2009全国大学生电设大赛：宽带直流放大器评分标准详解

在2009年的全国大学生电子设计大赛C题中，宽带直流放大器作为核心任务，要求参赛者设计一款具备高性能和多功能的放大器。以下是该比赛的主要知识点： 1. **赛题要求**： - **基本要求**： - 电压增益（AV）需达到至少40dB，输入电压Vi限制在20mV以内，且增益可手动连续调节0~40dB。 - 输出信号要求正弦波有效值Vo不小于2V，且无明显失真。 - 3dB通频带要求在0~5MHz范围内，增益起伏控制在0~4MHz内≤1dB。 - 输入电阻应大于50欧姆，负载电阻在50±2欧姆范围内。 - 必须设计并制作满足要求的直流稳压电源。 - **发挥部分**： - 提高电压增益至60dB，输入电压Vi减小至10mV。 - 输出端噪声电压峰-峰值VONPP限制在0.3V。 - 3dB通频带扩展到0~10MHz，增益起伏同样控制在0~9MHz内≤1dB。 - 最大输出电压Vo提升至10V，保持不失真。 - 放大器提供预置电压增益和带宽功能，至少包括5MHz和10MHz两个点。 - 优化成本和电源效率，寻求性能改进。 - 允许创新措施以改善放大器的整体性能。 2. **评分标准**： - 评估依据电压增益、通频带宽度、噪声水平、稳定性、电源设计以及成本效益等因素。 - 分析了直流放大器的重要性，尤其是在自动控制和测量系统中的应用，它处理的是微弱的直流信号，并需要稳定的放大。 3. **技术概念**： - **电压增益**：以对数方式表示，即AV=20LOG(Vo/Vi)，40dB意味着输出电压是输入电压的100倍。 - **通频带**：衡量放大器对不同频率信号的响应能力，如截止频率fL决定了放大器在信号频率降低时的放大能力下降程度。 参赛者需要深入理解这些概念，并将它们应用于实际电路设计中，确保放大器在满足规定指标的同时，还具备一定的灵活性和创新性。同时，对电源设计和成本控制的考量也是竞赛中不可忽视的部分。