TI杯2021全国大学生电子设计竞赛：信号失真度测量装置赛题解析

"TI杯2021年全国大学生电子设计竞赛是一场针对全日制在校本、专科学生的电子设计比赛，旨在提升学生的实践能力和创新思维。参赛队伍需在规定时间内完成指定赛题，如‘信号失真度测量装置’，并满足一系列技术要求和规则。" 在本次竞赛中，参赛者需要关注以下几个关键知识点： 1. 竞赛规则： - 开始时间是11月4日8:00，本科组队伍只能选择本科组题目，而高职高专组可选高职高专组或本科组题目。 - 参赛者需提供有效学生身份证明，并且每队限3人，一旦开始，队员不得更换。 - 竞赛期间，允许使用各种资源，但禁止在非指定场地设计制作，不得与他人交流，违者将取消资格。 - 结束时间为11月7日20:00，需提交设计报告、实物作品和登记表。 2. 信号失真度测量装置（A题）： - 设计目标是构建一个能测量信号失真度的装置，适用于特定的输入信号。 - 基本要求： - 输入信号峰峰值电压范围：300mV~600mV，基频为1kHz，失真度范围为5%~50%。 - 测量误差需小于5%，并在10秒内显示失真度测量值。 - 发挥部分： - 扩展输入信号峰峰值电压和基频范围。 - 提高测量精度，要求失真度测量误差小于3%。 - 显示输入信号一个周期的波形以及基波与谐波的归一化幅值，至5次谐波。 - 在手机上实时展示所有测量信息。 - 技术限制： - 主控制器和数据采集器必须采用TI公司的MCU及其片内ADC，不允许使用其他外部ADC和数据采集模块。 3. 信号失真度（THD）： - THD是衡量信号非线性失真的指标，当输入是正弦信号时，输出信号中的非正弦成分（谐波）与基波幅度的比值即为THD。 4. 设计挑战： - 实现高效的数据采集和处理，确保测量的准确性和实时性。 - 选用合适的TI MCU，根据技术要求优化电路设计，以满足电压范围、频率范围和精度需求。 - 开发用户友好的手机应用，实时显示测量结果。 本次竞赛不仅是技术实力的较量，也考验团队协作和项目管理能力。参赛者需要充分利用所学知识，结合创新思维，设计出满足要求的高性能电子设备。