内容概要：本文档是2013年全国大学生电子设计竞赛的试题，详细介绍了单相AC-DC变换电路的设计任务与要求。该电路旨在将220V交流电转换为稳定的36V直流电，输出电流额定值为2A。基本要求包括确保输出电压稳定、负载调整率和电压调整率不超过0.5%，以及设计功率因数测量电路和过流保护功能。发挥部分则提出了更高的性能指标，如功率因数校正至不低于0.98、效率不低于95%，并能自动调整功率因数。此外，文档还提供了评分标准、设计报告的具体要求及测试方法。 适合人群：面向参加全国大学生电子设计竞赛的本科组学生，特别是对电力电子技术感兴趣的电气工程及相关专业学生。 使用场景及目标：①帮助参赛学生掌握单相AC-DC变换电路的设计与制作方法；②提升学生对电路性能优化的理解，如提高效率、功率因数校正等；③培养学生的团队协作能力，严格按照竞赛规则完成任务。 阅读建议：在准备竞赛过程中，学生应仔细研读文档中的各项要求，理解每个技术指标的意义和实现方法，同时注意设计报告的撰写规范，确保实验数据真实可靠，并能清晰表达设计方案和技术细节。

智能变电站状态监测技术是现代电力系统中至关重要的组成部分，旨在提升变电站的运行效率、安全性和稳定性。这种技术的实施基于变电站信息的数字化、通信平台的网络化以及信息共享的标准化，使得变电站能够支持实时自动控制、在线分析决策和协同互动等功能，与周边变电站和电网调度系统实现高效互动。 智能变电站状态监测的核心在于采用先进的传感系统，这些系统具有高可靠性、集成性、低碳和环保的特点。它们能够全面地采集、测量、控制和保护电力设备，并进行信息监测。通过这些功能，状态监测系统可以提前发现设备的潜在故障，提高供电的可靠性，减少非计划停机，同时为设备的状态检修提供关键数据。 电力设备智能状态监测系统包括数据采集、传输和分析处理三个关键步骤。通过传感器获取设备的特征参数，然后利用通信网络将数据传输至中央处理系统。在这个过程中，由于电磁环境的复杂性，原始模拟信号可能会受到干扰，因此通常会采用现场总线技术和模拟转换来确保数据的准确传输。系统遵循IEC61850标准，分为过程层、间隔层和站控层三层结构，这种分层分布式设计增强了系统的灵活性和可扩展性。 状态监测系统的设计需要考虑到跨部门和跨系统的整合。例如，无锡西泾变电站的智能状态监测系统就涵盖了生产技术部、调控中心等多个部门，以及PMIS、SCADA、EMS等多个系统。这样的设计允许各个部门和系统之间有效地共享信息，实现设备状态的全面监控和综合管理。 在故障诊断方面，智能状态监测系统利用专家系统、神经网络理论、灰色轨迹理论、数据库技术和模糊理论模型等多种算法，对电力设备进行故障诊断。这些算法能够突破传统方法的局限，提供更精确的故障识别。此外，系统还能根据设备的运行状态数据库进行综合诊断，为设备检修提供辅助决策，进一步优化设备维护策略。 智能变电站状态监测技术是智能电网的关键技术之一，它不仅能够提高变电站的运行效率，还能够通过预防性维护减少设备故障，保障电网的安全稳定运行。随着技术的不断进步，未来状态监测系统将会更加智能化，能够更好地适应电力系统日益复杂的需求。

白噪声发生器是一种重要的电子设备，它主要用于生成具有平坦功率谱的随机信号，即在所有频率上具有相同功率的噪声，这种噪声被称为白噪声。在本文中，我们将深入探讨一种基于PN结齐纳噪音原理的白噪声发生器。 我们要理解PN结的基本概念。PN结是半导体材料中的一个重要组成部分，它是P型半导体与N型半导体接触形成的界面。在PN结中，电子和空穴（带负电和正电的载流子）在界面处重新组合，形成一个耗尽区，这个区域几乎没有自由移动的载流子。当在PN结施加反向电压时，如果电压足够大，就会发生齐纳击穿，此时电流会突然增大，同时伴随着大量的噪声产生。 齐纳击穿是一种非线性现象，当反向电压达到一定阈值（称为齐纳电压）时，PN结的势垒被击穿，形成一个低阻通道，允许电流迅速增加。在这个过程中，大量的电子和空穴对快速重组，释放出能量，这些能量以热噪声的形式表现出来，也就是我们所说的齐纳噪声。 在白噪声发生器的设计中，一个晶体管的基极-发射极PN结被反向偏置，以利用齐纳击穿产生的噪声。通常，这种反向电压约为5V，但实际上，为了确保PN结能够可靠地击穿并产生足够的噪声，电源电压应该超过5V，最好是8V或更高。在示例电路中，12V电源常被采用，因为它可以提供足够的电压裕量，确保噪声的稳定生成。 电路中的2K2电阻在原始设计中可能用于控制噪声的强度或者作为反馈电阻来调整噪声的特性。如果目标是简单地生成白噪声，可以将控制连线直接相连，省去这个电阻。这样，噪声信号会直接通过PN结，然后经过放大，最终由扬声器输出，用户可以听到类似“咝咝”声的白噪声。 白噪声在电子工程、通信、音频测试、信号处理等多个领域都有广泛的应用。例如，在电子竞赛中，它可以用来测试滤波器的性能；在音频系统中，用于校准和测试设备的频率响应；在通信系统中，白噪声可用于模拟真实环境下的干扰，帮助评估系统的抗干扰能力。 总结来说，PN结齐纳噪音原理的白噪声发生器是一种实用且简单的设备，它利用半导体PN结的特性生成白噪声。通过调整电路参数，我们可以控制噪声的强度和特性，以满足不同应用场景的需求。这种基本的白噪声发生器设计不仅教育意义重大，也是实际工程应用中的一个重要工具。

利用LabVIEW提供的虚拟仪器开发系统集成环境，将智能仪器同电工实验结合起来，成功地实现了虚拟实验室教学系统的滤波器部分，该项应用发挥了虚拟仪器在分析、测量等方面的优势。在大学教学中通过引入基于LabVIEW虚拟仪器的教学，可以充分利用计算机来实现和扩展传统仪器的功能，促进虚拟仪器在教学、实验和工程领域的推广。 【LabVIEW在智能虚拟仪器仿真中的应用】 LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）是美国国家仪器（NI）公司开发的一种基于图形化编程语言（G语言）的虚拟仪器软件开发工具。它允许用户在通用计算机平台上自定义和设计仪器的测试功能，以满足特定的测试需求。这一技术的核心理念是“软件即仪器”，强调了软件在实现仪器功能中的关键作用。 LabVIEW具有强大的内置功能，涵盖了仿真、数据采集、仪器控制、测量分析和数据显示等多个方面。它的编程环境包括前面板、框图程序和图标/接线端口三部分。前面板模拟真实仪器的界面，框图程序则通过G语言控制前面板上的对象，图标/接线端口则用于模块化编程，创建可重用的子程序。 在电工实验中，LabVIEW被用来构建虚拟滤波器系统，以演示和分析滤波器的工作原理。例如，低通滤波器、谐振滤波器和有源滤波器的电路模型可以通过LabVIEW的公式节点（subVI）实现。这些公式节点内嵌了相应的数学表达式，如输入输出函数，用于计算滤波后的信号。用户可以根据实际的电阻、电容或电感值调整参数，观察滤波效果。 低通滤波器利用电感和电容对不同频率信号的阻抗特性，去除高频成分，保留低频成分。谐振滤波器则利用并联谐振电路在特定频率下呈现极高阻抗的特性，实现对特定频率信号的过滤。有源滤波器由运算放大器和电容、电阻组成，无需电感，且通常具有较好的滤波性能。 在LabVIEW中，用户可以通过设置不同的信号源（如正弦波），调整采样点数，然后将滤波器的参数（电阻、电容值）输入到公式节点，观察滤波后的信号波形。通过这种方式，学生可以直观地理解滤波器的幅频特性，并进行实验验证。 虚拟仪器技术通过LabVIEW的使用，解决了实验室设备不足的问题，使得学生能够在计算机上进行多次实验，提升对理论知识的理解和实践技能。同时，它也为设计性实验提供了可能性，有助于培养学生的创新思维和动手能力。随着技术的发展，LabVIEW在教学、实验和工程领域的应用越来越广泛，成为现代教育和科研的重要工具。

本章我们将介绍数字温湿度传感器DHT11的使用，该传感器不但能测温度，还能测湿度。本章我们将向大家介绍如何使用STM32来读取DHT11数字温湿度传感器，从而得到环境温度和湿度等信息，并把从温湿度值显示在TFTLCD模块上。

　典型的D类音频系统先把模拟音频输入信号转换为数字PWM信号，在数字域进行功率放大，然后再把数字信号转换成模拟音频信号输出。

控制器局域网络CAN（Controller Area Network）是德国BOSCH公司为解决现代汽车中众多电子设备之间的数据交换而开发的一种串行数据通信协议，

本系统以AT89S52单片机为核心处理器，以无线发射/接收模块配合无线编码/解码芯片进行无线通讯，增强了无线通讯的抗干扰能力。

此解决方案使用近场通信 （NFC） 技术实现了无电池键盘。此解决方案的核心部分是可以由主机微控制器读写的 TI 动态 NFC 标签。

本文介绍了基于ARM7的分布式远程测控系统设计。 本系统是为监控无人职守电信机房环境设计的。系统上位机采用一台微机作为主控室监控主机，下位机为多台分布于各机房的测控终端。