### 全国大学生电子设计大赛(2015E题)80MHz-100MHz频谱仪
#### 任务概述
本次全国大学生电子设计大赛的E题要求设计并制作一个简易频谱仪,其核心是利用锁相环技术实现稳定的本振源。该频谱仪的工作频段为80MHz至100MHz,主要用于信号分析。
#### 基本要求
1. **本振源设计**:设计制作一个基于锁相环的本振源,频率范围需覆盖90MHz至110MHz,并且具备以下特点:
- 频率步进为100kHz,确保精确调整频率。
- 输出电压幅度可调,范围为10~100mV,以适应不同信号源的需求。
- 支持自动扫描功能,扫描时间可在1~5秒之间调节,同时也支持手动扫描和预置特定频率的功能。
- 显示当前频率,以便用户实时了解工作状态。
- 设计一个附加电路来观察锁定过程,锁定时间不超过1毫秒。
2. **附加功能**:在此基础上,还需要增加80MHz至100MHz的频谱分析能力,具体包括:
- 频率分辨率至少达到100kHz。
- 能够在该频段内扫描并显示信号频谱以及最大幅度信号的频率。
- 测试全频段内的杂散频率数量(杂散频率定义为主频分量幅度超过2%的频率)。
#### 发挥部分
为了进一步提升作品的技术含量和实用性,还鼓励参赛队伍完成以下内容:
1. **提高频谱分析能力**:除了满足基本要求中的80MHz至100MHz频段的分析能力外,还可以尝试扩展频段范围或提高分辨率。
2. **优化显示效果**:通过改进显示算法或采用更高分辨率的显示器来提升用户体验。
3. **增强稳定性与可靠性**:针对可能出现的各种干扰因素,采取措施提高系统的稳定性和可靠性。
4. **增加额外功能**:根据实际需求添加其他有用的功能,如自动增益控制、噪声抑制等。
#### 说明
在设计过程中,需要注意的是,在频谱仪滤波器的输出端应设置一个测试端子,以便于后续的调试和测量工作。
#### 评分标准
设计报告占据了20分的比重,其中包含了方案选择与论证、理论分析与计算、电路与程序设计、测试方案与结果等多个方面。此外,完成基本要求可以获得50分,发挥部分则可以获得50分,总分为120分。
### 总结
通过对全国大学生电子设计大赛(2015E题)的要求进行深入解析,我们可以了解到此次比赛旨在考验参赛者的综合设计能力和技术创新意识。设计并制作一个80MHz至100MHz的频谱仪不仅要求参赛者掌握锁相环技术,还需要他们具备良好的电路设计基础、软件编程技能以及对现代信号处理技术的理解。通过参与此类比赛,不仅能够提升个人技能,还能够在实践中培养团队协作精神和解决实际问题的能力。