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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。

图1 数字扫频仪组成框图
二、要求
1．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20－20kHz；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0－3V；具体峰峰值不限。
d. 信号调理1的输出电阻为600W。
（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1；
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600W。
b. 应用数字信号处理技术获取带阻网络在20－20kHz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
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20－20kHz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：
（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。
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。

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

项目
主要内容
满分
设计报告
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
总分：
30
基本要求
实际制作完成情况
50
发挥部分
完成第(1)项
25
完成第(2)项
25
总分：
50