F-1音频频率数字扫频仪音频频率数字扫频仪一、任务设计并制作一个音频频率数字扫频仪。该扫频仪包括带阻网络、幅频特性测试和显示电路，其组成框图如图 1 所示。C 2000 PW M 2020kH z AD C 1 2 2020kH z图 1 数字扫频仪组成框图二、要求1基本要求基本要求（1）扫频信号产生：a. 不得使用外部 DAC 或 DDS 芯片，只能使用 C2000 内部 PWM 信号发生器；b. 扫频信号频率范围 2020kHz；步进小于 10Hz；（步进越小，得分越高，1Hz 时此项满分，并计算出基于所使用芯片所能达到的最小分辨率）c. 信号调理 1 的输出幅度应在 03V；具体峰峰值不限。d. 信号调理 1 的输出电阻为 600。（2）带阻网络设计：a. 使用推荐放大器制作带阻网络；带阻网络具体电路见题目说明F-21；b. 以 10kHz 单频信号为基准，要求带阻网络的最大衰减10dB；c. 带阻网络应可拆卸，以便更换待测带阻网络；（3）幅频特性测试：a. 信号调理电路 2 的输入电阻为 600。b. 应用数字信号处理技术获取带阻网络在 2020kHz 间的幅频特性，不得使用硬件真有效值检测电路；c. 必须使用 C2000 内建 ADC 进行设计；（4）幅频特性显示：使用 C2000 的 UART 和电脑显示器通信，设计显示界面和简单界面；或利用模拟示波器；（5）建议扫频仪系统采用单电源供电。2. 发挥部分发挥部分 为 C2000 设计幅频均衡算法，用以补偿陷波器的陷波特性，使均衡系统按照下列信号流程工作时，V1到 V3在 2020kHz 频率范围内的通带起伏不大于1.5dB:（1） 在论文中详述均衡算法；利用电脑软件（如 Matlab）和基本部分中测得的陷波特性得出均衡算法中的关键参数（如滤波器阶数，系数等） ；（2） 分析均衡算法的运算量，给出 C2000 能否实时处理的依据；3. 器件要求：器件要求： （1） 必须使用 C2000 处理器，推荐型号为TMS320F2808、TMS320F28235；可使用各实验室的 C2000 开发板（TI 不负责提供） ；（2） 不得使用外部 ADC 和 DAC，必须使用 C2000 内置 ADC 和 PWM信号发生器进行设计；（3） 必须使用 TI 的运算放大器，推荐型号 OPA365, OPA2365，OPA2354, OPA354，OPA2727，OPA364，OPA2364； （4） 推荐使用的电源芯片：TPS70302；（5） TI 将免费提供上述推荐使用的芯片，每参赛队处理器两片，模拟 芯片按板上数量乘以 3 提供（均为 SOIC8 封装） 。对于非推荐使用 的芯片，TI 不负责提供。样片提供依据为参赛队提交的不雷同的 原理图和 PCB 图。F-3三、说明1题目基本要求中的带阻网络要求自制，必须使用有源滤波器，结构不限，比如采用 Sallen-Key 结构的一种带阻滤波器如图 2 所示。陷波器中心频率、阶数和 Q 值由各队自行决定。测试时将由组委会有权提供特定的陷波器。V+V-V-V+5+VinC 10 10nC 20 10nR 10 15kR 20 15kR A0 10kR B0 4.7kR /20 7.7k2C 0 20nO ut V1 2.5V2 2.5-+O P A364 Bandstop Filter图 2 带阻网络2设计报告正文中应包括系统总体框图、核心电路原理图、主要流程图、主要的测试结果。完整的电路原理图、PCB 图和所有源程序以电子档附件形式提交，若不愿公开相关资料请提前说明。四、评分标准四、评分标准项目主要内容满分系统方案总体方案设计6理论分析与设计陷波器设计扫频仪系统设计发挥部分设计12电路与程序设计总体电路工作流程4测试方案与测试结果调试方法与仪器测试数据完整性测试结果分析5设计报告结构及规范性摘要设计报告正文的规范性3设计设计报告报告总分： 30基本要求基本要求实际制作完成情况50F-4完成第(1)项25完成第(2)项25发挥部分发挥部分总分： 50