"TI 杯 2010 大学生电子设计模拟题"
本资源来自 TI 杯 2010 大学生电子设计模拟题,包含三个部分:可控白光 LED 照明灯、高效音频放大器和放大器电源转换和管理系统。
可控白光 LED 照明灯
* 设计并制作一个高效可控白光 LED 照明灯及其检测装置,采用 5V 单电源供电,用 TI 的 TPS61062 芯片驱动 4~5 只白光 LED 进行照明。
* LED 照明部分要求:
+ 能对输出到 LED 上的功率进行测量和显示,测量误差小于 1%。
+ 能对输出到 LED 上的电流进行预置和控制,预置和控制值可以从 0 到 20mA 按照最小 0.1mA 的步距递增。
+ 在输出到 LED 上的电流为 10mA 时该电源转换驱动装置的效率大于 75%。
* 照明检测部分要求:
+ 用光敏器件制作一个照度检测仪,其分辨率不低于二进制 10 位。
+照度仪可以将检测到的照度显示,对其单位(勒克斯)和线性度不作要求。
* 综合要求:
+ 将照度仪放在离 LED 灯 15cm 处,使其能同时接受自然光和 LED 灯的照射,仪器能对照射到光敏器件上的照度进行控制和显示。
+ 能对照射到光敏器件上的照度进行预置和控制,预置成某一特定值后,环境状况的改变对照射到光敏器件上的照度不发生明显影响。
高效音频放大器
* 设计并制作一个高效率音频放大器,功率放大器部分要求采用 D 类放大,但不允许使用 D 类功率放大集成电路。
* 基本要求:
+ 放大器的输入电阻≥1kΩ。
+ 输入电压有效值 Vi≤20mV。
+ 在负载为 40Ω 的电阻上通过的最大输出电流有效值不小于 200mA,输出信号波形无明显失真。
+ 3dB 通频带 100Hz~10kHz。
* 发挥部分:
+ 3dB 通频带扩展到 20Hz~20kHz。
+ 低频噪声电压(20kHz 以下)≤100mV,在电压放大倍数为 10,输入端对地交流短路时测量。
+ 在输出功率 500mW 时测量的功率放大器效率(输出功率/功率放大器功耗)≥80%。
+ 设计并制作整机的电源管理部分,当检测到没有音频信号输入的时间超过 1min 时自动关闭主要电源,进入节电状态;并且该节电状态可由大于 100mV 的音频输入信号唤醒。
放大器电源转换和管理系统
* 设计并制作一个放大器电源的转换和管理系统,能够管理并对外提供放大器的电源。
* 基本要求:
+ 系统采用 5V 单电源供电,能对外提供正负 9V 的输出电压,正 9V 最大输出电流可达 800mA,负 9V 最大输出电流可达 200mA。
+ 满负载工作时,该电源转换系统的效率不小于 65%。
+ 电源管理系统能监测双路输出电压和电流的大小,误差小于 5%。
+ 电源管理系统所监测的双路电源状况可以按照时间储存并在日后被调出显示。
* 发挥部分:
+ 系统对外提供的负 9V 最大输出电流可达 500mA。
+ 满负载工作时,该电源转换系统的效率不小于 70%。
+ 电源管理系统监测双路输出电压和电流的分辨率达到 0.1%,误差小于 1%。
+ 所监测的双路电源状况的最小间隔时间为 50us。