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| 电子仪器仪表装配工（电子装配与测试）竞赛规则 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| 发布时间： 2014-10-30 14:44:23 点击次数： 1252 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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一、竞赛目的 通过竞赛，使参赛选手在模拟电路的基础上，脚踏实地的掌握和提高数字电路基础知识及使用Pretel DXP 2004软件画图的水平，以期尽快缩短与国际先进水平的差距。 二、竞赛需要掌握的知识 模拟电路部分（重点在巩固和提高模电基础知识为主，重视实践和应用能力的培养） （一）射级跟随器有何特点？常用在何处？构成晶体管静态工作点的四个基本要素是什么？单级放大器电路上、下偏置电阻与发射极接的1K电阻是如何稳定静态工作点的？如果发射极接有100欧姆交、直流负反馈电阻，交流参数会有哪些不同？集电极电阻Rc的变化会引起哪些参数发生变化？负载电阻RL阻值发生变化时，会引起哪些参数改变？什么是晶体管放大器的交流小信号等效电路图？什么是晶体管放大器的幅频特性？如何测量？什么是饱和、截至失真？如何造成的？什么是晶体管输出特性曲线？如何确定交直流负载线？如何根据输出特性曲线来确定静态工作点？熟练掌握输入、输出阻抗的计算公式，放大倍数的计算方法和公式。 （二）两级负反馈放大器中有反馈与无反馈有何不同？实验讲义中两级负反馈电路里有几种反馈方式？各有何特点？能熟练画出两级负反馈交流小信号模型。若两个三极管的Vce=6V，计算各点电流、电压。 （三）运算放大器有何特点？什么是线性区和非线性区？什么是虚短虚断？熟练掌握滞回比较器的特点、滞回特性曲线及计算公式。 数字电路部分（重点在普及、推广和提高数电基础知识，缩小与国际选手的差距是这12年来出题的唯一宗旨。进国际大赛前8名是今后努力的目标） （四）熟练掌握和运用各种门电路的基本常识（表达式、真值表）及用最少的与非门74LS00实现其它五种门电路的逻辑功能。（与逻辑、或逻辑、或非逻辑、异或和同或逻辑；可以使用5个拨动开关和2－5个发光二极管显示不同的逻辑功能并在同一个电路板中分别实现）。 （五）熟练掌握两种计数电路74LS90，CD4026及D 、J-K 触发器的基本常识、特点及使用方法、特征方程、转换方程（D转J-K、J-K转D及T’触发器）、74LS138 3-8线译码器的灵活使用以及数值比较器、奇偶校验器的工作原理和电路构成。 （六）能熟练掌握、设计和使用用与非门、施密特触发器（CD40106）、555电路构成的可调振荡电路（秒脉冲振荡器），并对其输出波形进行最大最小周期、频率和幅度测试。 （七）能够熟练使用Pretel DXP 2004画图软件画出原理图和PCB板图。 三、竞赛任务 根据给定的元件和原理图，完成以下任务（试题将从下面练习题中产生） 任务1：两级负反馈放大器（本题全部完成共70分） 已知两级放大器中前级放大倍数明显低于后级，为改变这一情况，拟用运放构成的射随器接在两级放大器的中间，以提高前级放大倍数（为什么能提高放大倍数？）。按图1-3焊接电路并测量（所用测量设备：万用表，函数信号发生器，双通道毫伏表，双踪示波器，±12V稳压电源）。 1.分别调节680K、220K电位器，使两个三极管的Vce直流电压为6V后，求出Ib、Ic、Ie各点电流及Vb、Ve、Vc、Vrc（集电极电阻两端）电压；（9分） 表1-1三极管各管脚直流电压、电流等测量数据： Ib1 Ie1 Ic1 Vce1 Vrc1 Vbe1 Ve1 Vc1 Vrc1 Ib2 Ie2 Vce2 Vce2 Vrc2 Vbe2 Ve2 Vc2 Vrc2 2.有、无射随器时，前、后级放大倍数各是多少？（各5分）； 表1-2 放大倍数的测量 无射随Av 有射随Av 前级放大倍数Av1 后级放大倍数Av2 总的放大倍数Av 3.有、无发射极Re1=100欧姆电阻时输入阻抗各是多少？（各5分）。 表1-3 输入阻抗的测量 无Re1时 有Re1时 输入阻抗 4、有（无）两级负反馈电路和射随器时，前、后级放大器放大倍数各是多少？（各10分）频带宽度各是多少？（各5分）前级发射极接有１００Ω电阻，是何种负反馈？（2分）该反馈的特点是什么？（3分）画出交流小信号模型（也叫H参数等效电路）；（3分）在三极管输出特性曲线上画出交、直流负载线并标出静态点Q（3分）。按表格完成全部测试内容。另用Pretel DXP 2004画图软件画出图1-1原理图和PCB板图，（各50分，分数计入软件画图项目）。（提示：输入频率f=1KHz正弦波；输入电压Vi=1毫伏；有效值（无射随器时的输入信号），Vi=0.5mV ；有效值（有射随器时的输入信号，输入信号过大将使输出端产生失真。用示波器始终观察输出波形是否出现失真，否则测量结果没有意义）。参照图1-2加入反馈电路Rf=5.1K，反馈电容Cf=22u。 表1-4 放大倍数与频带宽度的测量 有Re1时 无Re1时 有射随（前级放大倍数） 无射随（前级放大倍数） 有射随（后级放大倍数） 无射随（后级放大倍数） 有射随（频带宽度） 无射随（频带宽度） 任务1元件清单 (两级负反馈放大) 序号 原件名称 规格和要求 数量 备注 1 1/2 UA741 运算放大器 1 配14脚管座 2 8050 NPN三极管 2 3 电阻 51欧，100欧，2k，3k， 各2个 4 电阻 1k，5.1k，56k，20k 各3个 Rb1、3改为56K 5 电解电容 22uF 5 6 电容 100u 5 7 单股导线 Φ0.5mm 各2.5m 两种不同颜色 8 220K电位器 WH5-1A 2个 代680K电位器 9 接bc结电容 330p，470P 各2只 防电路自激 10 单孔线路板 15cm×10cm 1块 确保质量 任务2：门电路（焊接并实现全部逻辑功能10分，否则无分） 焊接并实现用最少的与非门74LS00实现其它五种门电路的逻辑功能。（与逻辑、或逻辑、或非逻辑、异或和同或逻辑；可以使用5个拨动开关（3个脚拨动开关）在同一个电路板中分别实现；每一逻辑的实现需用￠5发光二极管（加限流电阻220欧）显示；输入高、低电平的转换可用另2个波动开关分别实现00，01，10，11不同电平的输入）。 任务2元件清单（基本门电路） 序号 元件名称 规格要求 数量 备注 1 74LS00 TTL 2片 可用：74HC00 2 上下拨动开关 3脚 5个 可插入线路板 3 电阻 220欧姆 6个 4 发光二极管 ￠5 6个 绿 5 焊接电路板 10CM*10CM 2块 6 管座 14脚 2个 任务3：最小控制系统（全部完成且功能正常20分，否者无分。） 设计题：用LM324运放、继电器（电压±12V，加保护管1N4007）、三极管、发光二极管２只、限流电阻２只（保护发光二极管和三极管基极用的）构成一个最简控制系统，模拟水塔自动供水电路。设：水塔水位测量电路在水位高、低时分别输出大约为正负0.6V的直流电压（该电压用可调±5V电源模拟），加到滞回比较器反相输入端Vi。其中运放的外围电阻R1=R2=10k，反馈电阻Rf=100K。若水塔水位低时在运放输入端Vi输入约（-0.6）V电压时，其构成的最小控制系统使红灯亮，表示抽水机开始工作；反之在运放输入端Vi输入约（+0.6）V电压时，其构成的最小控制系统使绿灯亮，表示抽水机停止工作。a、用公式求出引起运放输出端正、负跳变的输入电压V-、V+的具体值(将测量值︱Uo︱带入公式中求出。)（5分)；b、画出滞回特性曲线图，填入4个实测数据V-、V+、+Vom、-VOM。（10分）；并简述其工作过程（5分）c、焊接完成并实现全部任务（10分）d、用Pretel DXP 2004画图软件画出原理图和PCB板图（25分，分数计入软件画图项目）。 任务3元件清单（水塔供水控制） 元件名称 规格和要求 数量 备注 1 14脚运放管座 DIP 1只 LM324 2 工频二极管 1N4007 2只 泄放保护 3 电阻1/4w 100K，3.3K，220欧 各2 220欧代R6 4 继电器12V HK3FF-DC12V-SH 1只 5 2/2 LM324 运放 1 6 8050三极管 NPN 2 7 ¢5发光二极管 红、绿 各1 两种不同颜色 8 电阻1/4w 10K，5.1K 各2只 9 小型电位器 WH5-1A；1K 1 任务4：计数器（焊接并实现全部功能有30分，否则无分。） 用CD4026及其他门电路焊接一个365天计时电路。用CD40106做频率可调的时钟振荡器；用3个数码管（加限流电阻220欧）显示读数。（注：在任务四的电路图中，标为①、②的两个反相器是CD40106内部的反相器，连接电路时只需将相应的引脚接上即可，不必外接反相器。） 任务4元件清单 （365天计时器） 名称 规格和要求 数量 备注 1 电阻 220欧姆 6 1/4 W 2 多圈电位器 220K 1 小型精密代替500k 3 发光二极管 红 1 ￠5 4 CD4026 集成电路 3 DIP配管座 5 74LS11 集成电路 1 DIP配管座 6 CD40106 集成电路 1 DIP配管座 7 1N4148 二极管 2 泄放二极管 8 胆电解电容 10μF 1 耐压16V 9 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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