4年前,我曾參加過第五屆電子大賽。以后每次電子大賽,我都一直關(guān)注。這篇貼子本來在網(wǎng)站公布試題的時候就想寫,直到等到昨天全國電子大賽結(jié)束了,今天才能寫這篇貼子發(fā)上來。
今年的題目,咋一看來,都挺簡單,但似乎帶有太強的專業(yè)性。比如b題運放測試,g題變頻電源等。另外,今年的題目向?qū)嵱没l(fā)展,是個很好的舉措。比如今年允許使用DDS專用芯片,不再象往年一樣把一個陳舊的DDS技術(shù)的實現(xiàn)折騰來折騰去,而把重點放在了用DDS做什么上。
第二個特點:今年的題目特別注重模擬電路。除了控制題(E題),其他所有題目都要求參賽者具有扎實的模擬基礎(chǔ)。每道題的模擬部分都有特別多的地方要注意,而且很多是教科書上根本不提及,需要經(jīng)驗解決的。特別是b題(這道題是有陷阱的,稍候分析),看似簡單,但我相信全國沒幾個隊能做出來。
再者,今年的題目信息量大,為了讓參賽者把時間精力集中在解決問題上,有幾道題目給出了參考框圖或者參考電路,這是個很好的舉措。
還有,今年的控制題不再需要復(fù)雜的設(shè)施,是個很好的改進。前兩年的小車題,都需要搭建跑道。由于不同學校的跑道不一樣,而驗收地點又不在本校,這樣主場的學校有很大優(yōu)勢,造成很大的不公平性。今年不再有這個現(xiàn)象。
不過今年的題目也有很多不足:
第一,有些題目不安全,比如G題,稍不注意發(fā)生短路,或者其他大電流的地方?jīng)]注意好,特別容易發(fā)生燙傷、爆炸、觸電事故。第二,有些題目帶有誤導,比如b題,給出的電路肯定會自激震蕩的。f題給出的紋波測量方法也有些問題。
下面對各道題的發(fā)表一些個人看法:
正弦信號發(fā)生器(A題):這次比賽允許使用DDS芯片,基本部分就沒有任何難度。擴展部分需要扎實的高頻電子線路的基礎(chǔ)。AM,FM調(diào)制也不難,在此基礎(chǔ)上用PSK,FSK等實現(xiàn)通訊也是通訊專業(yè)的基礎(chǔ)知識,此題總體難度不大,適于通信專業(yè)學生
集成運放參數(shù)測試儀(B題):個人認為此題試整個比賽中難度最大的一題??此瓢言韴D都給出了,實際上這道題目中有N多陷阱。這個電路兩個運放串級,如此高的增益很難避免自激震蕩,這是最難的一點。這個電路是幾十年前的測試標準電路,那個時候運放的增益也就60多dB,作為輔助運放沒問題,而現(xiàn)在的運放增益都在100~120dB以上,加上現(xiàn)場用萬能板手工搭制的電路幾乎不可能避免震蕩。解決的辦法有幾種:第一,找國產(chǎn)老運放(如70年代儀表中拆下來的的F007)作為輔助運放。第二,用偏置電流較大的運放,如OP07,358等,+-輸入端并聯(lián)電阻,通過電阻和輸入阻抗的分流,降低開環(huán)增益至60dB左右。第三,輸出端到V-端接一電容,這樣,對于高頻,輔助運放成了跟隨器,增益=1。不會震蕩。對于直流,開環(huán)增益不變,不會影響測量精度。但是這樣發(fā)揮部分測量帶寬的要求就必須放棄。
發(fā)揮部分要求測量帶寬,有點不切實際。估計很少有參賽隊能夠完成。此題各專業(yè)均適用。
單工無線呼叫系統(tǒng)(D題):30MHz無線收發(fā)的成熟電路很多,距離要求也只有5米,即使現(xiàn)場手工板即使性能不佳也能滿足。多站數(shù)據(jù)傳輸主要考了對主-從式通訊的理解,無非把通訊信道換為了無線。難度不大
懸掛運動控制系統(tǒng)(E題):理論上,該題比較簡單,就是一個差補算法的變形。記得上海交大的預(yù)賽題就有一道很類似的。實際中,要完成基本要求還算簡單,完成擴展部分的巡跡功能還是有很大難度的,特別是黑線還有間斷點??傮w難度偏大,適于機電、控制專業(yè)。
數(shù)控直流電流源(F題):這道題嚇了我一跳,太簡單了。但后來一看要達到2A,還是為參賽隊捏了一把汗:要做穩(wěn)定不容易?。〉谝粋€注意點:如果用反饋恒流,2A如果流過采樣電阻必然要發(fā)熱。導致采樣電阻變化。所以要用很小的反饋電阻(或孟銅絲分流器),發(fā)熱小,當然反饋電壓也小,要放大以后作反饋。這樣做可以幾乎沒有溫升,但要特別注意反饋環(huán)路增益太大,很容易自激。要有前饋校正。第二個注意點:如何走地線。這點一般教科書上沒有,仿真也放不出來,實際中一定要注意如何消除公共阻抗??傮w難度偏低,任何專業(yè)適用。
三相正弦波變頻電源(G題):這道題有些BT。那么大的功率可不是鬧著玩的。加上SPWM的實現(xiàn)過程沒有哪個學校開設(shè)過試驗或有類似的教材,還禁止使用SPWM波形產(chǎn)生專用芯片,估計全國沒有幾個隊會選。但是,注意了,這道題是有破綻的??!
第一,這道題沒有要求效率,第二,線電壓36V的要求,換算成相電壓就是21V,再換成峰值也就30V左右。用音頻功放完全可以達到題目要求!只要產(chǎn)生正弦波信號,再用三片大功率音頻放大器比如LM3886,TDA7294之類的,可輕松搞定,指標會比題目要求的高一個數(shù)量級以上。不知道有沒有那各參賽隊想到了這一點。題目難度很高(如果用放大的方案,幾乎沒有難度),機電控制類專業(yè)適用。
試題下載地址 http://www.nuedc.com.cn/news/2005/20050903.htm