2012年TI杯电子设计大赛预测题

依据给出的元件清单，得到了如下几道预测题，仅供参考

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4~5只白光LED进行照明。

二、要求

1．LED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40Ω。

二、要求

1．基本要求

（1）放大器的输入电阻≥1k 。输入电压有效值V i≤20mV。

（2）在负载为40Ω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100Hz~10kHz。3dB通频带扩展到20Hz~20kHz。（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）

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。