)生必須攜帶學(xué)生證（或身份證）和參賽證。

2、本次競賽的一天評測時間分為3個時間段（8:00-11:30,12:30-17:00,18:00-20:30），各個時間段內(nèi)排列評測順序。參加評測的參賽隊原則上根據(jù)排序依次進(jìn)場測試，在排序靠前的參賽隊未到場的情況下，后序隊自動提前。若評測時間充裕，評測時間在8月13日的參賽隊也可能提前到11、12日，請相關(guān)高校負(fù)責(zé)人保持通訊暢通。因此請各參賽隊在規(guī)定時間段內(nèi)根據(jù)本隊評測排序盡早到達(dá)學(xué)生休息區(qū)（中國計量學(xué)院工程訓(xùn)練中心202、207及2樓南北樓通道），等候管理員的測試通知。早上7:25開始領(lǐng)取作品，每個時間段內(nèi)排序為1的參賽隊必須提前10分鐘到達(dá)休息區(qū)。

3、參加評測的參賽隊在得到測試通知后，到作品保管室領(lǐng)取作品，立即到達(dá)測試場地，并由測試管理員監(jiān)督學(xué)生開箱，當(dāng)場確認(rèn)開箱時間。在此之前學(xué)生不得私自開箱及破壞密封條，否則取消評測資格。

4、每個參賽隊開始正式測試前，有30分鐘的電路恢復(fù)和測試準(zhǔn)備時間，對準(zhǔn)備超時的參賽隊，測試專家有權(quán)取消其測試資格；參賽隊制作實物由工作人員監(jiān)督開封后，允許學(xué)生更換普通芯片和元件，但可編程類型器件無論是否損壞一律不準(zhǔn)更換，否則賽區(qū)測試專家有權(quán)當(dāng)場取消其測試資格。測試準(zhǔn)備期間允許重新焊接虛焊點。

5、當(dāng)參賽隊測試準(zhǔn)備提前完成時，測試專家應(yīng)征得參賽隊學(xué)生同意后方可開始測試，并明確告訴學(xué)生開始時間。每隊的正常測試、問答總時間一般為30分鐘，原則上不低于20分鐘，以尊重學(xué)生的勞動，給予其充分展示成果、與專家交流的機(jī)會。

6、無論測試情況是否正常，每隊測試的總時間不得超過40分鐘，對超時參賽隊測試專家有權(quán)結(jié)束該隊的測試，并依已記錄的測試項目給分，以免影響測試工作的整體進(jìn)度。

7、測試過程中，如參賽隊制作實物出現(xiàn)意外故障，限其在5分鐘內(nèi)調(diào)整恢復(fù)，超時參賽隊?wèi)?yīng)結(jié)束測試，并依已記錄的測試項目給分。

8、評測完畢，學(xué)生簽字確認(rèn)開箱時間、測試開始時間及結(jié)束時間，作品由測試管理員監(jiān)督再次封裝，封裝后由學(xué)生立即將作品送回作品保管室保存。不送還作品者，視作自動放棄復(fù)測資格。

浙江省大學(xué)生科技競賽委員會二〇一二年八月十日

第四篇：2014年TI杯大學(xué)生電子設(shè)計競賽使用儀器及器件-1

2014年TI杯大學(xué)生電子設(shè)計競賽使用儀器及器件、設(shè)備

1.常規(guī)儀器：

a)3A/30V雙路穩(wěn)壓電源（可并聯(lián)）；

b)60MHz示波器；

c)三位半數(shù)字萬用表；

d)低頻（10MHz）信號源；

e)低頻交流毫伏表。

2.AY-LDC1000評估板（賽題中必用，TI按照報名數(shù)量30%配發(fā)）。3.AY-TPA3112D1評估板（賽題中可用，TI按照報名數(shù)量25%配發(fā)）。4.漆包線：電流2A及以下。

5.臺式全向麥克風(fēng)，靈敏度大于-45dBV/P，插頭直徑為3.5mm，輸出阻抗為1k? ~ 2.2k?。

6.組合紙盆方式電動式喇叭，額定功率5W，額定阻抗8?。7.用于計算機(jī)的USB喇叭（功率不超過1W）。

8.1W白光LED發(fā)光管。

9.LCD圖形點陣顯示器。

10.大功率三極管或MOS管（6A）。

11.四旋翼飛行器：尺寸不限，姿態(tài)及飛控采用TI公司控制器。12.安全網(wǎng)（四旋翼飛行器用）。

第五篇：歷年全國大學(xué)生電子設(shè)計大賽題目

第一屆（1994年）

第一屆（1994年）全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽 A.簡易數(shù)控直流電源 B.多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 第二屆（1995年）

第二屆（1995年）全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽 A.實用低頻功率放大器 B.實用信號源的設(shè)計和制作 C.簡易無線電遙控系統(tǒng)

D.簡易電阻、電容和電感測試儀 第三屆（1997年）

第三屆（1997年）全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽 A.直流穩(wěn)定電源 B.簡易數(shù)字頻率計 C.水溫控制系統(tǒng) D.調(diào)幅廣播收音機(jī) 第四屆（1999年）

第四屆（1999年）全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽 A.測量放大器

B.數(shù)字式工頻有效值多用表 C.頻率特性測試儀 D.短波調(diào)頻接收機(jī)

E.數(shù)字化語音存儲與回放系統(tǒng) 第五屆（2001年）

第五屆（2001年）全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽 A.波形發(fā)生器

B.簡易數(shù)字存儲示波器 C.自動往返電動小汽車 D.高效率音頻功率放大器 E.數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng) F.調(diào)頻收音機(jī) 第六屆（2003年）

第六屆（2003年）全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽 A.電壓控制LC振蕩器 B.寬帶放大器

C.低頻數(shù)字式相位測量儀 D.簡易邏輯分析儀 E.簡易智能電動車

F.液體點滴速度監(jiān)控裝置 第七屆（2005年）

第七屆（2005年）全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽 A.正弦信號發(fā)生器 B.集成運(yùn)放測試儀 C.簡易頻譜分析儀 D.單工無線呼叫系統(tǒng) E.懸掛運(yùn)動控制系統(tǒng) F.數(shù)控恒流源

G.三相正弦波變頻電源 第八屆（2007年）

第八屆（2007年）全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽 A.音頻信號分析儀 B.無線識別 C.數(shù)字示波器 D.程控濾波器 E.開關(guān)穩(wěn)壓電源 F.電動車蹺蹺板

G.積分式直流數(shù)字電壓表 H.信號發(fā)生器 I.可控放大器 J.電動車蹺蹺板 第九屆（2009年）

第九屆（2009年）全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽 A.光伏并網(wǎng)發(fā)電模擬裝置 B.聲音導(dǎo)引系統(tǒng) C.寬帶直流放大器

D.無線環(huán)境監(jiān)測模擬裝置 E.電能收集充電器

F.數(shù)字幅頻均衡功率放大器 G.低頻功率放大器 H.LED點陣書寫顯示屏 I.模擬路燈控制系統(tǒng) 第十屆（2011年）A.開關(guān)電源模塊并聯(lián)供電系統(tǒng) B.基于自由擺的平板控制系統(tǒng) C.智能小車

D.LC 諧振放大器

E.簡易數(shù)字信號傳輸性能分析儀 F.帆板控制系統(tǒng)

G.簡易自動電阻測試儀

H.波形采集、存儲與回放系統(tǒng) 第十一屆（2013年）

A.單相AC-DC變換電路 B.四旋翼自主飛行器

C.簡易旋轉(zhuǎn)倒立擺及控制裝置 D.射頻寬帶放大器 E.簡易頻率特性測試儀 F.紅外光通信裝置 G.手寫繪圖板

J.電磁控制運(yùn)動裝置 K.簡易照明線路探測儀

L.直流穩(wěn)壓電源及漏電保護(hù)裝置