KÖZLEKEDÉSAUTOMATIKAI ISMERETEK EMELT SZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ A MINTAFELADATOKHOZ
Egyszerű, rövid feladatok Maximális pontszám: 40.) Töltse ki a táblázat üres celláit! A táblázatnak egy kondenzátor kapacitív reaktanciájának frekvenciafüggését kell kifejeznie. A kondenzátor ideálisnak tekinthető. (4 pont) f (khz) 0,5 2 4 8 XC (kω) 6 8 4 2 2.) Számítsa ki és foglalja az alábbi táblázatba, hogy az R = 250 Ω-os ellenálláson mekkora erősségű áram folyik, ha a feszültséget 2 V-os léptékekben változtatjuk 4 V-tól 0 V-ig! (4 pont) U (V) 4 6 8 0 I (ma) 6 24 32 40 3.) Három azonos értékű sorba kapcsolt ellenállás eredője Re = 66 kω. Mekkora értékű egyegy ellenállás? (3 pont) Re R 3 66 k 22 k 3 4.) Határozza meg egy szinuszosan váltakozó feszültség pillanatnyi értékét a periódus kezdetétől számított t = 0, ms idő múlva! (3 pont) Adatok: Ueff = 4 V f = khz u 2 U eff sin o 3 4 2 f t 2 4 V sin 360 0 0 s 3,32 V 5.) Egy 470 F kapacitású kondenzátort egy 2 kos ellenálláson keresztül töltünk fel. Számolja ki, hogy mennyi idő múlva tekinthető feltöltöttnek a kondenzátor? (3 pont) 3 t 5 5 R C 5 20 4700 6 F 4,7s 6.) Rajzoljon egy egyszerű aluláteresztő szűrőként működő négypólust! Tartalmazza a rajz a bemeneti (u és i) valamint a kimeneti (u2 és i2) feszültségek és áramok irányát is! Építőelemek: db R ellenállás és db C kondenzátor (3 pont) s 2 / 4
7.) Határozza meg a terhelő ellenállás legkisebb értékét Rtmin, amelynél az áramkör még stabilizál! (3 pont) Adatok: Uzmax = 6,95 V Uzmin = 6,65 V I tmax = 0 ma I tmin = 0 ma R t min Uzmin 6,65 V 665 I 0,0 A tmax 8.) Határozza meg az Au = 25 feszültségerősítésű, Rbe = 5 kω bementi ellenállású, Rt = 3 kω ellenállással terhelt erősítő áramerősítését! (3 pont) A i A u R R be t 5k 25 25 3k 9.) Határozza meg az alábbi ideális műveleti erősítővel megvalósított kapcsolásban az Uki értékét! (3 pont) Adatok: Ube = V Ube2 =,2 V R = R2 = 25 k R3 = 00 k U ki U be R R 3 U be2 R R 3 2 00 k V 25 k 00 k,2 V 8,84 V 25 k 0.) Határozza meg egy erősítő bementi csatoló kondenzátora és bemeneti ellenállása által alkotott négypólus határfrekvenciáját! (3 pont) Adatok: C = F Rbe = 0 k 2 R 4 C 2 0 0 f h 6 be 5,9 Hz F 3 / 4
.) Adja meg a kétváltozós NAND függvény algebrai alakját, és töltse ki az igazságtáblázatát! (4 pont) F 2 A B 2.) Töltse ki az RS tároló alábbi vezérlési táblázatát! (4 pont) R S Qn+ 0 0 Qn 0 0 0 Tiltott Az egyszerű, rövid feladatok pontozása Maximális pontszám: 40. feladat (4 pont) Minden helyes válasz pont. 2. feladat (4 pont) A pontszám azonos a helyes válaszok számával. Egy helyes válasznak az összetartozó feszültség és áramerősség érték számít. 3. feladat (3 pont) Képlet pont, behelyettesítés pont, eredmény pont. 4. feladat (3 pont) Képlet pont, behelyettesítés pont, eredmény pont. 5. feladat (3 pont) Képlet pont, behelyettesítés pont, eredmény pont. 6. feladat (3 pont) Szakmai szempontból helyes kapcsolás 3 pont. Működésképtelen kapcsolásra nem adható pont. 7. feladat (3 pont) Képlet pont, behelyettesítés pont, eredmény pont. 8. feladat (3 pont) Képlet pont, behelyettesítés pont, eredmény pont. 9. feladat (3 pont) 4 / 4
Képlet pont, behelyettesítés pont, eredmény pont. 0. feladat (3 pont) Képlet pont, behelyettesítés pont, eredmény pont.. feladat (4 pont) Algebrai alak, igazságtáblázat. 2. feladat (4 pont) A vezérlési táblázat minden sora pont. Összetett feladatok Maximális pontszám: 80. Négypólus paraméterek számítása R=kΩ R2=2kΩ R3=3kΩ R4=4kΩ R5=5kΩ a) Számítsa ki a Z paramétert! Adja meg a definícióját és rajzolja fel a megfelelő mérési elrendezést! b) Számítsa ki az Y22 paramétert! Adja meg a definícióját és rajzolja fel a megfelelő mérési elrendezést! c) Számítsa ki a H2 paramétert! Adja meg a definícióját és rajzolja fel a megfelelő mérési elrendezést! Az. feladat megoldása: a) A Z paraméter számítása: A mérési elrendezés: Definíció: Z = { U I I 2 = 0} Z számítása: Z = R + R 5 + R 3 =kω+5kω+3kω=8kω 5 / 4
b) Az Y paraméter számítása: A mérési elrendezés: Definíció: Y 22 = { I 2 U 2 U = 0} Y22 számítása: Y 22 = = (R +R 3 ) R 5 +R 2 +R kω 3kΩ 4 +5kΩ+2kΩ+4kΩ=85,µS kω+3kω 3 pont c) A H2 paraméter számítása: A mérési elrendezés: Definíció: H 2 = { I 2 I U 2 = 0} H2 számítása: H 2 = I R 5 R 5 +R2+R4 = I 5kΩ 5kΩ+2kΩ+4kΩ =0,45 3 pont a) Mérési elrendezés. Z definíció. Z képlet pont, behelyettesítés és számítás pont. Maximum 6 pont b) Mérési elrendezés. Y22 definíció. Y22 képlet, behelyettesítés és számítás pont. Maximum 7 pont c) Mérési elrendezés. H2 definíció. H2 képlet, behelyettesítés és számítás pont. Maximum 7 pont 6 / 4
2. RLC kör számítása R=2kΩ C=2µF L=0H f=50hz UR = 0V R C L a) Számítsa ki XC és XL értékét! b) Rajzolja fel léptékhelyesen az impedancia-vektorokat, az eredő impedanciavektorral együtt! c) Számítsa ki a kapcsolás eredő impedanciáját! d) Rajzolja fel léptékhelyesen a feszültség-vektorokat! e) Számítsa ki az eredő feszültséget! f) Számítsa ki a kapcsolás rezonanciafrekvenciáját! A 2. feladat megoldása: a) XC és XL értékének számítása: X C = = =,59kΩ 2πfC 2π 50Hz 2µF X L = 2πfL = 2π 50Hz 0H =3,4kΩ, b) Léptékhelyes az impedancia-vektorok felrajzolása: c) Az eredő impedancia számítása: Z = R 2 + (X L X C ) 2 = 2kΩ 2 + (3,4kΩ,59kΩ) 2 =2,53kΩ d) A feszültség-vektorok léptékhelyes felrajzolása: A feszültségek meghatározása: I = U R R = 0V 2kΩ = 5mA, 7 / 4
U C = I X C = 5mA,59kΩ=7,95V U L = I X L = 5mA 3,4kΩ=5,7V A vektorábra: e) Az eredő feszültség számítása: U Z = U R 2 + (U L U C ) 2 = 0V 2 + (5,7V 7,95V) 2 =2,65V f) Rezonanciafrekvencia számítása: rezonanciafrekvencián: Xc=XL -> f 0 = 2π LC = 2π 0H 2µF =35,58Hz, a) XC képlet pont, behelyettesítés és számítás pont. XL képlet pont, behelyettesítés és számítás pont. Maximum 4 pont b) Léptékhelyes az impedancia-vektorok pont. Helyes vektorábra pont. Maximum c) Z képlet pont, behelyettesítés és eredmény pont. Maximum d) I képlet pont, behelyettesítés és számítás pont, UC képlet pont, behelyettesítés és számítás pont. UL képlet pont, behelyettesítés és számítás pont. Léptékhelyes feszültség-vektorok pont. Helyes vektorábra pont. 8 / 4
Maximum 8 pont e) U Z képlet pont, behelyettesítés és számítás pont Maximum f) f 0 képlet pont, behelyettesítés és számítás pont Maximum 3.Erősítő számítása R=kΩ, Rv=0kΩ, Rg=500Ω, Rt=kΩ, Ccs=40µF, Ccs2=50 µf, Ug=50mV, Au0=400000, GBP=4MHz Rg Ug ~ Ccs R Rk - + Rv Ccs2 Rt a) Számítsa ki Rk ellenállás értékét! b) Számítsa ki a feszültségerősítést! c) Számítsa ki az Rt ellenálláson eső feszültséget és a rajta átfolyó áramot! d) Számítsa ki az erősítőkapcsolás alsó határfrekvenciáját! e) Számítsa ki az erősítőkapcsolás felső határfrekvenciáját! f) Rajzolja fel az erősítő erősítésének frekvenciafüggését bemutató diagramot! 9 / 4
A 3. feladat megoldása: a) Rk ellanállás számítása: Rk= Rv=0kΩ b) Feszültségerősítés számítása: Auv= - R v = 0kΩ = -0; R v kω c) R t ellenállás feszültségének és áramának számítása: u be = u g R = 50mV R g kω =00mV; kω+500ω u t = u ki = u be Auv = 00mV 0 =-V; i t = u t = V =-ma; R t kω d) Alsó határfrekvencia számítása: f a = f a2 = = =2,65Hz; 2πC cs (R g +R ) 2π40µF (500Ω+kΩ ) = =3,8Hz; 2πC cs2 R t 2π50µF kω fa=fa2=3,8hz; e) Felső határfrekvencia számítása: f f = GBP = 4MHz =400kHz; Auv 0 3 pont pont f) Az erősítő erősítésének frekvenciafüggését bemutató diagram: 4 pont 0 / 4
a) Rk képlet pont, behelyettesítés és számítás pont, Maximum b) Au képlet pont, behelyettesítés és eredmény pont. Maximum c) Ube képlet pont, Ut képlet pont, behelyettesítés és eredmény pont. It képlet pont, behelyettesítés és eredmény pont. Maximum 5 pont d) fa képlet pont, behelyettesítés és számítás pont, fa2 képlet pont, behelyettesítés és számítás pont, fa képlet, behelyettesítés és számítás pont,. Maximum 5 pont e) ff képlet pont, behelyettesítés és számítás pont Maximum f) Koordináta-rendszer elkészítése pont, Átviteli görbe helyes megszerkesztése 3 pont. Maximum 4 pont 4. Logikai hálózatok tervezése a) Írja fel az igazságtábla alapján az igazságfüggvény teljes diszjunktív algebrai alakját, valamint mintermindexes alakját! (LSB=A) b) Grafikus módszerrel egyszerűsítse az igazságfüggvényt. c) Rajzolja fel az egyszerűsített F függvényt megvalósító NÉV és a NAND kapukkal kialakított logikai hálózatot! d) Adja meg F teljes konjuktív Maxterm-indexes alakját! e) Grafikus módszerrel egyszerűsítse F konjuktív alakját! f) Rajzolja fel az egyszerűsített F függvényt megvalósító NOR kapukkal kialakított logikai hálózatot! / 4
A 4. feladat megoldása: a) Az igazságfüggvény teljes diszjunktív algebrai alakjának, valamint minterm-indexes alakjának felírása: F=A B C D +A BC D +AB CD +ABCD +A B C D+A BC D+AB CD+ABCD F 4 = 4 (0,2,5,7,8,0,3,5) pont pont b) Grafikus egyszerűsítés: 3 pont F=AC+A C pont c) NÉV és a NAND kapukkal kialakított logikai hálózatot d) A függvény teljes konjuktív Maxterm-indexes alakja: F 4 =π 4 (,3,4,6,9,,2,4) 2 / 4
e) Grafikus egyszerűsítés: 3 pont F=(A + C)*(A + C ) pont f) NOR kapukkal kialakított logikai hálózat megvalósítása: A feladat megoldható algebrai átalakítással vagy grafikus átalakítással is! F=(A +(A + C) + C ) vagy NOR kapukkal kialakított logikai hálózat: a) Diszjunktív szabályos algebrai alak felírása pont, Diszjunktív szabályos sorszámos alak felírása pont. 3 / 4
Maximum b) Tábla felrajzolása pont Grafikus egyszerűsítések - pont, Legegyszerűbb alakú függvény felírása pont. Maximum 4 pont c) NÉV hálózat. NAND hálózat. Maximum 4 pont d) Függvény átalakítás, Maximum e) Tábla felrajzolása pont Grafikus egyszerűsítések - pont, Legegyszerűbb alakú függvény felírása pont.. Maximum 4 pont f) Átalakítás. Függvény megvalósítása NOR kapukkal. Maximum 4 pont 4 / 4