赛题任务书 3
任务书1 简易数字频率计（1997年B题） 3
任务书2 实用低频功率放大器（1995年题一） 5
任务书3 直流稳定电源（1997年A题） 7
任务书4 数字式工频有效值多用表（1999年B题） 9
任务书5 频率特性测试仪（1999年C题） 11
任务书6 简易数字存储示波器（2001年B题） 13
任务书7 波形发生器（2001年A题） 15
任务书8 短波调频接收机（1999年D题） 17
任务书9 数字化语音存储与回放系统（1999年E题） 19
0.1 电子系统设计的基本方法 23
0. 电子系统设计概述 23
赛题解析 23
0.2 电子系统设计的一般步骤 25
0.2.1 审题 25
0.2.2 方案论证 26
0.2.3 设计的逐层细化 28
0.2.4 组装调测 29
0.2.5 总结报告 30
0.3 数字子系统的设计过程 32
0.3.1 数字子系统的设计步骤 32
0.3.2 EDA方法与HDL语言的使用 34
0.4 模拟子系统的设计过程 34
0.4.1 模拟子系统的设计过程 34
0.4.2 设计过程中EDA技术的应用 36
0.5 单片机控制子系统设计步骤 37
0.5.1 确定任务 37
0.5.2 总体设计 38
0.5.3 硬件设计与调试 38
0.5.4 软件设计 39
参考文献 40
1. 简易数字频率计（1997年B题）解析 41
1.1 题目分析 41
1.1.1 设计者应具备的特定背景知识的自查与准备 41
1.1.2 顶层要求的确认 41
1.1.3 测量方法的分析 41
1.2.1 测量方法的选择 43
1.2 设计方案的选择 43
1.2.2 实现技术的选择 44
1.3 系统级和子系统级设计 44
1.3.1 系统级框图 44
1.3.2 子系统级总体框图 46
1.4 设计的进一步细化 51
1.4.1 输入通道的详细设计 51
1.4.2 综合数字模块子系统——测量控制及功能切换逻辑＋其他辅助数字部件的详细设计 55
1.4.3 单片机子系统软件的设计 57
1.5 测试方案 60
1.5.1 测试步骤与方法概述 60
1.5.2 频率计子系统的测试步骤与方法 60
参考文献 63
1.5.3 总体测试 63
1.6 附录频率、周期及时间的数字化测量原理 64
1.6.1 数字化直接测量频率的原理 64
1.6.2 数字化直接测量周期的原理 65
1.6.3 数字化测量时间间隔的原理 66
1.6.4 中界频率的确定 68
1.6.5 多周期同步测量法（倒数计数器） 69
2. 实用低频功率放大器（1995年题一）解析 73
2.1 题目分析 73
2.1.1 总体要求及实现基本指标的方略 73
2.1.2 实现其他各项指标与要求的方略 73
2.2.1 前置放大级 74
2.2 方案选择讨论 74
2.2.2 低频功率放大级 76
2.2.3 电路设计计算 81
2.2.4 波形变换电路和稳压电源设计 83
2.2.5 指标测试方法 86
3. 直流稳定电源（1997年A题）解析 89
3.1 题目分析 89
3.1.1 稳压电源部分 89
3.1.2 稳流电源部分 94
3.1.3 DC-DC变换器部分 95
3.2 基本方案讨论 97
3.2.1 直流稳压电源方案 97
3.2.2 恒定稳流电路方案 98
3.2.3 DC-DC变换器方案 99
3.3 关键指标的实现与设计举例 100
3.3.1 直流稳压电源的指标实现与举例 100
3.3.2 稳流电源的设计 106
3.3.3 DC-DC变换器的设计 107
3.4 指标测试方法 109
3.4.1 稳压电源 109
3.4.2 稳流电源 109
3.4.3 DC-DC变换器 110
4.2.1 总体方案设计 111
4.2 方案讨论 111
4.1 赛题分析 111
4. 数字式工频有效值多用表（1999年B题）解析 111
4.2.2 硬件为主的方案 113
4.2.3 软件为主的方案 117
5. 频率特性测试仪（1999年C题）解析 119
5.1 理解赛题 119
5.1.1 频率特性测试的知识准备 119
5.2 赛题要求分析 125
5.2.1 基本部分的要求分析 125
5.2.2 发挥部分的要求分析 125
5.3 频率特性的动态响应测试法 126
5.3.1 冲激脉冲发生器 126
5.3.4 结果显示 127
5.3.3 计算 127
5.3.2 数字化样本的参数 127
5.4 频率特性扫频测试方法 128
5.4.1 扫频振荡源 128
5.4.2 DDS信号源 134
5.4.3 幅度测量 140
5.4.4 相位测量 141
5.4.5 结果显示和打印输出 142
5.5 系统总体设计 143
5.5.2 幅频特性的测量 144
5.5.3 相频特性的测量 144
5.5.1 DDS正弦波发生器 144
5.5.4 频率特性曲线的显示 145
5.6 被测网络的设计 146
5.7 软件设计 147
5.8 测试所需要的设备 149
5.9 结果分析 149
5.10 结束语 149
6. 简易数字存储示波器（2001年B题）解析 150
6.1 对赛题要求的分析 150
6.2 方案讨论 151
6.2.1 采样方式的选择 151
6.2.2 控制器的选择 152
6.3 部分电路设计及模拟 153
6.2.3 关于简易DSO技术指标的初步分配 153
6.3.1 前向通道 154
6.3.2 信号的采样、量化和存储 160
6.3.3 后向通道的设计 163
6.3.4 控制器的设计 167
6.3.5 简易DSO对电源的要求 175
6.4 安装调试 176
6.4.1 硬件安装调试 176
6.4.2 软件调试 177
6.5 测试结果 177
6.5.1 拟定测试方案 177
6.5.2 测试结果记录 178
6.6 小结 179
6.5.3 测试结果总评价 179
6.7 展望 180
6.7.1 采用程控电阻 180
6.7.2 用示波器的Z通道增辉显示实现双扫描显示作用 180
6.7.3 增加信号处理功能 180
参考文献 180
7. 波形发生器（2001年A题）解析 181
7.1 赛题分析 181
7.1.1 抓住任务的核心 181
7.1.2 波形生成子系统的实现原理的分析与选择 181
7.2 总体方案的设计 183
7.3.1 输出波形的频率范围 185
7.3.2 波形生成子系统的有关参数分析 185
7.3 相关技术参数的总体考虑与确定 185
7.3.3 输出频率控制方法 187
7.4 有关子系统与软硬件模块的设计 188
7.4.1 单片机子系统 188
7.4.2 任意波输入 188
7.4.3 频谱分析的实现 190
7.4.4 稳幅功能的实现 191
7.4.5 输出幅度的调整 192
7.4.6 利用比率乘法器产生频率可以数字调控的时钟 192
8.1.2 系统总体设计 194
8.1.1 任务指标评析 194
8.1 题目分析 194
8. 短波调频接收机（1999年D题）解析 194
8.2 主要指标定义和功能的回顾 195
8.2.1 主要指标定义 195
8.2.2 频率合成器与单片机 196
8.3 设计方案 197
8.3.1 主要元器件的选择 198
8.3.2 系统介绍 201
8.4 注意事项 204
8.5 调频接收机主要指标测量 205
8.5.1 灵敏度（这里指可用灵敏度） 205
8.5.3 调制接受带宽 206
8.5.4 镜频干扰 206
8.5.2 最大不失真功率 206
参考文献 207
9. 数字化语音存储与回放系统（1999年E题）解析 208
9.1 题目分析 208
9.1.1 设计者背景知识要求 208
9.1.2 顶层设计要求的理解和确认 208
9.1.3 需要进一步明确的技术指标 209
9.2 设计方案讨论 209
9.2.1 系统级方案设计 209
9.2.2 子系统级方案设计 210
9.3 各个子系统的详细设计 211
9.3.1 语音前置放大器的设计 212
9.3.2 带通滤波器设计 214
9.3.3 自动增益控制电路—AGC 220
9.3.4 单片机子系统 221
9.3.5 幅频特性校正电路 228
9.3.6 末级放大器 228
9.4 系统调试与指标测试 229
参考文献 230
9.5 附录 231
9.5.1 ADC和DAC 231
9.5.2 存储器分页控制接口模块源代码（用VHDL编写） 234
附录 239
附录1 电子设计常用网址 239
附录2 SE-PAC2型在系统可编程模拟电路实验箱简介 241
附录3 NH-P型通用数字系统实验开发平台 244