VILLAMOSIPAR ÉS ELEKTRONIKA ISMERETEK KÖZÉPSZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

Átírás

1 Villamosipar és elektronika ismeretek középszint 7 ÉRETTSÉGI VIZSG 07. október 0. VILLMOSIPR ÉS ELEKTRONIK ISMERETEK KÖZÉPSZINTŰ ÍRÁSELI VIZSG JVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTTÓ EMERI ERŐFORRÁSOK MINISZTÉRIUM

2 Útmutató a vizsgázók teljesítményének értékeléséhez (az értékelő tanárok részére) z egyszerű, rövid feladatok és az összetett feladatok megoldásának értékelésénél kötelező a központilag összeállított javítási útmutatónak való megfelelés. javítási-értékelési útmutatóban feltüntetett válaszokra kizárólag a megadott pontszámok adhatók. megadott pontszámok további bontása csak ott lehetséges, ahol erre külön utalás van. maximális pontszám csak akkor adható meg, ha a megoldás a mennyiségi szempontok mellett a minőségi szempontokat és a feladat megoldásának dokumentálására vonatkozó elvárásokat maradéktalanul kielégíti. feladatra (részfeladatra) adható maximális pontszámot csak akkor kaphatja meg a vizsgázó, ha a képletbe az adatokat szakszerűen behelyettesíti, és így számítja ki a végeredményt. végeredmény csak akkor fogadható el teljes pontszámmal, ha az eredmény számértéke és mértékegysége is kifogástalan. részkérdésekre adható legkisebb pontszám pont, tört pontszám nem adható. Összefüggő részkérdések esetén, ha hibás valamelyik részfeladat eredménye, akkor a hibás eredmény következő részfeladatban (részfeladatokban) történő felhasználása esetén a kifogástalan megoldásokra a feltüntetett pontokat kell adni. Pontlevonást eredményez, ha a továbbvitt részeredmény szakmailag egyértelműen lehetetlen, illetve extrém, vagy a felhasznált részeredmény csökkenti az utána következő részfeladat(ok) megoldásának bonyolultságát. z útmutatótól eltérő, de szakmailag jó megoldásokat is el kell fogadni a feltüntetett pontszámokkal. 7 írásbeli vizsga / október 0.

3 I. feladatlap Egyszerű, rövid feladatok megoldása Maximális pontszám: 0.) Töltse ki a táblázat üres celláit az első oszlopban található minta alapján, azaz az értékek normál alakban, a mértékegységek prefixum nélkül szerepeljenek! pont MΩ 00 ms GHz 70 nf 5 kv. 0 6 Ω. 0 - S 0 9 Hz, F,5. 0 V.) Számítsa ki az alábbi kapcsolás eredő ellenállását! datok: R 3 kω R R3 kω R kω 3 pont R R + R + 3 ( R R ) 3kΩ + kω + ( kω kω) 5kΩ e 3.) Egy R 50 Ω értékű ellenállást U,5 V feszültségre kapcsolunk. Határozza meg az R ellenálláson átfolyó áramerősséget! pont I U,5 V 0,09 90m R 50 Ω.) Számítsa ki az R, kω nagyságú, Pmax W terhelhetőségű ellenállásra kapcsolható legnagyobb feszültséget! 3 pont U P R W 00 Ω 9 V max max 5.) Két azonos értékű sorosan kapcsolt kondenzátor eredő kapacitása Ce nf. Számítsa ki, mekkora egy-egy kondenzátor kapacitása! C C n Ce nf nf pont 7 írásbeli vizsga 3 / október 0.

4 6.) Határozza meg egy soros RLC kapcsolás impedanciáját! datok: R Ω XL 0 Ω XC Ω 3 pont ( X X ) ( Ω) + ( 0 Ω Ω) Ω Z R + 0 L C 7.) Számítsa ki az ideális műveleti erősítővel felépített kapcsolásban a visszacsatolt feszültségerősítés értékét viszonyszámban! datok: R,5 kω R 5 kω 3 pont uv R R 5 kω 50,5 kω 8.) Határozza meg egy erősítő teljesítményerősítését viszonyszámban! datok: u 50 Rbe 0 kω Rt 5 kω R be 0 kω P u R 5 kω t 3 pont 7 írásbeli vizsga / október 0.

5 9.) Nevezze meg a logikai kapukat és írja le a függvények algebrai alakját! 8 pont F F + F 3 F + 0.) Írja le az alábbi függvény diszjunktív sorszámos alakját! 3 3 F Π 0,,, 7 pont 3 3 F Σ ( ) (,,, 6) 7 írásbeli vizsga 5 / október 0.

6 .) Nevezze meg az alábbi vezérlés működési vázlatában található szerveket és berendezést! megnevezéseket a táblázat üres celláiba írja! Vegye figyelembe a jelek megnevezését! pont Megnevezés szerv szerv C szerv szerv E berendezés Érzékelő Vezérlő Erősítő eavatkozó Vezérelt berendezés. jel Vezető jel. jel Rendelkező jel 3. jel eavatkozó jel. jellemző Módosított jellemző 5. jellemző Vezérelt jellemző 6. jellemzők Zavaró jellemzők.) szabályozástechnikai tagok esetében az eredő átviteli tényezőt a tagok egymáshoz kapcsolása határozza meg. z alábbi eredő átviteli tényező kiszámításának képlete mellé írja oda a pontozott vonalra, hogy milyen kapcsoláshoz tartozik! következő kifejezések közül válasszon: párhuzamosan kapcsolt, visszacsatolt kapcsolás, sorosan kapcsolt 3 pont sorosan kapcsolt... + párhuzamosan kapcsolt + visszacsatolt kapcsolás.. 7 írásbeli vizsga 6 / október 0.

7 z I. feladatlap: Egyszerű, rövid feladatok pontozása Maximális pontszám: 0. feladat ( pont) pontszám azonos a helyes válaszok számával.. feladat (3 pont) Képlet pont, behelyettesítés pont, eredmény pont. 3. feladat ( pont) Képlet pont, behelyettesítés és eredmény pont.. feladat (3 pont) Képlet pont, behelyettesítés pont, eredmény pont. 5. feladat ( pont) Képlet pont, behelyettesítés és eredmény pont. 6. feladat (3 pont) Képlet pont, behelyettesítés pont, eredmény pont. 7. feladat (3 pont) Képlet pont, behelyettesítés pont, eredmény pont. 8. feladat (3 pont) Képlet pont, behelyettesítés pont, eredmény pont. 9. feladat (8 pont) pontszám azonos a helyes válaszok számával. logikai kapuknál elegendő egyféle megnevezés. 0. feladat ( pont) Csak hibátlan válasz fogadható el.. feladat ( pont) pontszám azonos a helyes válaszok számával.. feladat (3 pont) pontszám azonos a helyes válaszok számával. 7 írásbeli vizsga 7 / október 0.

8 II. feladatlap Összetett feladatok megoldása Maximális pontszám: 60. feladat 5 pont Egyenáramú hálózat számítása z alábbi aktív hálózat egy feszültséggenerátort, négy ellenállást és egy fogyasztót tartalmaz. datok: U0 6 V R, kω R 3,3 kω R3 3,9 kω R,8 kω Rt,5 kω a) Számítsa ki az áramkör generátor kapcsai felől mérhető eredő ellenállását és a generátor áramát (Re, I)! b) Rajzolja meg a Thevenin helyettesítő képet a terheléssel együtt! c) Számítsa ki a helyettesítő generátorfeszültséget (UTh0)! d) Határozza meg a belső ellenállás értékét (RThb)! e) z Rt terhelést cserélje ki úgy, hogy az áramkör illesztett állapotba kerüljön! Mekkora lesz a leadott teljesítmény (Ptill)?. feladat megoldása 5 pont a) z eredő ellenállás és az áram számítása: pont R e [ R R (R + R )], kω + [ 3,3 kω 3,9 kω (,8 kω +,5 kω) ],36 Ω R + k 3 t U I R e 6 V,36 kω 0 6,78 m b) Thevenin helyettesítő kép rajza: pont 7 írásbeli vizsga 8 / október 0.

9 c) helyettesítő generátorfeszültség meghatározása: 3 pont R R3 3,3 kω 3,9 kω UTh 0 U0 6V 9,58 V R + R R, kω + 3,3 kω 3,9 kω 3 d) belső ellenállás számítása: 3 pont RThb 3 (R R R ) + R (, kω 3,3 kω 3,9 kω) +,8 kω,5 kω e) leadott teljesítmény meghatározása: 3 pont R P illt R,5 kω Thb UTh0 (9,58 V) ill RThb,5 kω 9, mw Részletes értékelés: a) Re képlet pont, számítás pont, I számítása pont. Maximum pont. b) Helyes rajz pont, hibás kapcsolás 0 pont. Maximum pont. c) UTh0 képlet pont, behelyettesítés, számítás pont. Maximum 3 pont. d) RThb képlet pont, behelyettesítés, számítás pont. Maximum 3 pont. e) Rillt meghatározása pont, Pill képlet pont, számítás pont. Maximum 3 pont. 7 írásbeli vizsga 9 / október 0.

10 . feladat 5 pont Váltakozó áramú hálózat számítása z alábbi párhuzamos rezgőkör adatai: U 3 V (rezgőkörre kapcsolt feszültség) RV 50 kω (veszteségi ellenállás) C 7 nf (rezgőkör kapacitása) f0 0 khz (rezonanciafrekvencia) a) Számítsa ki az áramkör induktivitását (L)! b) Határozza meg rezonanciafrekvencián a rezgőkör áramát (I)! c) Számítsa ki a jósági tényezőt és a sávszélességet (Q, )! d) Mekkora teljesítmény alakul hővé az RV veszteségi ellenálláson (Pd)?. feladat megoldása 5 pont a) z induktivitás meghatározása: 3 pont L 5,39 mh π f C (0 khz) 0 π 7 nf b) z áram számítása: 3 pont U U 3 V I 60 μ Z R 50 kω c) jósági tényező és a sávszélesség meghatározása: 6 pont RV RV 50 kω Q 7,6 XL πf0 L π0 khz 5,39 mh f0 0 khz 67,8 Hz Q 7,6 d) hővé alakuló teljesítmény számítása: 3 pont U (3 V) Pd 80 μw R 50 kω V Részletes értékelés: a) L képlet pont, behelyettesítés és számítás pont. Maximum 3 pont. b) I képlet pont, behelyettesítés és számítás pont. Maximum 3 pont. c) Q számítása 3 pont, számítása 3 pont. Maximum 6 pont. d) Pd képlet pont, számítás pont. Maximum 3 pont. 7 írásbeli vizsga 0 / október 0.

11 3. feladat 5 pont Tranzisztoros erősítő kapcsolás vizsgálata z ábrán egy unipoláris tranzisztort alkalmazó erősítő leegyszerűsített váltakozó áramú helyettesítő képe látható. z erősítő fokozat adatai: R 0 kω (munkapont-beállító és munkaellenállás) RG 500 kω (a gate és a földpont közötti munkapont-beállító ellenállás) ys,5 m/v, ys 0 µs (a source-kapcsolás admittancia paraméterei) Ug 00 mv, Rg kω Rt 5 kω C C µf a) Határozza meg az erősítő bemeneti és kimeneti ellenállását (Rbe, Rki)! b) Számítsa ki a terhelt erősítő feszültségerősítését d-ben (aut d )! c) Határozza meg a kapcsolás kimenetén megjelenő feszültséget (U)! d) Számítással határozza meg az erősítő C csatoló kondenzátora miatt fellépő alsó határfrekvenciát (fa)! (Egyéb tényező nem befolyásolja az alsó határfrekvenciát.) 3. feladat megoldása 5 pont a) bemeneti és a kimeneti ellenállás meghatározása: pont R be RG R ki 500 kω R 0 kω 50 kω 8,33 kω y S b) z erősítő feszültségerősítésének számítása: pont m ut ys ( R ki R t ),5 ( 8,33 kω 5 kω) 7, 8 V d a ut 0 lg ut 0 lg 7,8 7,85 d c) z erősítő kimeneti feszültségének meghatározása: pont R be 500 kω m U Ug ut 00 mv,5 R R k 500 k + Ω + Ω V g be ( 8,33 kω 5 kω),56 V 7 írásbeli vizsga / október 0.

12 d) z erősítő alsó határfrekvenciájának számítása: 3 pont f ( R + R ) C Π ( 500 kω + kω) a Π be g μf 0,38 Hz Részletes értékelés: a) Ellenállásonként képlet, behelyettesítés, eredmény - pont. Maximum pont b) ut képlet pont, behelyettesítés, eredmény pont, aut d képlet pont, behelyettesítés, eredmény pont. Maximum pont c) U képlet pont, behelyettesítés pont, eredmény pont. Maximum pont d) fa képlet pont, behelyettesítés pont, eredmény pont. Maximum 3 pont 7 írásbeli vizsga / október 0.

13 . feladat 5 pont Logikai áramkör vizsgálata z alábbi igazságtáblázat egy négyváltozós logikai függvény igaz értékű mintermes kombinációit tartalmazza. legnagyobb helyi értékű bemeneti változót jelöli. a) Írja fel a megadott logikai függvény diszjunktív sorszámos algebrai alakját (Y diszj)! b) Veitch- vagy Karnough-tábla segítségével hozza létre a felírt logikai függvény legegyszerűbb mintermes algebrai alakját (Y min)! c) Valósítsa meg az egyszerűsített mintermes logikai függvényt két vagy három bemenetű NN kapuk alkalmazásával! ( változók csak ponált alakban állnak rendelkezésre.) d) Grafikus átalakítás után írja fel a logikai függvény legegyszerűbb maxtermes alakját (Y max)! Valósítsa meg az egyszerűsített maxtermes logikai függvényt két vagy három bemenetű NOR kapuk alkalmazásával! ( változók csak ponált alakban állnak rendelkezésre.). feladat megoldása a) logikai függvény diszjunktív sorszámos alakja: 3 pont Y diszj Σ (0,, 3, 7, 8,0,3,5) 7 írásbeli vizsga 3 / október 0.

14 7 írásbeli vizsga / október 0. b) Grafikus egyszerűsítés, a legegyszerűbb algebrai alak: pont C Y min + + c) függvény megvalósítása NN kapukkal: pont C C Y min + + d) függvény megvalósítása NOR kapukkal: pont

15 Y max ( + ) ( + C + ) ( + + ) Y max ( + ) ( + C + ) ( + + ) C Részletes értékelés: a) iszjunktív szabályos sorszámos alak felírása 3 pont. Maximum 3 pont b) Grafikus egyszerűsítés pont, legegyszerűbb mintermes függvény felírása pont. Maximum pont c) Függvény átalakítás pont, függvény megvalósítása NN kapukkal 3 pont. Maximum pont d) Legegyszerűbb maxtermes függvény felírása pont, függvény megvalósítása NOR kapukkal pont. Maximum pont 7 írásbeli vizsga 5 / október 0.