难度等级：B中等 题目编号：026

自动波特率侦测

一、功能介绍

设计一种系统可以完成UART传输的自动波特率侦测，使得无论发送方以何种波特率发送数据，接受方都可以成功接收。 二、设计要求

1．发送方目前波特率，接收到的信息。

2．测主机位信息并自动设置与主机同样的波特率，以适应主机。 3．最大波特率200kps

4．波特率传送侦测错误概率小于1% 三、设计思路

对于异步串行通信，要检测其传输波特率，只能从其数据位宽着手。此时有：传送波特率=1/数据位宽。因此要检测波特率，其实就是要测量接收到的数据位脉宽，测量脉宽可以用定时器来完成。

为了在接受每次的传送数据之前，检测到发送方的传输波特率，需要发送方每次传送时首先发送一个空字节（假定为0x55），接收端使用这一空字节来检测发送端真实波特率，然后进行自动波特率调整，以适应不同波特率的传输。 四、参考方案设计

要测量脉宽，通常使用定时器来完成，一般的单片机即可满足要求。TI公司生产的MSP430单片机内部包含两个16位定时器，同时具有上升沿和下降沿捕获功能，可以方便的测量信号脉宽。为了保证测量的准确，可以进行多次测量。譬如对发送的第一个空字节0X55可测量2次高电平宽度，2次电平宽度，然后求4次测量的平均值，再取倒数就得到传送波特率。 串口连接方式：

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难度等级：B中等 题目编号：027

直流稳压电源

一、功能介绍

设计制作一个低噪声、大电流、电压可调的直流稳压电源。（要求：纹波≤20mV，电压输出范围：3.00～9.00V，带载能力≥2A）

二、设计要求

1．输入电压：220V、50Hz工频交流电。 2．输出电压范围：3.00～9.00V。 3．输出电流可达2A。 4．纹波≤30mV。 三、参考方案设计 1．硬件结构图见图1。

Vin变压整流MOS管扩流滤波Vout电压基准运算放大器

2．制作思路

（1）此电源大电流输出可采用MOS管来扩流。

（2）此电源电压输出可采用电压基准来提供一个稳定参考，采用运算放大器来实

现输出可调。

3．设计注意地方

（1）此电源不建议采用集成芯片来实现。

图1 直流稳压电源

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难度等级：B中等 题目编号：028

甲乙类功率放大器的设计与制作

一、功能介绍

设计并制作一个甲乙类音频功率放大器。

二、设计要求 1．效率大于40%。 2．输出功率大于500mW。 3．信号无明显失真。 三、参考方案设计 1．硬件结构图见图1。

输入级中间级图1 甲乙类功率放大器

输出级

参考电路原理图见图2。

2．制作思路

（1）使用运放IC担任前置极和激励极，最大的优点是输出端直流电平与信号输入端直流电平

严格一致，相差不大于±0.05V。这样就可以制作出由两个OTL功率放大器构成的反向输

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出的BTL功率放大器，而在输出端直流电平与信号输入端直流电平相差悬殊情况下，两个OTL功率放大器的正、反相输出端直流电平往往会相差超过0.5V，明显影响喇叭的工作平衡位置。BTL功率放大器的正、反相输出端直流电平直流电平相差必须小于0.1V，喇叭的工作平衡位置才不会发生明显偏离自由平衡位置。喇叭的工作平衡位置明显偏离自由平衡位置时，正反方向的机械振动幅度不对称，发出的声波将产生畸变不自然。另外，输出端直流电平与信号输入端直流电平严格一致，才使得使用正、负双电源供电的OCL功率放大器成为现实。否则，因输出端直流电平与电源中点电平相差较大，将导致喇叭不能良好的正常工作。

（2）可选用差分输入方式，功率三极管建议选用大功率管。 3．设计注意地方

（1）具体设计参考分立元件功率放大器.doc。

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难度等级：B中等 题目编号：029

基于PCM2702的USB声卡的设计与制作

一、功能介绍

设计制作一个USB声卡。

二、设计要求 1．采用USB供电。 2．工作稳定可靠 三、参考方案设计 1．电路图见图1。

2．制作思路

图1 电路图

（1）PCM2702实现USB接口和将数字量转换为模拟量。 （2）输出级采用运放实现有源滤波和放大。

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