南华大学黄智伟备战XX电子设计竞赛

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1、南华大学黄智伟 备战2013电子设计竞赛 “放大器类”赛题分析1. 历届的“放大器类”赛题在10届电子设计竞赛中，“放大器类”赛题除了1994年外，其它每届都有，共有10题： 实用低频功率放大器（1995年A题） 测量放大器（1999年A题） 高效率音频功率放大器（20XXD题） 宽带放大器（20XXB题） 程控滤波器（20XXD题）【本科组】 可控放大器（20XXI题）【高职高专组】 宽带直流放大器（20XXC题）【本科组】 数字幅频均衡的功率放大器（20XXF题）【本科组】 低频功率放大器（20XXG题）【高职高专组】 LC谐振放大器（20XXD题）【本科组】其中：与音频（低频）功率放大器

2、有关的有4题。与宽带放大器有关的有2题。与直流、低频放大器有关的有3题，LC谐振放大器有1题。“放大器类”赛题工作原理不复杂，比较历届赛题可以看到， “放大器类”赛题的技术参数（性能指标）要越来越高，使得制作难度越来越高。如：在“程控滤波器（20XXD题本科组）”中要求放大器电压增益为60dB，输入信号电压振幅为10mV。制作“简易幅频特性测试仪”，其扫频输出信号的频率变化围是100Hz200kHz，频率步进10kHz。电阻负载（一端接地）时，要求输出功率10W。功率放大电路的-3dB通频带为20Hz20kHz。功率放大电路的效率60。W在“数字幅频均衡的功率放大器（20XXF题）” 中要求：

3、当输入正弦信号ui电压有效值为5mV、功率放大器接8，最大输出电压正弦波有效值uo10V。W，3dB通频带010MHz；负载电阻（502）W“宽带直流放大器（20XXC题）” 中要求最大电压增益AV60dB，输入电压有效值ui10 mV。放大器的输入电阻50注意：放大器同时也是各赛题中一个必不可少的组成部分。2. 历届“低频功率放大器类”赛题要求与设计方案（1）实用低频功率放大器（1995年A题） 实用低频功率放大器设计要求设计并制作具有弱信号放大能力的低频功率放大器，在放大通道的正弦信号输入电压幅度为（5700）mV，等效负载电阻RL为8下，放大通道应满足：额定输出功率POR10W；带宽BW

4、（5010000）Hz；在POR下和BW的非线性失真系数3%；在POR下的效率55%；在前置放大级输入端交流短接到地时，RL=8上的交流声功率10mW。自行设计并制作满足本设计任务要求的稳压电源。设计详细要求与评分标准等请登录 nuedc.查询。 实用低频功率放大器设计方案实用低频功率放大器系统由低频功率放大器（包括前置放大器和功率输出放大器）、波形变换电路、直流稳压供电电路、保护电路等组成。低频功率放大器用来提供10 W以上的输出功率。波形变换电路将正弦信号电压变换成规定要求的方波信号电压，用来测试放大器的时域特性指标。稳压电源为功放电路和变换电路等提供稳定的直流电源。a前置放大器电路：采用

5、集成运算放大器构成的前置放大器电路l设计前置放大级时可供选用的集成运算放大器有很多， 如National Semiconductor公司的LF347、LF353、LF356、LF357， Precision Monolithics公司的OP-16、OP-37， Signetics公司的NE5532、NE5534等等。主要考虑的技术指标是带宽、电压增益、转换速率、噪声、电流消耗等。为提高前置放大器电路输入电阻和共模抑制性能，减少输出噪声，采用集成运算放大器构成前置放大器电路时，必须采用同相放大电路结构。采用专用前置放大器IC构成的前置放大器电路l目前有很多性能优越的专用低频前置放大器IC，如日本

6、夏普公司的IR3R18，IR3R16，工作电压分别为13.2 V和8V单电源，闭环增益均为45 dB，频带BW = 30 Hz 20 kHz，在输出峰值v om1.5 V时，失真系数1%；NEC公司的PC1228H，Vcc10 V，闭环增益40 dB， BW30 Hz20 kHz， vom2V时1%；富士通公司的MB3105，Vcc13 .2V，闭环增益42 dB，BW30 Hz 20 kHz，vom2V时1%；MB3106，Vcc6V，闭环增益42 dB， BW30 Hz 20 kHz，v om1.6 V时1%。 b功率放大器电路设计l 采用分立元件构成的低频功率放大器电路分立元件构成的低频

7、功率放大器电路可分为输入级、功率激励级和OCL输出级三部分，有采用分立元件构成的OCL低频功率放大器电路形式，采用分立元件构成的DC（Direct Coupled，直接耦合）低频功率放大器电路形式，采用MOSFET构成的低频功率放大器电路形式。l 采用集成功放构成的低频功率放大器电路例如，采用集成功放LM 1875、PC1188H、HA 1397等构成的低频功率放大器电路。 C稳压电源电路设计前置放大器电路需要的12V可由LM7812T和LM7912T加散热器组成，保护电路需要的12V电源由一片LM7812T提供，+5V电源由+12 V稳压电源经限流、稳压二极管稳压提供。功率放大器电路需要的1

8、8V电源由精密稳压器LM317T和LM337T经功率三极管扩流组成，改变可调电阻RW，输出电压从1.25 V至19.5 V连续可调。（2）高效率音频功率放大器（20XXD题） 高效音频功率放大器设计要求设计并制作一个高效率音频功率放大器及其参数的测量、显示装置。功率放大器的电源电压为+5V（电路其他部分的电源电压不限），负载为8电阻。功率放大器3dB通频带为300Hz3400Hz，输出正弦信号无明显失真，最大不失真输出功率1W，在输出功率500mW时测量的功率放大器效率（输出功率/放大器总功耗）50%。输入阻抗10k，电压放大倍数120连续可调。设计详细要求与评分标准等请登录 nuedc.查询

9、。 高效音频功率放大器设计方案根据设计要求，高效率功率放大器采用D类功率放大器形式， D类功率放大器是用音频信号的幅度去线性调制高频脉冲的宽度（例如，TLC4502+ LM311+ CD40106），功率输出管（例如IRFD9120和IRFD9120高速VMOSFET对管）工作在高频开关状态，通过LC低通滤波器后输出音频信号。由于输出管工作在开关状态，具有极高的效率，理论上为100%，实际电路也可达到80%95%。 信号变换电路采用差动式减法电路，由于功放输出具有很强的带负载能力，故对变换电路输人阻抗要求不高，选用较简单的单运放组成的差动式减法电路形式，可满足具有双端变单端的功能，且增益为1的

10、设计要求。功率测量电路采用真有效值转换专用芯片AD637组成，先得到音频信号电压的真有效值，再用A/D转换器采样该有效值，直接用单片机计算出平均功率。（3）低频功率放大器（20XXG题）【高职高专组】 低频功率放大器设计要求设计并制作一个低频功率放大器，输入电阻为600，通频带为10Hz50kHz，输出功率5W，输出噪声电压有效值V0N5mV，在通频带低频功率放大器失真度小于1% ，具有测量并显示低频功率放大器输出功率(正弦信号输入时)、直流电源的供给功率和整机效率的功能，测量精度优于5% ，要求末级功放管采用分立的大功率MOS晶体管。设计详细要求与评分标准等请登录 nuedc.查询。 低频功

11、率放大器系统设计方案根据赛题要求，所设计的低频功率放大器由阻抗匹配、前置放大、低通滤波、功率放大、单片机最小系统和稳压电源几部分组成。设计方案与实用低频功率放大器（1995年A题）要求类似。（4）数字幅频均衡的功率放大器（20XXF题）【本科组】 数字幅频均衡的功率放大器设计要求设计并制作一个数字幅频均衡功率放大器。该放大器包括前置放大、带阻网络、数字幅频均衡和低频功率放大电路。要求：-1 dB通频带为20 Hz20 kHz，输入电阻为600，应用数字信号处理技术，制作数字幅频均衡电路，对带阻网络输出的20 Hz 20 kHz信号进行幅频均衡。经过数字幅频均衡处理后，以10 kHz时输出信号u

12、3电压幅度为基准，通频带20 Hz20 kHz的电压幅度波动在1. 5 dB以。当输入正弦信号ui电压有效值为5 mV、功率放大器接8 电阻负载（一端接地）时，要求输出功率应大于或等于10 W，输出电压波形无明显失真。功率放大电路的效率应大于或等于60。 数字幅频均衡的功率放大器设计方案根据赛题要求，该放大器由前置放大、带阻网络、数字幅频均衡和低频功率放大电路组成。前置放大采用低噪声OP放大器芯片实现（如NE5532、OPA2604、OPA228、OPA602、OP37、INA103等）。带阻网络按照赛题给出的参数制作。数字幅频均衡电路是赛题的核心，由ADC+FPGA+DAC组成。ADC驱动采

13、用AD8041、LF356、OPA277等，ADC采用ADS8505、AD557、AD7880、TLC0820等，DAC采用DAC904、DAC7122等。FPGA用来完成数字幅频均衡，可以利用FPGA中的FFTIP核，实现FFT变换和FFT反变换。或者利用IIR、FIR数字滤波器曲线拟合实现。FPGA采用CYCLONE III EP3C16Q240C8等。功率放大电路要求其效率大于或等于60，可以采用D类放大器电路（包括三角波发生器、比较器、功率驱动和功率放大器电路），功率放大器采用IR2110驱动（带光耦），功率管采用IRF3205。也可以采用OCL电路，例如采用AD844驱动NMOS和P

14、MOS对管，或者晶体管OCL电路。2. 历届 “宽带放大器类”赛题要求与设计方案 一（1）宽带放大器（20XXB题） 宽带放大器设计要求设计并制作一个宽带放大器，输入阻抗1k；单端输入，单端输出；放大器负载电阻600；3dB通频带10kHz6MHz，在20kHz5MHz频带增益起伏1dB；最大增益40dB，增益调节围10dB40dB（增益值6级可调，步进间隔6dB，增益预置值与实测值误差的绝对值2dB），需显示预置增益值；最大输出电压有效值3V，数字显示输出正弦电压有效值。 设计详细要求与评分标准等请登录 nuedc.查询。 宽带放大器系统设计方案宽带放大器的输入级采用OPA642宽带低噪声电

15、压反馈型运算放大器，以提高输入阻抗；在输入端增加输入缓冲电路起保护作用；可变增益宽带放大器采用AD603。输入级和可控增益放大器电路使用屏蔽盒封闭。利用单片机系统完成AGC控制，通过软件补偿减小增益调节的步进间隔和提高准确度。功率输出部分采用分立元件制作。考虑到放大器通频带从10 kHz6 MHz，负载电阻为600时，输出有效值大于6V，而AD603输出最大有效值在2V左右，参考音频放大器中驱动级电路形式，选用两级三极管直流耦合电路和发射极直流负反馈电路组成末级功率放大电路，第一级进行电压放大，完成整个后级放大电路的电压增益，第二级将第一级输出的双端信号变成单端输出信号，同时提高带负载的能力。

16、晶体管选用2N3904和2N3906三极管（特征频率fT250300 MHz）可达到25 MHz的带宽。整个电路没有使用频率补偿，可对DC到20 MHz的信号进行线性放大，在20 MHz以下增益非常平稳，为稳定直流特性，可将反馈回路用电容串联接地，加大直流负反馈，但这会使低频响应变差，实际上可将通频带的下限频率从DC提高到1 kHz，则可提高电路的稳定性。整个功率放大电路电压放大约10倍。2）宽带直流放大器（20XXC题）【本科组】 宽带直流放大器设计要求设计一个宽带直流放大器，其最大电压增益AV60dB，输入电压有效值Vi10 mV。在AV60dB时，输出端噪声电压的峰峰值VONPP0.3V

17、。最大输出电压正弦波有效值Vo10V。电压增益AV可预置并显示，预置围为060dB，步距为5dB（也可以连续调节）；放大器的带宽可预置并显示（至少5MHz、 10MHz 两点）。放大器的输入电阻50，负载电阻（502）W。设计并制作满足放大器要求所用的直流稳压电源。设计详细要求与评分标准等请登录 nuedc.查询。 宽带直流放大器系统设计方案根据赛题要求，选择多级运放电路。应用多级运放可以得到很大的增益，并且对单个运放的性能要求较低，系统总增益等于各运放增益的和，可以将信号放大和功率放大分开处理；带宽也比较好控制，可以选择多种耦合方式，充分的发挥出电路的性能，电路结构也比较简单。性价比也比较高

18、。根据赛题要求，选择直接耦合方式。赛题的难点在功率放大器部分，要达到带宽超过10MHz，负载电阻（502）W，输出有效值10V，电源电压需要18V，输出电流达到300mA。可选择的芯片有AD811(150mA) 、AD818(100mA)，采用三片并联输出形式；THS3091(250mA) 、THS3092(两路的运放）、THS3001 ，采用两到三片并联输出形式； BUF364、LME49600、LME49610（250mA) ，两片并联输出形式；并且芯片一定得加足够大的散热片，否则根本达不到所要求的性能。a.宽带直流放大器设计方案1宽带直流放大器设计方案1主要由三级AD811构成信号放大电

19、路和一级BUF634宽带功率放大器电路组成多级放大器、LCD12864显示模块、预置开关、ADC MCP3202、MCU NXP P89V51、DAC TLV5618、调零电路等组成。b.宽带直流放大器设计方案2宽带直流放大器设计方案2主要由前置放大，可控增益放大器、功率放大、单片机显示和控制等几大模块组成。其中以可编程增益放大器THS7001和AD603为核心，单片机控制 THS7001实现增益粗调，并通过DA转换控制AD603实现增益细调，从而使总增益在 -676 dB的宽频带围线性变化。前置放大器采用由宽带电压型反馈运放OPA642构成的射极跟随器，可有效提高输入电阻；后级功率放大器采用

20、AD811和BUF634宽带功率放大器，提高系统带负载能力。通过滤波器单元式部件LT1568改变通频带，可通过键盘连续程控增益。控制器采用基于核Cotex-M3 的Luminary615微控制器。4. “程控滤波器”赛题要求与设计方案4. “程控滤波器”赛题要求与设计方案 程控滤波器设计要求；制作一个四阶椭圆型低通滤波器，带起伏1dB，-3dB通带为50kHz，要求放大器与低通滤波器在200kHz处的总电压增益小于5dB，-3dB通带误差不大于5%；制作一个简易幅频特性测试仪，其扫频输出信号的频率变化围是100Hz200kHz，频率步进10kHz。设计详细要求与评分标准等请登录 nuedc.查

21、询。W；滤波器可设置为高通滤波器，其-3dB截止频率fc在1kHz20kHz围可调，调节的频率步进为1kHz，0.5fc处放大器与滤波器的总电压增益不大于30dB, RL=1kW设计并制作程控滤波器，有可设置增益的放大器、程控滤波器、简易幅频特性测试仪组成。放大器增益可设置；低通或高通滤波器通带、截止频率等参数可设置。放大器电压增益为60dB，输入信号电压振幅为10mV；增益10dB步进可调，电压增益误差不大于5% ，通频带为100Hz40kHz；滤波器可设置为低通滤波器，其-3dB截止频率fc在1kHz20kHz围可调，调节的频率步进为1kHz，2fc处放大器与滤波器的总电压增益不大于30d

22、B, RL=1k 程控滤波器设计方案根据赛题要求分析，所设计制作的一个程控滤波器应包含有可控增益放大器电路、滤波器电路、幅频特性测试电路、以及人机接口几部分。a. 可控增益放大器实现方案可控增益放大器可以采用增益可调的仪表放大器电路、采用数字电位器和运放组成放大电路、采用控制电压与增益成线性关系的可编程增益放大器PGA等。根据赛题要求，选择增益可调的单片仪表放大器（例如AD620）可以实现增益在11 000倍之间可调，但受其单位增益带宽积的限制（例如AD620单位增益带宽积只有12 MHz），不能满足系统要求的放大器的通频带特性。选择使用数字电位器和运放组成放大电路方案，可以通过控制数字电位器

23、来改变放大器的反馈电阻实现可控增益。这种方案的电路较简单，但受数字电位器的精度限制，很难实现增益的精确控制，同时也受数字电位器带宽的限制，数字电位器的带宽会直接影响放大器的通频带特性。采用控制电压与增益成线性关系的可编程增益放大器PGA是较好的选择，例如选择集成AD603、AD605等可控增益放大器。可控增益放大器的部由R-2R梯形电阻网络和固定增益放大器构成，加在其梯形网络输入端的信号经衰减后，由固定增益放大器输出，衰减量是由加在增益控制接口的参考电压决定；利用单片机控制DAC芯片的输出电压作为这个参考电压，可以实现较精确的增益控制。DAC可以选择MAX542等芯片。AD603、AD605等

24、可控增益放大器的输出电压幅度一般在1.5V左右，放大器需要末级放大电路，末级放大电路可以采用MAX427等集成电路芯片或者分立元器件组成的放大电路。设计方案可以参考4.1宽带放大器。b. 滤波器电路实现方案根据赛题要求，需要设计制作一个截止频率可调的低通滤波器和一个截止频率可调的高通滤波器，以及一个4阶椭圆低通滤波器。常用的滤波器的设计方案有无源LC滤波器、有源RC滤波器、开关电容滤波器、数字滤波器等。采用电感和电容可以搭建各种类型的无源LC滤波器。参照滤波器设计手册上的相关参数，可以比较容易地设计出理想的滤波器。但要实现截止频率可调，只有改变电感和电容参数，控制电路将是非常复杂的。采用运算放

25、大器和电阻、电容等分立元件可以构造有源RC低通滤波器和有源RC高通滤波器，利用继电器或模拟开关来切换不同的电阻值和电容值，可以改变滤波器的截止频率。但为了达到赛题的基本要求，必须多个参数进行切换，控制电路也将是非常复杂的。数字滤波器具有精度高、截止特性好等优点，采用数字滤波器是一个好的选择。数字滤波器可以利用Matlab的数字滤波器设计软件设计FIR或者IIR滤波器，然后在FPGA中用Verilog HDL或者VHDL语言来实现。但是FIR或IIR滤波器需要较多的FPGA资源，而且要使截止频率可调，必须使用不同的参数，编程的工作量比较大。对参赛的学生而言不是最好的选择。采用开关电容滤波器。开关

26、电容滤波器是由MOS开关、MOS电容和MOS运算放大器构成的一种大规模集成电路滤波器。其等效电阻R与开关电容和时钟频率有关， 当改变滤波器的时钟频率fc时，可以改变等效电阻R，从而可以改变滤波器的时间常数。采用开关电容滤波器的方案电路结构简单，操作容易。目前市场上有集成的开关电容滤波器芯片可以选用，例如MAX263、MAX297 、LTC1068等，使用这些集成电路芯片，可以满足设计要求，并可以大大的节约设计制作时间。例如：可以利用开关电容滤波器芯片MAX297实现低通滤波器，利用开关电容滤波器芯片MAX263实现高通滤波器。例如：可以利用LTC1068完成低通滤波器和高通滤波器，以及一个4阶

27、椭圆低通滤波器设计。LTC1068包含有四个通用二阶模块，四种不同的工作模式，在确定外部元件参数（电阻）后，可以使用时钟来调节截止频率。低通滤波器可以采用LTC1068两级滤波器模块构成的四阶巴特沃兹低通滤波器，第一级滤波器的Q1.3066，第二级滤波器的Q0. 541 2，f020 kHz。高通滤波器可以采用LTC1068两级滤波器模块构成的四阶巴特沃兹高通滤波器，第一级滤波器的Q0. 541 2，第二级滤波器的Q1. 306 6，f020 kHz。椭圆滤波器可以采用LTC1068两级滤波器模块构成的四阶椭圆函数低通滤波器，第一级滤波器的参数：Q3. 126 7，f051. 557 8 kH

28、z，fn161674 0 kHz；第二级滤波器的参数Q0. 712 6，f030. 735 6 kHz，fn382. 331 7 kHz。c. 幅频特性测试仪设计方案幅频特性测试仪实际上就是一个频谱分析仪，设计方案可以参考5.9简易频谱分析仪，一个典型的设计方案如图4.7.2所示，利用单片机或者FPGA控制DDS芯片构成扫频源，以一定步进产生扫频信号，同时测量并记下其通过被测网络后的有效值，根据各个频点通过网络后的有效值，可在液晶显示器上画出其幅频特性图。DDS扫频源可以采用专用的DDS芯片实现，如AD9850等。有效值的测量可以采用AD637等专用的有效值测量芯片完成。5. 一些建议5. 一

29、些建议（1）主攻“放大器类”赛题方向的同学在训练过程中，以历届赛题为基础，完成相关模块的设计制作，以备竞赛需要。放大器原理简单，制作困难，电源、屏蔽、PCB设计等都有要求，处理不当，就会引起自激振荡。（2）主攻“放大器类”赛题方向的同学还应该注意与放大器特性和指标参数测试有关的仪器仪表的设计与制作。一些赛题会包含这方面的容，如20XXD题“程控滤波器”。（3）主攻其他方向的同学，注意信号处理放大器的设计与制作。6. 历届的 “放大器类”赛题中使用到的一些放大器芯片和网址6. 历届的 “放大器类”赛题中使用到的一些放大器芯片和网址注：包括其他赛题使用到的一些放大器（包含OP）芯片AD526精确程

30、控放大器，ADI公司，.analog.AD603，低噪声、90 MHz可变增益放大器.，ADI公司，.analog.AD605双通道、低噪声、单电源可变增益放大器，ADI公司，.analog.AD620低漂移、低功耗仪表放大器，增益设置围110000 ADI公司，.analog.AD783，采样保持电路，ADI公司，.analog.AD811高性能视频运算放大器（电流反馈型宽带运放），ADI公司，.analog.AD818高速低噪声电压反馈型运放，ADI公司，.analog.AD8011 300 MHz、1 mA 电流反馈放大器，ADI公司，.analog.AD8056双路、低成本、300 M

31、Hz电压反馈型放大器ADI公司，.analog.AD8564，四路7 ns单电源高速比较器，ADI公司，.analog.AC524/AC525 5500 MHz级联放大器，teledyne 公司，.teledyne-cougar.BUF634，250mA高速缓冲器，TI公司，focus.ti./cnCA3140单运算直流放大器，Intersil Corporation，.intersil.HFA1100 850MHz、低失真电流反馈放大器，Intersil Corporation，.intersil.INA118精密低功耗仪表放大器，TI公司，focus.ti./cnLF356 JFET输入运

32、算放大器，National Semiconductor Corpora，.national.LM311具有选通信号的差动比较器，National Semiconductor Corpora，.national.LF356，JFET输入运算放大器，National Semiconductor Corpora，.national.LM393电压比较器，National Semiconductor Corpora，.national.LM7171高速电压反馈运算放大器，National Semiconductor Corpora，.national.LM358/LM158/LM258/LM2904双

33、运算放大器，National Semiconductor Corpora，.national.LM2902,LM324/LM324A,LM224/ LM224A四运算放大器，National Semiconductor Corpora，.national.LT1210 1.1A，35MHz电流反馈放大器，linear公司，.linear./product/LT1210MAX4256，UCSP封装、单电源、低噪声、低失真、满摆幅运算放大器，Maxim公司，.maxim-ic.MAX912, MAX913单/双路、超高速、低功耗、精密的TTL比较器，Maxim公司，.maxim-ic.MAX477

34、 ，300MHz、高速运算放大器，Maxim公司，.maxim-ic.MAX427/ MAX437低噪声、高精度运算放大器，Maxim公司.maxim-ic.MAX900高速、低功耗、电压比较器，Maxim公司.maxim-ic.NE5532双路低噪声高速音频运算放大器，TI公司，focus.ti./cnNE5534低噪声高速音频运算放大器，TI公司，focus.ti./cnOP27低噪声、精密运算放大器ADI公司，.analog.OP37低噪声、精密运算放大器ADI公司，.analog.OPA637，精密、高速、低漂移 、高增益放大器，TI公司，focus.ti./cnOPA637，精密、高

35、速、 低漂移 高增益放大器，TI公司，focus.ti./cnOPA642高速低噪声电压反馈型运放，TI公司，focus.ti./cnOPA690，宽带50MHz、电压反馈运算放大器，TI公司，focus.ti./cnOPA690 高速、电压反馈型运放（大于等于50MHz），TI公司，focus.ti./cnPGA202KP，数字可编程仪表放大器，TI公司，focus.ti./cnTHS3091单路高压低失真电流反馈运算放大器，TI公司，focus.ti./cnTHS3092高压低失真电流反馈运算放大器，TI公司，focus.ti./cnTL084，JFET 输入运算放大器，TI公司，focu

36、s.ti./cnA741标准线性放大器，TI公司，focus.ti./cn7. 南华大学黄智伟在“竞赛专版”中发表的与“放大器”有关的一些文章下面的一些资料供参考，也许对你有帮助。南华大学黄智伟系列-如何设计运算放大器的PCBbbs.eeworld./thread-298303-1-2.html南华大学黄智伟系列-一些典型的运算放大器OP应用电路结构（精华版）bbs.eeworld./thread-297905-1-2.html主攻“放大器类”赛题方向的同学注意了-南华大学黄智伟系列bbs.eeworld./thread-290436-1-2.html黄智伟 利用旁路电容减少输出电压VO经电源

37、反馈到放大器前级输入bbs.eeworld./thread-299182-1-4.html南华大学黄智伟系列-在放大器反馈回路中增加一个电容器可以消除放大器电路的自激振荡bbs.eeworld./thread-298628-1-5.html南华大学黄智伟系列-使用放大器芯片THS3091 THS3095的同学注意了bbs.eeworld./thread-298394-1-1.html南华大学黄智伟系列放大器级联时注意芯片的输出电流与后一级放大器的输入电阻bbs.eeworld./thread-298383-1-1.html南华大学黄智伟系列-放大器的精度和稳定性bbs.eeworld./thr

38、ead-298313-1-1.html南华大学黄智伟系列- 注意去耦电路中电容器的使用bbs.eeworld./thread-298401-1-1.html南华大学黄智伟系列选择LDO和DC-DC开关型稳压器电路可以提高电源效率bbs.eeworld./thread-298399-1-1.html南华大学黄智伟系列选择低功耗的电源电路结构可以提高效率bbs.eeworld./thread-298397-1-1.html南华大学黄智伟系列-找到和选择合适的IC器件对取得好的竞赛成绩很重要bbs.eeworld./thread-298388-1-1.html南华大学黄智伟系列-模数混合系统的电源和

39、接地布局考虑bbs.eeworld./thread-298314-1-1.html南华大学黄智伟系列- 接地对ADC性能的影响bbs.eeworld./thread-298384-1-1.html南华大学黄智伟系列-数模混合系统的接地处理bbs.eeworld./thread-298316-1-1.html南华大学黄智伟系列-好的系统设计方案是取得好的竞赛成绩的保证bbs.eeworld./thread-298380-1-6.html南华大学黄智伟系列-电子设计竞赛必须掌握的一些基本技能bbs.eeworld./thread-298310-1-1.html南华大学黄智伟系列-电子设计竞赛作品制

40、作过程中故障检测的一般方法bbs.eeworld./thread-298371-1-1.html南华大学黄智伟系列-电子设计竞赛作品制作过程中的一般调试方法bbs.eeworld./thread-298315-1-1.html南华大学黄智伟系列-为竞赛准备好一些常用的电路模块bbs.eeworld./thread-298308-1-7.html南华大学黄智伟系列-在电子设计竞赛中需要准备几种微控制器bbs.eeworld./thread-298377-1-1.html主攻“高频无线电类”赛题方向的同学注意了-南华大学黄智伟系列bbs.eeworld./thread-298374-1-1.htm

41、l主攻“仪器仪表类”赛题的同学注意了-南华大学黄智伟系列bbs.eeworld./thread-298395-1-1.html南华大学黄智伟系列-高频应该准备哪些中周型号bbs.eeworld./thread-298373-1-1.html南华大学黄智伟系列- 高职高专类赛题的特点bbs.eeworld./thread-298372-1-1.html南华大学黄智伟系列-高频应该准备哪些中周型号bbs.eeworld./thread-298373-1-15.html南华大学黄智伟系列- 注意设计总结报告有几十分，不能丢啊！bbs.eeworld./thread-299374-1-2.html8推

42、荐几本教材8推荐几本教材“全国大学生电子设计竞赛“十二五规划”教材”系列丛书由黄智伟编著，航空航天大学2011.1出版，其特点是以全国大学生电子设计竞赛所需要的知识点和竞赛技能为基础，容丰富实用，叙述简洁清晰，工程性强，突出了设计制作竞赛作品的方法与技巧。“系统设计”、“电路设计”、“技能训练”、“制作实训”、“常用电路模块制作”和“ARM嵌入式系统应用设计与实践”六本书互为补充，构成一个完整的训练体系。“全国大学生电子设计竞赛 系统设计（第2版）”（黄智伟编著，航空航天大学2011.1，全国大学生电子设计竞赛“十二五规划”教材） 通过对历年的竞赛设计实例进行系统方案分析、单元电路设计、集成电

43、路芯片选择，全面系统地介绍电子设计竞赛作品的基本设计方法，目的是使学生建立一个“系统概念”，在电子设计竞赛中能够尽快的拿出系统设计方案。“全国大学生电子设计竞赛 电路设计（第2版）”（黄智伟编著，航空航天大学2011.1，全国大学生电子设计竞赛“十二五规划”教材）通过对9类140多个电路设计实例所采用的集成电路芯片的主要技术性能与特点、芯片封装与引脚功能、部结构、工作原理和应用电路等容进行介绍，目的是使学生全面、系统地掌握电路设计的基本方法，能够在电子设计竞赛中尽快的“找到”和“设计”出适用的电路。“全国大学生电子设计竞赛 技能训练（第2版）” （黄智伟编著，航空航天大学2011.1，全国大学

44、生电子设计竞赛“十二五规划”教材）通过对元器件的选用，印制电路板的设计与制作，元器件和导线的安装和焊接；元器件的检测，电路性能参数的测量，模拟电路、数字电路和整机的调试与故障检测，设计总结报告的写作，培训学生全面、系统地掌握在电子竞赛作品制作过程中必需的一些基本技能。“全国大学生电子设计竞赛 制作实训（第2版）” （黄智伟编著，航空航天大学2011.1，全国大学生电子设计竞赛“十二五规划”教材）与“技能训练”相结合，通过单片机最小系统、FPGA最小系统、模拟电路、数字电路、高频电路、电源电路等30多个制作实例，掌握主要元器件特性、电路结构、印制电路板、制作步骤、调试方法、性能测试方法等容，培养

45、学生制作、装配、调试与检测等基本技能，使其具有一定的实际动手能力，能够顺利的完成电子设计竞赛作品的制作。“全国大学生电子设计竞赛 常用电路模块制作” （黄智伟编著，航空航天大学2011.1，全国大学生电子设计竞赛“十二五规划”教材）指导学生完成电子设计竞赛中所常用的微控制器电路模块、微控制器外围电路模块、放大器电路模块、传感器电路模块、电机控制电路模块、信号发生器电路模块和电源电路模块的制作，所制作的模块可以直接在竞赛中使用。“全国大学生电子设计竞赛 ARM嵌入式系统应用设计与实践” （黄智伟编著，航空航天大学2011.1，全国大学生电子设计竞赛“十二五规划”教材）以ARM嵌入式系统在全国大学

46、生电子设计竞赛应用所需要的知识点为基础，以LPC214x ARM微控制器最小系统为核心， 以LED、LCD和触摸屏显示电路，ADC和DAC电路，直流电机、步进电机和舵机的驱动电路，光电、超声波、图像识别、色彩识别、电子罗盘、倾角传感器、角度传感器，E2PROM，SD卡，无线收发器模块，CAN总线模块的设计制作与编程实例为模板，目的使学生能够简单、快捷的掌握ARM系统，并且能够在电子设计竞赛中应用。“嵌入式系统中的模拟电路设计”（黄智伟编著，电子工业，2011.1）。模拟无处不在，模拟电路是嵌入式系统中不可缺少的重要组成部分。本书共分5章，着重介绍了模数转换器（ADC）的驱动电路设计，数模转换器

47、（DAC）的输出电路设计，抗混叠滤波器电路设计，电压基准电路的选择与设计，以及模数混合系统的PCB设计。本书容丰富，叙述详尽清晰，图文并茂，通过大量的设计实例说明嵌入式系统中的模拟电路设计中的一些技巧与方法、以及应该注意的问题，工程性好，实用性强。本书可以作为本科院校和高职高专电子信息工程、通信工程、自动化、电气、计算机应用等专业学习嵌入式系统硬件设计的教材，以及作为全国大学生电子设计竞赛的培训教材。“高速数字电路设计入门”（黄智伟编著，电子工业，2012.3）是一本介绍高速数字电路设计基础知识、设计要求与方法的参考书。全书共分10章，着重介绍了在高速数字电路中电阻元件、电容元件、电感元件、铁

48、氧体元件的特性与应用，高速数字电路的PDN设计，高速数字电路的去耦电路设计，FPGA的PDN设计，高速数字电路的信号完整性，高速数字电路的EMI抑制，高速信令标准的规要求、特性与应用等容。本书容丰富，叙述详尽清晰，图文并茂，通过大量的设计实例说明高速数字电路设计中的一些技巧与方法、以及应该注意的问题，工程性好，实用性强。“印制电路板（PCB）设计技术与实践” （黄智伟编著，电子工业，2009.4）是本书共分14章，着重介绍了印制电路板（PCB）的焊盘、过孔、叠层、走线、接地、去耦合电路、电源电路、时钟电路、模拟电路、高速数字电路、射频电路的PCB设计的基本知识、设计要求、方法和设计实例，以及P

49、CB的散热设计、PCB的可制造性与可测试性设计，PCB的ESD防护设计。本书容丰富，叙述详尽清晰，图文并茂，通过大量的设计实例说明PCB设计中的一些技巧与方法、以及应该注意的问题，工程性好，实用性强。9. 参考文献9. 参考文献1.全国大学生电子设计竞赛组织委员会. 历届题目EB/OL.nuedc./news.asp?bid=1，2010.52.全国大学生电子设计竞赛组委会.全国大学生电子设计竞赛获奖作品选编（19941999）M.：理工大学，2003.33.全国大学生电子设计竞赛组委会. 全国大学生电子设计竞赛获奖作品选编（2001）M.：理工大学，2003.14.全国大学生电子设计竞赛组委

50、会. 全国大学生电子设计竞赛获奖作品选编（2003）M.：理工大学，2005.35.全国大学生电子设计竞赛组委会. 全国大学生电子设计竞赛获奖作品选编（2005）M.：理工大学，2007.26.全国大学生电子设计竞赛组委会. 全国大学生电子设计竞赛获奖作品选编（2007）M.：理工大学，2008.127.全国大学生电子设计竞赛组委会. 全国大学生电子设计竞赛获奖作品选编（2009）M.：理工大学，2010.78.黄智伟.全国大学生电子设计竞赛培训教程（修订版）M.：电子工业，2010.6，规划教材9.黄智伟.全国大学生电子设计竞赛系统设计（第2版）M.：航空航天大学，2011.1，全国大学生电

51、子设计竞赛“十二五”规划教材10.黄智伟.全国大学生电子设计竞赛电路设计（第2版）M.：航空航天大学，2011.1，全国大学生电子设计竞赛“十二五”规划教材11.黄智伟.全国大学生电子设计竞赛 常用电路模块制作M.：航空航天大学，2011.1，全国大学生电子设计竞赛“十二五”规划教材12.黄智伟.全国大学生电子设计竞赛 ARM嵌入式系统应用设计与实践M.：航空航天大学，2011.1，全国大学生电子设计竞赛“十二五”规划教材13.黄智伟.全国大学生电子设计竞赛技能训练（第2版）M.：航空航天大学，2011.1，全国大学生电子设计竞赛“十二五”规划教材14.黄智伟.全国大学生电子设计竞赛制作实训（

52、第2版）M.：航空航天大学，2011.1，全国大学生电子设计竞赛“十二五”规划教材15.黄智伟.基于NI mulitisim的电子电路计算机仿真设计与分析（修订版）M. ：电子工业，2011.7 ，普通高等教育“十二五”规划教材16.黄智伟.高速数字电路设计入门M.：电子工业，2012.317.黄智伟.低功耗系统设计-原理、器件与电路M.：电子工业，2011.118.黄智伟.嵌入式系统中的模拟电路设计M.：电子工业，2011.119.黄智伟.印制电路板（PCB）设计技术与实践M. ：电子工业，2009.420.黄正谨.电子设计竞赛赛题解析M.：东南大学.20XX21.吴运昌.模拟集成电路原理与

53、应用M.：华南理工大学，2004.922.康华光.电子技术基础（模拟部分）M.：高等教育，2006.123.黄争.运算放大器应用手册基础知识篇M.：电子工业，2010.124.军.运算放大器及其应用M.：科学，2008.725.美赛尔吉欧.基于运算放大器和模拟集成电路的电路设计M.：交通大学，2009.226. 美Walt Jung.运算放大器应用技术手册M.：人民邮电，2009.127.日松井邦彦.OP放大器应用技巧100例M.：科学，2006.128. 日山明治.运算放大器电路M.：科学，2009.129. 日稻叶.模拟技术应用技巧101例M.：科学，2006.130. 日远坂俊昭.测量电

54、子电路设计滤波器篇M.：科学，2006.631.日远坂俊昭.测量电子电路设计模拟篇M.：科学，2006.632.日冈村迪夫.OP放大器设计M.：科学，2004.933.黄智伟.基于NI mulitisim的电子电路计算机仿真设计与分析M. ：电子工业，2008.1 ，规划教材34.王卫东.现代模拟集成电路原理及应用M.：电子工业，2008.435.王可恕.模拟集成电路原理与应用.电子工业，2009.836.邹逢兴.集成模拟电子技术M.：电子工业，2005.237.谭博学.集成电路原理及应用M.：电子工业，2003.938.余凯.巧学巧用模拟集成电路实用技术M.：电子工业，2009.539.余凯

55、.集成电路放大器实用电路识图M.：电子工业，2008.940.俊.微弱信号检测技术M.：电子工业，2005.1041.Henry W.Ott.电子系统中噪声的抑制与衰减技术. 电子工业，2003.942.雪松等.电磁兼容与PCB设计.机械工业，2008.243.雪松等.印制电路板设计.机械工业，2006.644.顾海洲等.PCB电磁兼容技术设计实践.清华大学，2004.645.余凯等.模拟电路基础与技能实训教程M.：电子工业，20XX46.承毅.模拟电子技能实训M.：人民邮电，20XX47.周惠潮.常用电子元件及典型应用M.：电子工业，20XX南华大学黄智伟 备战20XX全国大学生电子设计竞赛

56、 一. 基本技能训练南华大学黄智伟 备战20XX全国大学生电子设计竞赛一. 基本技能训练训练容：1.元器件的选用包括：电阻（位）器，电容器，电感线圈，变压器，二极管，三极管，场效应管，晶闸管（可控硅），光电耦合器，霍耳元件，显示器件，集成电路，石英晶体，电声器件，继电器等的种类、特性与选用，以及电子元器件的电浪涌防措施。2. 元器件的安装与焊接 （1）电子元器件安装前的预处理：元器件成型，引脚成型（2）电子元器件的安装形式和安装时应注意的一些问题（3）常用焊接工具与焊接材料的使用（4）手工焊接的基本方法：握拿方式，焊接操作的基本步骤，焊点质量检查，表面安装元器件的焊接方法（5）焊接过程中应注意

57、的一些问题：印制电路板的焊接，接线柱的焊接，开关、插接件等铸塑元件的焊接，继电器、波段开关等弹片类元件的焊接，集成电路的焊接，表面安装元器件的焊接（6）拆焊：插装式元器件的拆焊，SMT元器件的拆焊（7）导线加工，导线的连接，导线成型，导线端子的焊接（8）整机装配流程：装配准备，印制电路板装配，连接线的加工与制作，单元组件装配，箱体装联，整机调试与测试（9）静电保护：静电的产生和危害，静电敏感器件的分级，静电源，静电的防护方法，静电防护器材及静电测量仪器，防静电技术指标要求3. 参数测量（1）电子测量基础知识：测量术语，测量误差的概念与表示方法。（2）元器件的检测包括：固定电阻器、电位器、压敏电

58、阻、光敏电阻、固定无极性电容器、电解电容、可变电容器、电感线圈、电源变压器、整流二极管、全桥组件、快恢复超快恢复二极管、硅高速二极管、肖特基二极管、稳压二极管、变容二极管、发光二极管、单向晶闸管、双向晶闸管、可关断晶闸管、中小功率三极管、大功率晶体三极管、达林顿管、光电三极管、结型场效管、绝缘栅场效应管、光电耦合器、霍耳元件、LED数码管、TN型液晶显示器件、运算放大器IC、数字IC、石英晶体、电声器件等的检测。（3）电压测量：电压测量的特点，交流电压的参数，常用电压测量仪器，低频交流电压的测量，高频交流电压的测量，噪声电压的测量。（4）分贝的测量：分贝的定义，绝对电平，音量单位（VU)， 分

59、贝值的测量方法（5）信号参数测量：信号波形的观测，信号频率特性的测量，交流信号的幅度测量，包含有交流信号的直流电压幅度测量，幅度测量误差，信号周期或时间的测量，脉冲信号的脉冲宽度测量，脉冲信号的脉冲上升沿和下降沿时间测量，两个信号时间差的测量，示波器延迟特性对脉冲波形测量的影响，相位差的测量，利用示波器的X-丫功能测量。（6）时间和频率的数字测量；频率测量，周期测量，时间间隔的测量，脉冲计数，频率比的测量，以及时间和频率的数字测量应注意的一些问题。（7）电路性能参数测量：音频电路频率特性的测量，音频功率放大器最大不失真功率的测量，立体声双通道信号的相位差测量，调幅度（调幅系数）m的测量，发射机

60、测试，接收机测试（8）噪声对测量的影响；噪声产生的原因，公共阻抗耦合干扰及其抑制，空间电磁耦合干扰及其抑制（9）接地对测量的影响：接地，接地不良引入的干扰，仪器信号线与地线接反引入干扰，高输入阻抗仪表输入端开路引入干扰，接地不当将被测电路短路4. 调试与故障检测（1）电子产品调试：制定调试工艺方案，电子产品调试一般方法，整机产品调试的步骤（2）故障检测的一般方法：直观检查法，接触检查法，电阻检查法，熔焊修理法，测量电压电流法，波形观察法，信号输入法（干扰检查法），分割测试法，部件替代法，电容旁路法，变动可调元件法，加热检查法。（3）模拟电路的调试与故障检测：单级、多级、差分放大电路的静态工作点

61、调试，集成运算放大器的调零，放大器的放大倍数测量，放大器的输入阻抗测量，放大器的输出阻抗测量，非线性失真度的测量，放大器的幅频特性测量，放大器的相频特性测量，放大器的动态围测量，电路的传输特性曲线测量，单级、多级、反馈、LC调谐、RC选频、压电瓷式选频、功率等放大器故障查找方法。（4）数字电路的故障检测：数字电路中常见故障，数字集成电路的检测方法，数字电路中的故障分析方法，数字电路故障检测顺序，组合电路故障的电位判断法，组合电路故障的逻辑功能判断法，时序电路故障的波形检测法，时序电路故障的短路法，时序电路故障的隔离分析法，时序电路故障的替换法，时序电路故障的单步跟踪法。参考书籍：1. 黄智伟.

62、全国大学生电子设计竞赛 技能训练（第2版）M.：航空航天大学，2011.1，全国大学生电子设计竞赛“十二五”规划教材2. 黄智伟.全国大学生电子设计竞赛 制作实训（第2版）M.：航空航天大学，2011.1，全国大学生电子设计竞赛“十二五”规划教材3. 余凯等.模拟电路基础与技能实训教程M.：电子工业，20XX4. 雪涛等.电子仪表应用技术技能实训教程M.：电子工业，20XX5. 广兴等.电子产品装配技术与技能实训教程M.：电子工业，20XX6. 余凯等.数字电路基础与技能实训教程M.：电子工业，20XX7. 余凯等.电子产品制作技术与技能实训教程M.：电子工业，20XX8. 银华. 电子线路设

63、计指导M.：航空航天大学，20XX9. 承毅.模拟电子技能实训M.：人民邮电，20XX10. 承毅. 电子技能实训基础电子元器件的识别与检测M.：人民邮电，20XX11. 肖晓萍.电子测量实训教程M.：机械工业，20XX12. 杜志勇等.电子测量M.：人民邮电，20XX13. 锡鹤. 印制电路板电路设计实训教材M. ：科学，20XX14. 爱民.怎样选用电子元器件M.：中国电力，20XX15. 胡斌.无线电元器件检测与修理技术M.：人民邮电，20XX16. 忠国.数字电子技能实训M.：人民邮电，20XX17. 黄仁欣.电子技术实践与训练M.：清华大学，20XX18. 德旺. 电子制作实训M.：中国水利水电，20XX19. 翠霞. 电子工艺实训教材M. ：科学，20XX20. . 现代电子设计与制作技术M.：电子工业，20XX21. 大彪.电子技术技能训练M.：电子工业，20XX22. 文国电.电子测量技术M.：机械工业，20XX23. 国林等.电子测量M.：机械工业，20XX24. 朱永金.电子技术实训指导M.：清华大学，20XX25. 午平等.用万用表检测电子元器件与电路M.：国防工业，20XX26. 管莉等.电子产品检验实习M.：电子工业，20XX27. 海洋.电子电路故障查找技巧M.：机械工业，20XX28. 咏梅等.电子测量与电子电路实验M.：邮电大学，