MAGYAR KERESKEDELMI ÉS IPARKAMARA. Országos Szakmai Tanulmányi Verseny. Elődöntő KOMPLEX ÍRÁSBELI FELADATSOR

Átírás

1 MAGYAR KERESKEDELMI ÉS IPARKAMARA Országos Szakmai Tanulmányi Verseny Elődöntő KOMPLEX ÍRÁSBELI FELADATSOR Szakképesítés: SZVK rendelet száma: Komplex írásbeli: Számolási, áramköri, tervezési feladatok megoldása elektrotechnika, elektronika, digitális technika, irányítástechnika tananyagból. Elérhető pontszám: 200 pont Az írásbeli verseny időtartama: 180 perc Javító neve Elért pontszám Aláírása

2 Fontos tudnivalók! Kedves Versenyző! A feladatok megoldása során a következő eszközöket használhatja: Számológép Rajzeszközök (vonalzók, körző, szögmérő) Javasoljuk, hogy először olvassa végig a feladatokat, a megoldást az Ön számára egyszerűbb kérdések megválaszolásával kezdje. A sikeres verseny érdekében kérjük, hogy figyeljen az alábbiakra: Az egyes oldalakon a feladatok leírása után hagyott szabad helyen dolgozhat, itt kell a végleges megoldását megadnia. Különálló lapot nem használhat! Szükség esetén fogalmazványt piszkozatot készíthet, amelyet a feladat beadása előtt átlósan húzzon át. Ez nem képezi a dolgozat értékelendő részét. Némelyik feladattípus elvárja, hogy megindokolja választását. Kérjük, hogy itt szorítkozzon a lényegre, s mindig a kipontozott vonalra próbálja meg összefoglalni a legfontosabb szempontokat! Teszt jellegű feladatoknál nem javíthat! Javasoljuk, hogy a megoldását először ceruzával jelölje be, majd miután többször átgondolta, írja át tintával. A feladatok megoldásánál ügyeljen a következők betartására: 1. A feladatok megoldásához az íróeszközön és rajzeszközökön (vonalzók, körző, szögmérő) kívül csak számológépet használhat! 2. Ceruzával írt versenydolgozat nem fogadható el, kivéve a szükséges vázlatokat, rajzokat! 3. Meg nem engedett segédeszköz használata a versenyből való kizárást vonja maga után! Ügyeljen arra, hogy áttekinthetően és szép külalakkal dolgozzon! Sikeres megoldást és jó munkát kívánunk! 2/16

3 1. Feladat. Egyenáramú hálózat vizsgálata a) Határozza meg az 1. ábrán látható áramkör R 3 ellenálláson kívüli részének A B pontokra vonatkozó Thevenin helyettesítő képét! Rajzolja fel a helyettesítő képet és számítsa ki a benne szereplő elemek értékeit! Mivel a hálózat lineáris, használja a szuperpozíció elvét! Az egyes hatások vizsgálatához rajzoljon helyettesítő ábrákat!... pont / 24 pont R 1 = 1kΩ; R 2 = 2kΩ; R 3 = 3kΩ; R 4 = 2kΩ; R 5 = 1kΩ U 1 = 9V; U 2 = 6V; I = 5mA Oldalpontszám:... pont / 24 pont 3/16

4 4/16

5 b) Magyarázza el ezen elv (szuperpozíció) alkalmazásának gyakorlati kivitelezését!... pont / 4 pont c) Helyezze be az áramkörbe az R 3 ellenállást és az előző helyettesítő kép segítségével határozza meg az ellenállás U 3 feszültségét és I 3 áramát!... pont / 6 pont Oldalpontszám:... pont / 10 pont 5/16

6 2. Feladat. Váltakozó áramú hálózat vizsgálata f = 2kHz; C = 20nF; L = 200mH; R = 2kΩ Az R ellenálláson folyó áram I R = 4mA a) A fenti adatok ismeretében határozza meg az összes alkatrész áramát, feszültségét, valamint az eredő I áramot!... pont / 20 pont Oldalpontszám:... pont / 20 pont 6/16

7 b) Szerkesszen értékarányos vektorábrát! A vektorábra alapján határozza meg az U kapocs feszültséget!... pont / 12 pont Oldalpontszám:... pont / 12 pont 7/16

8 3. Feladat. Analóg elektronikai feladat Hőmérséklet mérésére alkalmas kapcsolást kell készíteni a következő kapcsolási rajz alapján. A méréshez alkalmazott mérőelem Platina ellenállás a következő adatokkal: 0 esetén R 0 = 1000Ω az alapellenállása Érzékelési tartománya: Hőfok tényezője: α = 3, A mérőhíd táplálásához szükséges U R = 5V referencia feszültséget a Zener diódás referencia forrás biztosítja. A Zener ZF 3,6 típus, melynek árama I Z = 5mA R 2 = 10kΩ állandó érték. Az alkalmazott tápfeszültség U T = ±15V A kapcsolással megvalósítandó mérési tartomány: Az ellenállások értékeinek meghatározásakor az E12-es szabványos sorból válasszon! (E12 értékei: 1,0; 1,2; 1,5; 1,8; 2,2; 2,7; 3,3; 3,9; 4,7; 5,6; 6,8; 8,2) a) Számítsa ki a referencia forrás ellenállásait! R 1 =?, R 3 =?... pont / 10 pont Oldalpontszám:... pont / 10 pont 8/16

9 b) Vizsgálja meg, hogy amennyiben változik a Zener feszültsége ±5% -kal, hogyan lehet U R értékét továbbra is stabilan tartani! Számítsa ki a szükséges korrekció értékét! A megoldás R 3 helyett egy állandó értékű ellenállás és egy potencióméter együttes alkalmazása, határozza meg ezen alkatrészek értékét.... pont / 12 pont c) Terheletlen mérőhíd esetén számítsa ki a híd ellenállásait úgy, hogy a kiegyenlített állapot T = 0 -on I R = 2mA-es áramnál jöjjön létre!... pont / 7 pont Oldalpontszám:... pont / 19 pont 9/16

10 d) Határozza meg a terheletlen mérőhíd A és B pontjain megjelenő feszültségeket a mérési tartomány két szélső értékénél!... pont / 16 pont e) Méretezze a különbségképző ellenállásait úgy, hogy a kimeneti feszültség U kimax = ±1V legyen és a mérőhídra gyakorolt terhelő hatása elhanyagolható legyen! Számítását indokolja!... pont / 19 pont Oldalpontszám:... pont / 35 pont 10/16

11 4. Feladat. Digitális technikai feladat Adott egy 4 változós függvény sorszámos alakja: F 4 4 = (A, B, C, D) = (1,3,5,9,13) 4 + (0,1,2,3,6,7,8,9,11,12,13) Az áramkör megvalósításához a következő típusú IC-k állnak rendelkezésre: db 2 bemenetű NAND kapu db 2 bemenetű NOR kapu db INVERTER db 2 bemenetű AND kapu db 3 bemenetű AND kapu db 3 bemenetű NOR kapu db 4 bemenetű NOR kapu db 4 bemenetű OR/NOR kapu A megvalósításhoz a változók csak ponált alakban állnak rendelkezésre. A tervezés során használjon szabványos rajzjeleket! a) Ábrázolja a függvényt minterm-táblán a változók megadott sorrendjével!... pont / 13 pont Oldalpontszám:... pont / 13 pont 11/16

12 b) Írja fel a tábla alapján a legegyszerűbb algebrai alakot!... pont / 4 pont c) Valósítsa meg ezt a függvényt NOT-AND-OR kapukkal! Válasszon kapukat a rendelkezésre álló készletből és határozza meg a megvalósításhoz szükséges áramkörök (tokok) számát!... pont / 8 pont Oldalpontszám:... pont / 12 pont 12/16

13 d) Alakítsa át a függvény algebrai alakját úgy, hogy 2 bemenetű NAND kapukkal realizálható legyen!... pont / 10 pont e) Valósítsa meg ezt a függvényt kizárólag 2 bemenetű NAND kapukkal! Válasszon kapukat a rendelkezésre álló készletből és határozza meg a megvalósításhoz szükséges áramkörök ( tokok ) számát!... pont / 8 pont Oldalpontszám:... pont / 18 pont 13/16

14 f) Alakítsa át a függvényt úgy, hogy csak NOR kapukkal megvalósítható legyen! Az átalakításhoz rajzolja fel az eredeti függvény maxterm tábláját az a) pontban létrehozott minterm tábla alapján!... pont / 4 pont g) Írja fel a maxterm tábla alapján a legegyszerűbb algebrai alakot!... pont / 3 pont Oldalpontszám:... pont / 7 pont 14/16

15 h) Valósítsa meg ezt a függvényt kizárólag NOR kapukkal! Válasszon kapukat a rendelkezésre álló készletből és határozza meg a megvalósításhoz szükséges áramkörök (tokok) számát!... pont / 7 pont i) A három megvalósítás közül melyik a leggazdaságosabb? Válaszát indokolja!... pont / 3 pont Oldalpontszám:... pont / 10 pont 15/16

16 5. Feladat.... pont / 10 pont Határozza meg az alábbi vezérlés hatásvázlata alapján az Y e eredő átvitelt! Elérhető pontszám: 200 pont Oldalpontszám:... pont / 10 pont Elért pontszám:... pont 16/16