2011全国大学生电子设计竞赛经验总结

电子设计大赛终于结束了，然而这经历的一个多月却构成了我大学生活难以割舍的部分，在这两个月里，经历了挫折与快乐，质疑与坚持，无奈与渴望，也让我对团队精神有了更多的认识，这个夏天感谢电子设计大赛!

此次电子设计大赛我们组投入的精力比较多，因此获益良多。我先着手于大的方向，然后在结合我所负责的方面展开。

在电子设计大赛培训前一阶段会有很多的讲座，接着有一个月左右的自行安排的时间。电子设计大赛的题目一般有五类方向，信号类，电源类，自动类，通信类，控制类。我们首先要根据三个组员的实力，爱好，专业在这五类中选择方向。当时学院在此之前有两天关于信号类题的培训，再加上我们专业也有关于信号处理方面的，所以我们组的主方向是信号类，辅方向是通信类和电源类的。

选好大方向后，对于学院这么多的讲座我们可以选择性的听取。刚开始我充满了热情，几乎所有的讲座都去听，PIC,FPGA,PID算法都听过但最后都没怎么用上，学的也不是很好。因此每个组选好方向后组长最好根据组员的情况把各个组员负责的任务分配下来。分配任务时三个人的主要的任务要明确，但还要顾及到其他人的任务。特别是组长，他一定要能胜任各方面的工作，对突发事件能够游刃有余。我们组当时组长是负责大方向的，此外单片机和DSP这块也是他负责的，我负责电路设计和调试，另一组员负责画板和制版。各组员的主方向都很明确，但我们平时也会相互协作。比如调电路，有时我调，有时组长调，有时调不出来时咋三一起上。同时，比赛期间突发状况会很多，这次我们选的是信号类E题，拿到题目后，三个滤波器，曼切斯特编码和伪随机码都得电路来实现，电路实现后才能后续的工作。我当时先选的是滤波器的设计，组长和另一组员就讨论着做其他的电路。因此每个组员的主方向要明确但要灵活，组员之间要有交集。组里成员的任务明确后就可以分工合作，各自选自己负责的方向去听取讲座。这样效率高又不会浪费时间。

讲座是老师讲，我们听，效果不是很大。真正重要的是接下来的一个月的培训，这时没有老师整天监督我们，挤牙膏式的教学不存在了，关键在于我们自己管理和安排上。我们可以根据自己组的大方向，做3~5道历年的真题，基本上一个星期完成一道。在这一个月期间，各组成员要针对所做的题目把自己负责的方面日臻完美。由于培训时很多组在一个大的实验室里，组与组之间可以相互交流。特别是PIC各个控制的算法，电路设计的细节，以及画板和制版的技巧等。另外，自己要多独立思考，不懂的问题要在网上收资料，或者找老师解决。

在这一个月中要完成的任务有很多。我初步归纳了有五点，第一，完成4道历年电子设计大赛的真题，并参考历年获奖作品，发现自己的不足和缺点。第二，做一些电赛期间可能做到的模块，比如，直流电源，最小系统，一些比较贵重的芯片插座等。第三，在完成题目的过程中要熟悉各种仪器的使用，比如示波器，电源，信号发生器。这三个是基本的，若是做通信类的题目的还要熟悉扫频仪的用法。电子设计大赛时，我们拿到题时要用示波器显示眼图，当时我就傻眼了，没听过，这就是基本功没做好。第四，组员要协调配合一下，就像我前面说的，组员之间要有交集。不要等到比赛时出问题，到时就后悔莫及了。第五，要提升各自的能力，不要想着把全部知识都学好，到头来什么学到的都只是皮毛。总之，光阴似箭，一定要珍惜这一个月。

在这次的电子设计大赛中，我负责电路设计和调试。培训期间设计过电源，直流稳压源和无限收发模块，比赛时设计了三个滤波器。感触最深的还是滤波器的设计，那么我就结合滤波器是设计分享下经验。

首先，根据题目要求提取要求设计滤波器的参数，利用filterlab软件工具设计出滤波器的电容电阻值，然后再根据题目给出的条件计算出带宽增益积等参数选择合适的放大器，这一步非常重要，放大器一旦选错就前功尽弃。在选放大器之前，我们可以先考虑学院现有的放大器，在网上把他们的芯片资料全找出来，认真的读取，特别关注他们的参数极限值，带宽增益积，还有芯片手册上配置的参数图(这一步要在培训期间就做好)。如果学院没有符合要求的放大器，就只能在网上搜，另外电赛期间也会有电子产品的公司来推广他们的产品，到时也可以咨询一下。

选好运算放大器后就开始Multisim仿真，这一步主要是要熟悉Multisim仿真软件的用法，用软件仿真的结果一般都很完美，但理论和实际还是有差距的。但我并不是说仿真没用，其实我每次都是把仿真的好了的电路图交给另一组员去画板的，而且有些不用调试效果就很好了。另外，为了方便调试，建议同学们以后做低通滤波器是，部分电阻用电位器代替。

待板子做好后，就可以开始调试了，首先说明一下调试的几个关键，第一，要熟练掌握各种仪器的用法，比如示波器的常见的几个用法，显示波形有三种方式，直流，交流，接地这三类的联系与区别，怎么利用示波器调出信号的波纹电压，怎么远距离使用示波器探头等等。第二，要注意各元器件的极限值。培训期间，我帮另一组调试电路时没怎么注意电容的最大耐压值，结果不禁意间爆了二个电容。还有一次记错了芯片的最大耐压值，结果裂了一块芯片，当时老师都被振住了，专门过来帮忙检测错误。其实这些都是低级错误，只要细心一些就可避免。

对于低通滤波器，调试时主要是看他的频率特性，可以用示波器点频法测试。也因为点频法太麻烦，当时我们就只是测试了截至频率和10倍频程处，如果这二处符合题目要求，我们就认为是合理的。但是到了测评现场，负责我们这组的老师不但要检测这些点还要看一下滤波器的整体的性能，也即全部点都得扫描一遍。滤波器的特性除了要满足截至频率和10倍频程外，还有二点是值得注意的，第一，防止低频地方有过冲的现象;第二，滤波器的下降速度，不能太平缓。

如果是做我这方面的，有几点建议和提醒。设计电路不要太局限，多看一些这个方面的资料。举个例子，我们平时接触的给运算放大器供电时要么是单电源，要么是正负电源绝对值一样的双电源供电，也可以有这种情况，双电源供电时正电源是+12V，负电源却只是-5V。此外，模电课本上有很多实用的电路平时可以尝试着做做，比如加法器电路，反相器电路，信号发生器电路(正弦波，三角波，方波的)电路，书后面提到的设计电源的电路等。这些都是基础，一定要做好。测试时还规定了使用的仪器，不能使用有存储，记忆功能的仪器，电赛期间我们一直使用的是带有记忆功能的示波器，然后到了测评现场，让我们重新使用一台无记忆功能的示波器，当时不怎么熟悉这个无记忆功能的示波器，调试时就有点问题。

电子设计大赛虽然历时只有一个月左右的时间，但是对我的锻炼却很大。我觉得参加电子设计大赛虽然在整个过程中会感觉很累，但是很有意义，而且我们在大学里能有几次机会参加这种比赛呢，抓住机会，把握生活。

云南大学信息学院通信工程

2011-10-6