1、A 题：可控白光 LED 照明灯一、任务设计并制作一个高效可控白光 LED 照明灯及其检测装置，采用 5V 单电源供电，用 TI的 TPS61062 芯片驱动 45 只白光 LED 进行照明。二、要求1LED 照明部分要求（1）能对输出到 LED 上的功率进行测量和显示，测量误差小于 1%。（2）能对输出到 LED 上的电流进行预置和控制，预置和控制值可以从 0 到 20mA 按照最小 0.1mA 的步距递增。（3）在输出到 LED 上的电流为 10mA 时该电源转换驱动装置的效率大于 75%。 2照明检测部分要求（1）用光敏器件制作一个照度检测仪，其分辨率不低于二进制 10 位。（2）照度仪
2、可以将检测到的照度显示，对其单位（勒克斯）和线性度不作要求。3综合要求（1）将照度仪放在离 LED 灯 15cm 处，使其能同时接受自然光和 LED 灯的照射，仪器能对照射到光敏器件上的照度进行控制和显示。（2）能对照射到光敏器件上的照度进行预置和控制，预置成某一特定值后，环境状况的改变对照射到光敏器件上的照度不发生明显影响。4发挥部分（1）对照度仪的显示进行标定，与实际照度的误差小于 5%。（2）整机的工作效率75%。（3）其他。B 题：高效音频放大器一、任务设计并制作一个高效率音频放大器。其功率放大器部分要求采用 D 类放大，但不允许使用 D 类功率放大集成电路。 负载电阻为 40。二、要
3、求1基本要求（1）放大器的输入电阻1k。输入电压有效值 Vi20mV。（2）在负载为 40 的电阻上通过的最大输出电流有效值不小于 200mA，输出信号波形无明显失真。（3）3dB 通频带 100Hz10kHz。3dB 通频带扩展到 20Hz20kHz。 （这是发挥部分）（5）低频噪声电压（20kHz 以下）100mV，在电压放大倍数为 10，输入端对地交流短路时测量。低频噪声电压（20kHz 以下）10mV。 （这是发挥部分）(6) 在输出功率 500mW 时测量的功率放大器效率（输出功率/功率放大器功耗）80%。 在输出功率 500mW 时测量的全部放大器的效率 80%。 （这是发挥部分）
4、2发挥部分（1）增加输出短路保护功能。（2）设计并制作整机的电源管理部分，当检测到没有音频信号输入的时间超过 1min时自动关闭主要电源，进入节电状态；并且该节电状态可由大于 100mV 的音频输入信号唤醒。（3）设计并制作一个测量放大器输出功率的装置，要求具有 3 位数字显示，精度优于5%。C 题：放大器电源转换和管理系统一、任务设计并制作一个放大器电源的转换和管理系统，能够管理并对外提供放大器的电源。二、要求1基本要求（1）系统采用 5V 单电源供电，能对外提供正负 9V 的输出电压，正 9V 最大输出电流可达 800mA，负 9V 最大输出电流可达 200mA。（2）满负载工作时，该电源
5、转换系统的效率不小于 65%。（3）电源管理系统能监测双路输出电压和电流的大小，误差小于 5%。（4）电源管理系统所监测的双路电源状况可以按照时间储存并在日后被调出显示。（5）电源管理系统能分别设置正负电源的电流保护值，当任一输出的电源电流达到电流保护值时，该系统即自动关闭输出电源并发出警报。（6）该电源系统具有定时启闭功能：可预置开启和关闭电源的时间。 （7）该电源系统具有自动节电功能：当检测到放大器没有信号输入的时间超过 1min时自动关闭电源，进入节电状态；并且该节电状态可由大于 100mV 的输入信号唤醒。2发挥部分（1）系统对外提供的负 9V 最大输出电流可达 500mA。（2）满负
6、载工作时，该电源转换系统的效率不小于 70%。（3）电源管理系统监测双路输出电压和电流的分辨率达到 0.1%，误差小于 1%。（4）所监测的双路电源状况的最小间隔时间为 50us。（5）其他。器件型号 器件功能TLC08x 宽带高输出驱动单电源运算放大器系列TLV246x 低功耗轨至轨输入家庭/输出运算放大器，带有关断OPA842ID 单位增益稳定，低噪声，电压反馈运算放大器OPA820ID 宽带，低失真，单位增益稳定，电压反馈运算放大器THS3091D 高电压，低失真，电流反馈运算放大器TPS61087DRCT 650 kHz/1.2兆赫，18.5 V 升压型 DC DC变换器TPS6106
7、2DRCR 恒流 LED驱动器，带有数字和 PWM亮度控制UCC38C43P 双极 CMOS低功耗电流模式 PWM控制器TLC04ID 巴特沃斯四阶低通开关电容滤波器INA270AIDR 电压输出，单向测量电流并联监视器DAC7811IDGS 12位，串行输入，乘法数字到模拟转换器INA2332AIPWR 低功耗，单电源，仪表放大器 CMOSBQ24025DRCR 单芯片，锂离子电池和锂聚合物充电器，自主的 USB端口和集成电路，交流适配器电源管理TLV1544CDR 低电压 10位模拟至数字转换器带串行控制和 4 / 8模拟输入TLC08x宽带高输出驱动单电源运算放大器系列TLV246x低功
8、耗轨至轨输入/输出运算放大器系列 轨至轨，指器件的输入输出电压范围可以达到电源电压。 传统的模拟集成器件，如运放。A/D.D/A 等，其模拟引脚的电压范围一般都达不到电源，以运放为例，电源为+/-15V 的运放，为确保性能(首先是不损坏，其次是不反相，最后是足够的共模抑制比 ),输入范围一般不要超过+/-10V, 常温下也不要超过 +/-12V；输出范围，负载 RL(10kohm)时一般只有+/-11V,小负载电阻(600ohm)时只能保证+/-10V 。这对器件的应用带来很多不便。 现在 rail-to-rail 的单电源模拟器件已形成系列(如 MAXIM,AD,TI 等),在许多对性能(精
9、度)要求不高的场合，我们可以考虑全部采用单+5V 甚至 +2.7V 的模拟器件来构成我们的系统，这样模拟电路和数字电路便可以公用一个电源(不过要注意电源去耦 )。而且这类器件大量采用 SOT 封装，有利于设计出体积功耗都很小的产品 The OPA842 provides a level of speed and dynamic range previously unattainable in a monolithic op amp. Using unity-gain stable, voltage-feedback architecture with two internal gain sta
10、ges, the OPA842 achieves exceptionally low harmonic distortion over a wide frequency range. The “classic“ differential input provides all the familiar benefits of precision op amps, such as bias current cancellation and very low inverting current noise compared with wideband current differential gai
11、n/phase performance, low-voltage noise, and high output current drive make the OPA842 ideal for most high dynamic range applications. OPA842 提供了在单片运算放大器所无法实现速度和动态范围。通过使用单位增益稳定，带有两级内部增益的电压反馈的架构，OPA842 在保证非常低谐波失真前提下实现了较宽的频率范围。相对于宽带电流差动增益/相位性能， “经典”差分输入提供了精密放大器的所有优点，例如偏置电流的消除和非常低的反转电流噪声。 低电压噪声，高输出电流驱动使
12、 OPA842最适合高动态范围的应用。 Unity-gain stability makes the OPA842 particularly suitable for low-gain differential amplifiers, transimpedance amplifiers, gain of +2 video line drivers, wideband integrators, and low-distortion Analog-to-Digital Converter (ADC) buffers. 单位增益稳定使 OPA842 特别适合用作低增益差分放大器、跨阻放大器、增益为
13、2 的视频线路驱动器、宽带集成增益、低失真模数转换器（ADC）的缓冲区。OPA842ID 宽带低失真单位增益稳定的电压反馈运算放大器 产品说明： 该 OPA842 提供了速度和动态范围的水平以前在单片运算放大器无法实现。使用单位增益稳定，具有两个内部增益级电压反馈架构， OPA842 实现非常多宽的频率范围低谐波失真。 “经典”差分输入提供偏置电流，如取消和反相电流非常低噪音所有高精度运算放大器，比较熟悉的好处宽带电流差分增益/相位性能，低电压噪声，高输出电流驱动，使 OPA842 最适合高动态范围的应用。 单位增益稳定，使 OPA842 特别适合低增益差分放大器，跨阻放大器，对 2 视频线路
14、驱动器，宽带集成增益和低失真模拟到数字转换器（ADC）的缓冲区。凡更高的增益，甚至更低谐波失真是必需的，考虑 OPA843 - 1 高增益带宽和低噪音的 OPA842 的版本。 产品特性： 单位增益带宽：400MHz 的 增益带宽积：200MHz 的 低输入电压噪声：2.6nV /Hz 的 极低失真：- 93dBc（5MHz 的） 高开环增益：110dB 的 快速的 12 位沉降：22ns（0.01） 低直流电压偏移：300V 典型 专业水平微分增益/微分误差： 0.003/ 0.008 应用： 低失真的“IF”放大器 有源滤波器配置 低噪声差分接收器 高清晰度成像 测试仪器 专业音响 OPA
15、642 的升级OPA820ID 单位增益稳定低噪声电压反馈运算放大器 The OPA820 provides a wideband, unity-gain stable, voltage-feedback amplifier with a very low input noise voltage and high output current using a low 5.6mA supply current. At unity-gain, the OPA820 gives 800MHz bandwidth with 与调峰 2VPP output swing. While not a rail
16、-to-rail (RR) output, this swing will support most emerging analog-to-digital converter (ADC) input ranges with lower power and noise than typical RR output op amps. 最小的输入和输出电压摆幅净空让 OPA820 运作单一+5 V 的 2Vpp 信号转换输出摆幅供应。虽然不是一个轨至轨（RR）的输出，这将支持大多数新兴摆动模拟到数字转换器（ADC）具有低功耗和噪音比典型的居民代表输出运算放大器输入范围。THS3091D 单路高压低失
17、真电流反馈运算放大器 The THS3091 and THS3095 are high-voltage, low-distortion, high-speed, current-feedback amplifiers designed to operate over a wide supply range of 5 V to 15 V for applicationsrequiring large, linear output signals such as Pin, Power FET, and VDSL line drivers. THS3091 与 THS3095 的高电压，低失真，高速
18、，旨在为需要申请工作在 5 伏的宽电源电压范围为 15 V 的电流反馈放大器大，如针，功率线性输出信号远传电信，和 VDSL 线路驱动器。 The THS3095 features a power-down pin (PD) that puts the amplifier in low power standby modeand lowers the quiescent current from 9.5 mA to 500 A. 该 THS3095 具有掉电引脚（ PD）的是使在低功耗放大器待机模式，将静态电流降低至 5009.5毫安微安。 The wide supply range comb
19、ined with total harmonic distortion as low as 69 dBc at 10 MHz, inaddition, to the high slew rate of 7300 V/s makes the THS3091/5 ideally suited for high-voltagearbitrary waveform driver applications. Moreover, having the ability to handle large voltageswings driving into high-resistance and high-ca
20、pacitance loads while maintaining good settlingtime performance makes the devices ideal for Pin driver and PowerFET driver applications. 宽电压范围内联合总谐波失真为-69 dBc 的为 10 兆赫此外，低，到 7300 V /s 压使 THS3091理想的高电压驱动器应用中的任意波形适合高转换率。此外，有能力处理大型电压摆幅为高电阻和高电容负载，同时保持良好的驾驶性能稳定时间使器件引脚驱动器和驱动器的PowerFET 应用的理想选择。TPS61087DRCT
21、具有强制 PWM 模式的 18.5V、3.2A 、650kHz/1.2MHz 升压 DC-DC 转换器 The TPS61087 is a high frequency, high efficiency DC to DC converter with an integrated 3.2 A, 0.13 power switch capable of providing an output voltage up to 18.5 V. The selectable frequency of 650 kHz or 1.2 MHz allows the use of small external in
22、ductors and capacitors and provides fast transient response. The external compensation allows optimizing the application for specific conditions. A capacitor connected to the soft-start pin minimizes inrush current at startup. 该 TPS61087 是一个高频率，高效率直流集成 3.2 A 至直流转换器，电源开关 0.13 提供的输出电压可高达 18.5 五，650 kH
23、z 或 1.2 MHz 的可选频率允许使用小的外部电感器电容，提供了快速瞬态响应。外部补偿允许特定条件下的优化应用。一个电容器连接到软启动引脚减少启动时的浪涌电流。TPS61062DRCR 具有白光 LED 亮度控制电源的 24V、400mA 开关，1MHz 升压转换器 The TPS61060/61/62 is a high-frequency, synchronous boost converter with constant current output to drive up to 5 white LEDs. For maximum safety, the device feature
24、s integrated overvoltage and an advanced short-circuit protection when the output is shorted to ground. The device operates with 1-MHz fixed switching frequency to allow for the use of small externalcomponents and to simplify possible EMI problems. The device comes with three different overvoltage p
25、rotection thresholds (14 V/18 V/23 V) to allow inexpensive and small-output capacitors with lower voltage ratings. The LED current is initially set with the external sense resistor Rs, and the feedback voltage is regulated to 500 mV or 250 mV, depending on the ILED pin configuration. 该 TPS61060/61/6
26、2 是一个高频率，恒定电流输出的同步升压转换器能够驱动多达 5 个白光LED。为了获得最大的安全，该设备具有集成过压和先进的短路保护当输出短路到地。该器件的固定开关频率允许使用小的外部元件，简化可能的电磁干扰问题，具有 1 兆赫。该器件带有三个不同过压保护阈值（14 V/18 号 V/23 号五）让廉价和小型输出电容器低电压等级。 LED 电流是初步建立与外部检测电阻 R 和反馈电压调节到 500 mV 或 250 毫伏，这取决于到 ILED 引脚配置。UCC38C43PBiCMOS 低功耗电流模式 PWM 控制器UCC38C4x family is a high-performance cu
27、rrent-mode PWM controller. It is an enhanced BiCMOSversion with pin-for-pin compatibility to the industry standard UC384xA family and UC384x familyof PWM controllers. In addition, lower startup voltage versions of 7 V are offered as UCC38C40and UCC38C41. UCC38C4x 家庭是一个高性能的电流模式 PWM 控制器。这是一个增强的 BiCMOS
28、 与引脚对引脚兼容版本的行业标准 UC384xA 家庭和家庭的 PWM 控制器 UC384x。此外，7 伏特低电压启动版本提供作为 UCC38C40 和 UCC38C41。 Providing necessary features to control fixed frequency, peak current-mode power supplies, thisfamily offers the following performance advantages. The device offers high-frequency operationup to 1 MHz with low sta
29、rt-up and operating currents, thus minimizing start-up loss and lowoperating power consumption for improved efficiency. The device also features a very fastcurrent-sense-to-output delay time of 35 ns and a 1 A peak output current capability withimproved rise and fall times for driving large external
30、 MOSFETs directly. 提供必要的功能，以控制固定频率，峰值电流模式电源，该系列提供以下的性能优势。该器件提供高频率运行高达 1 低启动和工作电流兆赫，从而减少启动损耗和低操作功率消耗提高效率。该器件还具有 35 ns 的快速电流检测至输出延迟时间和峰值输出 1 改进的上升和下降的直接驱动外部 MOSFET 大时代潮流的能力。TLC04ID巴特沃思带开关电容器滤波器 The TLC04/MF4A-50 and TLC14/MF4A-100 are monolithic Butterworth low-pass switched-capacitor filters. Each is
31、 designed as a low-cost, easy-to-use device providing accurate fourth-order low-pass filter functions in circuit design configurations. 该 TLC04/MF4A-50 和 TLC14/MF4A-100 是单片巴特沃斯低通开关电容滤波器。每个被设计成一个低成本，易于使用的设备提供精确的四阶低通滤波器的电路设计配置功能。 Each filter features cutoff frequency stability that is dependent only o
32、n the external-clock frequency stability. The cutoff frequency is clock tunable and has a clock-to-cutoff frequency ratio of 50:1 with less than 0.8% error for the TLC04/MF4A-50 and a clock-to-cutoff frequency ratio of 100:1 with less than 1% error for the TLC14/MF4A-100. The input clock features se
33、lf-clocking or TTL- or CMOS-compatible options in conjunction with the level shift (LS) terminal. 每个滤波器截止频率稳定度的特点是只依赖于外部时钟频率的稳定。截止频率为时钟可调，并与小于 0.8的 TLC04/MF4A-50 和小于 1 的 100:1 时钟至截止频率比 50:1 错误的时钟至截止频率比 1的误差为 TLC14/MF4A-100。输入时钟功能自同步或 TTL 或 CMOS 兼容的选项与水平移位（康乐）终端同时使用。 巴特沃斯滤波器是电子滤波器的一种。巴特沃斯滤波器的特点是通频带的频
34、率响应曲线最平滑。这种滤波器最先由英国工程师斯替芬巴特沃斯（Stephen Butterworth）在 1930 年发表在英国无线电工程期刊的一篇论文中提出的。 巴特沃斯滤波器的特点是通频带内的频率响应曲线最大限度平坦，没有起伏，而在阻频带则逐渐下降为零。 在振幅的对数对角频率的波得图上 ,从某一边界角频率开始,振幅随着角频率的增加而逐步减少,趋向负无穷大。一阶巴特沃斯滤波器的衰减率为每倍频 6 分贝，每十倍频 20 分贝。二阶巴特沃斯滤波器的衰减率为每倍频 12 分贝、 三阶巴特沃斯滤波器的衰减率为每倍频 18 分贝、如此类推。巴特沃斯滤波器的振幅对角频率单调下降，并且也是唯一的无论阶数，振
35、幅对角频率曲线都保持同样的形状的滤波器。只不过滤波器阶数越高，在阻频带振幅衰减速度越快。其他滤波器高阶的振幅对角频率图和低级数的振幅对角频率有不同的形状。INA270AIDRVoltage Output High-Side Measurement Current-Shunt Monitor（电压输出 高端测量电流并联监视器） The INA270 and INA271 family of current-shunt monitors with voltage output can sense drops across current shunts at common-mode voltages
36、 from 16V to +80V, independent of the supply voltage. The INA270 and INA271 pinouts readily enable filtering. INA270 与 INA271 与电压输出电流分流监控器系列可以感受到在当前的分流滴在共模电压为- 16V 至+80 V，与电源电压无关。 INA270 与 INA271 的管脚的随时启用筛选。 The INA270 and INA271 are available with two output voltage scales: 14V/V and 20V/V. The 130
37、kHz bandwidth simplifies use in current-control loops. INA270 与 INA271 与两个输出电压表：可至 14V / V 和 20V 的/五在 130kHz 带宽简化了电流控制回路的使用。 The INA270 and INA271 operate from a single +2.7V to +18V supply, drawing a maximum of 900A of supply current. They are specified over the extended operating temperature range
38、 of 40C to +125C and are offered in an SO-8 package. INA270 与 INA271 从单一的+2.7 V 至+18 V 供电，画的供应 900A 最大电流。他们是在扩展工作温度-40 C 到+125 C，采用一个 SO - 8 封装。DAC7811IDGS12-Bit, Serial Input, Multiplying Digital-to-Analog Converter（12 位串行输入 乘法 数字-模拟转换器） The DAC7811 is a CMOS, 12-bit, current output digital-to-anal
39、og converter (DAC). This device operates from a 2.7V to 5.5V power supply, making it suitable for battery-powered and many other applications. 该 DAC7811 是 CMOS，12 位，电流输出数字至模拟转换器（DAC） 。该器件工作于 2.7V 至 5.5V 的电源供应器，非常适用于电池供电和许多其他应用。 This DAC uses a double-buffered 3-wire serial interface that is compatib
40、le with SPI, QSPI, MICROWIRE, and most DSP interface standards. In addition, a serial data out pin (SDO) allows for daisy-chaining when multiple devices are used. Data readback allows the user to read the contents of the DAC register via the SDO pin. On power-up, the internal shift register and latc
41、hes are filled with zeroes and the DAC outputs are at zero scale. 这款 DAC 采用双缓冲的 3 线串行接口与 SPI，QSPI 的，MICROWIRE和 DSP 接口标准兼容最。此外，一个串行数据输出引脚（SDO）的允许菊花链接多个设备时使用。数据回读，用户可以通过 SDO 引脚读取的 DAC 寄存器的内容。上电时，内部移位寄存器和锁存与零和满是 DAC 输出在零规模。The DAC7811 offers excellent 4-quadrant multiplication characteristics, with lar
42、ge signal multiplying bandwidth of 10MHz. 该 DAC7811 提供出色的四象限乘法特性，大乘以 10MHz 的带宽信号。INA2332AIPWR低功耗单电源 CMOS 仪表放大器 The INA332 and INA2332 are rail-to-rail output, low-power CMOS instrumentation amplifiers thaoffer wide range, single-supply, and bipolar-supply operation. Using a special manufacturing flo
43、wthe INA332 family provides the lowest cost available, while still achieving low-noise amplificationof differential signals with low quiescent current of 415A (dropping to 0.01A when shutdown)Returning to normal operation within microseconds, this INA can be used for battery omultichannel applicatio
44、ns. 该 INA332 和 INA2332 是轨到轨输出，低功耗 CMOS 仪表放大器能够提供种类繁多，单电源，以及双极电源供电。使用一种特殊的生产流程，INA332 家庭提供最低的价格销售，同时还实现低噪音，低静态电流 415A （下降降至 0.01A 差分信号放大时关闭） 。选举微秒内正常运作，职训局可用于电池及多轨应用。 Configured internally in a gain of 5V/V, the INA332 offers flexibility in higher gains by choosinexternal resistors.配置内部 5V 电压的增益/ V 时
45、，INA332 提供更高的收益选择的外部电阻器的灵活性。 The INA332 rejects line noise and its harmonics because common-mode error remains low even at higher frequencies. 该 INA332 拒绝线噪声及其谐波，因为共模误差仍然很低，即使在更高的频率。BQ24025DRCR采用 3x3 QFN-10 封装的 bqTINY-II 1 节锂离子充电器 (2Ah)，具有 USB/AC 电源管理、7h 定时器、使能端和温度传感器 The bqTINY-II series are highly
46、-integrated, flexible Li-Ion linear charge and system power management devices for space-limited charger applications. In a single monolithic device, the bqTINY-II offers integrated USB-port and ac-adapter supply management with autonomous power-source selection, power-FET and current-sensor interfa
47、ces, high-accuracy current and voltage regulation, charge status, and charge termination. 该 bqTINY - II 系列是高度集成的，灵活的锂离子线性充电和空间有限的充电器应用系统的电源管理器件。在一个单片器件时，bqTINY - II 提供集成的 USB 端口和具有自主电源选择交流适配器电源管理，功率 FET 以及电流传感器接口，高精度电流和电压调节，充电状态和充电终止。The bqTINY-II automatically selects the USB-port or the ac-adapter
48、 as the power source for the system. In the USB configuration, the host can select from two preset charge rates of 100 mA or 500 mA. In the ac-adapter configuration, an external resistor sets the system or charge current. 该 bqTINY - II 自动选择 USB 端口或交流，作为系统电源适配器。在 USB 配置，主机可以选择从 2 100 mA 或 500 mA 的预设收
49、费。在 AC 适配器的配置，外部电阻设置系统或充电电流。 The bqTINY-II charges the battery in three phases: conditioning, constant current, and constant voltage. 该 bqTINY - II 的收费分三个阶段进行电池：空调，恒定电流和恒定电压。TLV1544CDR10 位 串行输出 85kSPS 4 通道 ADC TLV1544CDR 可编程供电/断电/ 转换速率，兼容 TMS320 DSP/SPI/QPSI The TLV1544 and TLV1548 are CMOS 10-bit switched-capacitor successive-approximation (SAR) analog-to-digital (A/D) converters. Each device has a chip select (CS), input-output clock (I/O CLK), data input (DATA IN) and serial data output (DATA OUT) that provide a direc
