ATOMATKA É ELEKTONKA MEETEK EMELT ZNTŰ ÍÁBEL VZGA JAVÍTÁ-ÉTÉKELÉ ÚTMTATÓ A MNTAFELADATOKHOZ
Egyszerű, rövid feladatok Maximális pontszám: 40. Üzem közben egy rézvezető villamos ellenállása 0 = Ω értékről =,5 Ω értékre nő. zámítsa ki, mekkora a vezeték hőmérsékletváltozása (ΔT)! Adat: α = 0,0038 / 0 C 3 pont 0,5 Ω Ω 0 ΔT 39,5 C α 0 0,0038 Ω 0 C ΔT összefüggés pont, számítása pont. Egy síkkondenzátor alumínium fegyverzeteit oxidréteggel szigetelik el egymástól. Mekkora felületű fegyverzetekre van szükség, hogy a villamos kapacitása C = µf legyen (A)? 4 pont As Adatok: εr = 9 (relatív dielektromos állandó), ε 0 = 8,86 0 (légüres tér Vm dielektromos állandója), d = 0µm (szigetelő vastagsága) 6 C d 0 F 0 m A 0,5 m εr ε0 As 9 8,86 0 Vm A összefüggés pont, számítása pont 3. Az alábbi áramkör adatai a rajzról leolvashatók. zámítsa ki az ellenálláson átfolyó áram nagyságát ()! pont 5,8 kω ma 4, kω,8 kω 3,6 ma összefüggés pont, számítása pont 4. Egy valóságos feszültség generátort t ellenállással terhelünk. zámítsa ki a terhelő ellenállás értékét illesztett terhelés esetén (till)! 4 pont Adatok: ü = 0V, k = 9,4V, t = 0 ma till b ü t k 0 V 9,4 V 30 Ω 0 ma till összefüggés pont, számítása pont / 5
5. Töltse ki az alábbi táblázat hiányzó celláit! A táblázat sorai frekvencia, villamos ellenállás, induktív reaktancia és kapacitív reaktancia értékeit tartalmazza.3 pont f [khz] 3 4 [kω] XL[kΩ] 3 4 XC[kΩ] 8 5,33 4 Helyes válasz 3 pont, egy hiba esetén pont, két hiba esetén pont, további hibák esetében 0 pont 6. Egy váltakozó áramú áramkörben a következő mennyiségeket mértük: = 30V, f = 50Hz, = 0A, P = kw. Ezek ismeretében számítsa ki az áramkör meddő teljesítményét (Q vagy Pm)! pont Q P ( ) P (30 V 0 A) (000 W) 36 var Q összefüggés pont, számítása pont 7. zámítsa ki egy dióda (BAP 65-03) váltakozó áramú (differenciális) ellenállását (r D)! Adatok: F = 0,67 V, F = 0,7 V, F = 0mA, F = 80 ma pont r D F F F F 0,7V 0,67 V 0,57 Ω 80 ma 0m A r D összefüggés pont, számítása pont 8. Adja meg egy JFET munkapont beállító ellenállás értékét, ha G0 = -V és D0 = ma ()! pont G0 D0 V ma kω összefüggés pont, számítása pont 9. Készítsen egy kisfrekvenciás, neminvertáló erősítő alapkapcsolást! A következő elemeket használja: db C műveleti erősítő, 4 db villamos ellenállás (,, V, T), db kondenzátor (C, C). 3 pont Hibátlan rajz 3 pont, hibás, de működő kapcsolás pont, működésképtelen kapcsolás 0 pont 3 / 5
0. A lenti ábrán egy félvezető eszköz jelleggörbéjét látja. Nevezze meg az áramköri elemet és a rajta feltüntetett T és B0 mennyiségeket! 3 pont Az áramköri elem megnevezése: tirisztor T jelölésű mennyiség: tartóáram B0 jelölésű mennyiség: nullátmeneti billenőfeszültség Minden helyes válasz pont.. Adott egy háromváltozós logikai függvény V-K táblája! Írja fel a függvény diszjunktív algebrai alakját! Nevezze meg a logikai függvényt! pont F 3 A C A C Megnevezés: ANTVALENCA (KZÁÓ VAGY) függvény F 3 helyes felírása pont, megnevezése pont. Írja fel a következő négy változós logikai függvény legegyszerűbb diszjunktív sorszámos alakját! A - 3 súlyozású függvényváltozó. 3 pont F 4 Σ F 4 4 A C A B 0,,,3,8, 9,,3 F 4 helyes felírása 3 pont, egy hiba pont, további hibák 0 pont 4 / 5
3. Melyik logikai függvényt valósítja meg az alábbi MO kapuáramkör (F)? pont F A B Helyes függvény megadás pont, hiba esetén 0 pont 4. Az alábbi szenzorok mely fizikai mennyiségek érzékelésére, átalakítására készültek? Helyezze őket a táblázat megfelelő oszlopába! Egyes szenzorok akár több helyen is szerepelhetnek! zenzorok: termisztorok, fényelemek, dióda, Hall elem, piezokristály, bimetál, bélyeges nyúlásmérő, eed elem, LD, induktivitás. pont Erő, nyomás Hőmérséklet Fény Mágneses tér piezokristály bélyeges nyúlásmérő induktivitás termisztorok dióda bimetál fényelemek dióda LD Hall elem eed elem induktivitás Helyes kitöltés pont, hiba pont, kettőnél több hiba 0 pont. 5. Melyik analóg szabályozási tag látható az alábbi ábrán? 3 pont ntegráló szabályozó tag Helyes válasz 3 pont 5 / 5
Összetett feladatok Maximális pontszám: 80. feladat Összesen: 0 pont Passzív négypólus vizsgálata Az ábrákon egy ohmos ellenállásokból álló négypólus terheletlen, ill. terhelt állapotban látható. Adatok: = =,5 kω, 3 = 4 = 3kΩ, g = 4 V, g = 50 Ω Feladatok: a) Nevezze megaz A) ábránlátható négypólus H paramétereit a megadott egyenletek alapján! H H H H b) zámítsa ki az A) ábránlátható négypólus H paramétereinek értékeit (H, H, H, H)! c) Határozza meg a B) ábra szerinti kapcsolásban az illesztett terhelést biztosító terhelő ellenállás (till) értékét! d) zámítsa ki a B) ábrán látható, illesztetten terhelt négypólus bemeneti ellenállását és bemeneti feszültségét (be, )! 6 / 5
. feladat megoldása 0 pont a) A négypólus H paramétereinek megnevezései: 4 pont H: rövidzárási bemeneti impedancia (bemeneti ellenállás) H: üresjárási feszültség-visszahatás H: rövidzárási áramátviteli tényező (áramerősítés) H: üresjárási kimeneti admittancia (kimeneti vezetés) b) A H paraméterek meghatározása: 8 pont H x 5k 5 k x 3 k 5 k,,, H 0 3 H 0, 5k H 0, 33, 5k 3k 3 H 0, 5k H 0, 33, 5k 3k 3 H 0 H 4 x 3 k x, 5k 3k 3 0, 56 m c) Az illesztett terhelő ellenállás: 3 pont till ki x x 50 5, k till g 3 4 x 5, k 3 k x 3 k 67, k d) A bemeneti ellenállás és a bemeneti feszültség: 5 pont be g g be x x 3 k x 67, k 3 k x 5, k 5, k, 6 k be 4 till 3 be,6 k g 4 V 3, 9 V 50,6 k g be 7 / 5
észletes értékelés: a) H paraméterek megnevezése - pont Maximum 4 pont b) H paraméterek összefüggései - pont H paraméterek számítása- pont Maximum 8 pont c) till összefüggés pont, számítása pont Maximum 3 pont d) be összefüggés pont, számítása pont összefüggés pont, számítása pont Maximum 5 pont 8 / 5
. feladat Összesen: 0 pont -L-C rezgőkörök vizsgálata Az ábrákon egy soros és egy párhuzamos rezgőkör látható. Adatok: L = 4,5mH,C = 8nF,Q = 55 Feladatok: a) Határozza meg az A) ábrán látható soros rezgőkör rezonanciafrekvenciáját (f0)! b) zámítsa ki a soros rezgőkör veszteségi ellenállását és sávszélességét (, B)! c) Határozza meg a B) ábrán látható párhuzamos rezgőkört alkotó áramköri elemeket, ha a két rezgőkör azonos rezonanciafrekvenciájú, jósági tényezőjű és sávszélességű, azaz f0 = fp0, Q = QP, B = BP (LP, CP, P)! d) Készítse el mindkét rezgőkör feszültség-áram vektorábráját rezonanciafrekvencián!. feladat megoldása 0 pont f a) A soros rezgőkör rezonanciafrekvenciája: 3 pont L C 6 5 khz 4, 5 mh 8 nf 0, Q b) A soros rezgőkör veszteségi ellenállása és sávszélessége: 6 pont f0 L f0 L 6, 5 khz 4,5 mh 3, 6 Q 55 B f Q 0 6, 5 khz 55 48 Hz 9 / 5
c) A párhuzamos rezgőkört alkotó kétpólus áramköri elemei: 5 pont LP L 4, 5 mh C P C 8 nf P Q 55 3, 6 4, k d) A rezgőkörök vektorábrái: 6 pont észletes értékelés: a) f0 összefüggés pont, számítása pont Maximum 3 pont b) Q összefüggés pont, számítása pont B összefüggés pont, számítása pont Maximum 6 pont. c) LP felírása pont, CP felírása pont P összefüggés pont, számítása pont Maximum 5 pont d) Hibátlan vektorábrák 3-3 pont Elvi hibánként - pont levonás 0-ig Maximum 6 pont 0 / 5
3. feladat Összesen: 0 pont Műveleti erősítős kapcsolás jellemzőinek számítása Az ábrán látható műveleti erősítő adatai: nyílthurkú feszültségerősítés: A db u0 = 00 db nyílthurkú feszültségerősítés felső határfrekvenciája: f0 = 0 Hz Az erősítő jellemzői: =,5 kω visszacsatolt feszültségerősítés: Av = 6 alsó határfrekvencia: fa =,65 Hz (a C csatoló kondenzátor okozza) A meghajtó generátor jellemzői: g = 30 mv, g = 500 Ω Terhelő ellenállás: t = 4 kω Feladatok: a) Határozza meg a visszacsatoló ellenállás értéket (3)! b) zámítsa ki a nyugalmi munkaponti áramot biztosító kompenzáló ellenállás és a bemeneti ellenállás értékét (, be)! c) Határozza meg a bementi és a kimeneti feszültséget, valamint a kimeneti teljesítményt (be, ki, Pki)! d) zámítsa ki az erősítő felső határfrekvenciáját (ff)! e) zámítsa ki a kimeneti csatoló kondenzátor kapacitásának értékét (C)! 3. feladat megoldása 0 pont a) 3 ellenállás értéke: 3 pont A v = + 3 = 6 3 = A v = 6,5kΩ,5kΩ = 6,5 kω b) Kompenzáló és bemeneti ellenállás értéke: 4 pont / 5
= 3 =,5kΩ 6,5kΩ,4 kω be = =,4 kω c) Bemeneti és kimeneti feszültség és kimeneti teljesítmény: 6 pont be,4 kω be = g = 30mV 4,83 mv be + g,4 kω + 0,5kΩ ki = A v be = 6 4,83 mv 645,58 mv P ki = u ki (645,58 mv) = 04, mw t 4 kω d) Felső határfrekvencia: 4 pont A 0 = 0 A db 0 0 = 0 5 f f = f 0 A 0 = 0 Hz 05 38,46 khz A v 6 e) Kimeneti csatoló kondenzátor: 3 pont C = = π f a t 6,8,65 Hz 4kΩ 5μF észletes értékelés: a) Av összefüggés pont, átrendezés és számítás pont Maximum3 pont b) összefüggés pont, számítása pont be pont Maximum 4 pont. c) be összefüggés pont, számítása pont ki összefüggés pont, számítása pont Pki összefüggés pont, számítása pont Maximum6 pont d) A0összefüggés pont, számítása pont ff összefüggés pont, számítása pont Maximum4 pont e) C összefüggése pont, számítása pont Maximum3 pont / 5
4. feladat Összesen: 0 pont Logikai függvény megvalósítása Az ábrán látható logikai hálózat négy érzékelőről fogad jelzést. A kimenet F 4 függvényének akkor kell logikai 0 értéket adnia, ha: - A és C érzékelőkről egyszerre logikai jelzés érkezik, vagy - A és B érzékelőkről egyszerre logikai jelzés érkezik, vagy - B és D érzékelőkről egyszerre logikai jelzés érkezik. Feladatok: a) Írja fel a logikai függvény igazságtáblázatát! b) Írja fel a függvény sorszámos diszjunktív és a sorszámos konjunktív alakját! c) Ábrázolja függvényt grafikusan és határozza meg a legegyszerűbb diszjunktív alakot! d) Alakítsa át a függvényt NAND műveletes alakra és valósítsa meg tetszőleges bemenetszámú NAND kapukkal! A változók csak ponált formában állnak rendelkezésre. e) Kiemeléssel hozza a függvényt többszintű alakra és valósítsa meg bemenetű NAND kapukkal! A változók csak ponált formában állnak rendelkezésre. 4. feladat megoldása 0 pont a) gazságtáblázat: 4 pont A B C D F 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3 / 5
b) orszámos alakok: 4 pont F 4 = Σ 4 (0,,,3,4,6,8,9) F 4 = Π 4 (0,,,3,4,5,8,0) c) Grafikus ábrázolás és minimál diszjunktív alak: 4 pont F 4 = A B + A D + B C d) Tetszőleges bemenetszámú NAND megvalósítás: 3 pont F 4 = A B + A D + B C =A B A D B C e) bemenetű NAND kapus megvalósítás: 5 pont F 4 = A B + B C + A D =B (A + C ) + A D F 4 = B A C + A D = B A C A D 4 / 5
észletes értékelés: a) Hibás bitekért - pont levonás 0 pontig Maximum 4 pont b) Diszjunktív sorszámos alak pont Konjunktív sorszámos alak pont Maximum 4 pont c) Grafikus ábrázolás pont Minimál diszjunktív alak pont Maximum 4 pont d) NAND-es alak pont Megvalósítás pont Maximum3 pont e) Kiemelés pont Megvalósítás 3 pont Maximum5 pont 5 / 5