i TE a bemenetére kapcsolt jelforrást és egyéb fogyasztókat (F) táplál. Az egyes eszközök



Hasonló dokumentumok
Billenő áramkörök Jelterjedés hatása az átvitt jelre

MŰVELETI ERŐSÍTŐS KAPCSOLÁSOK MÉRÉSE (DR. Kovács Ernő jegyzete alapján)

feszültségét U T =26mV tal megnöveljük. Az eddigi 100uA es kollektor áram új értéke: A: 101uA B:272uA C: 27uA D:126uA

Oszcilloszkópos mérések II. laboratóriumi gyakorlat

Elektrotechnika Feladattár

Versenyző kódja: 31 27/2012. (VIII. 27.) NGM rendelet MAGYAR KERESKEDELMI ÉS IPARKAMARA. Országos Szakmai Tanulmányi Verseny.

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Conrad mérés és vizsgálat alapvető tanulócsomag

R 2 R 1 I R 3 R U 1 L U 2

A stabil üzemű berendezések tápfeszültségét a hálózati feszültségből a hálózati tápegység állítja elő (1.ábra).

VC 5070 analóg multiméter. Rendeltetésszerű használat. Kezelési utasítás. Biztonsági tudnivalók. Kezelő elemek

MÉRÉSTECHNIKA I. Laboratóriumi mérések

Használati útmutató. 1.0 verzió október

MÛSZERKÖNYV KDD MIKROPROCESSZOROS DIGITÁLIS MÉRÕ ÉS MONITOR MÛSZER

Használati útmutató. Automatikus TrueRMS multiméter USB interfésszel AX-176

MELLÉKLETEK. ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK ÉRETTSÉGI VIZSGA ÍRÁSBELI TÉTEL Középszint

Felhasználói kézikönyv

DR. KOVÁCS ERNŐ TRANZISZTOROS KAPCSOLÁSOK MÉRÉSE

DC TÁPEGYSÉG AX-3003L-3 AX-3005L-3. Használati utasítás

Felhasználói kézikönyv

MÉRÉSI JEGYZŐKÖNYV. A szinuszos oszcillátorok főbb jellemzőinek mérése, az oszcillációs feltételek felismerésének

SZOLGÁLATI TITOK! KORLÁTOZOTT TERJESZTÉSŰ!

haladhatja meg a 600 V-ot. Az egyes mérési tartományok kerámikus nagyteljesítményű biztosítókkal

DIGITÁLIS MULTIMÉTER AX-101B HASZNÁLATI ÚTMUTATÓ

Felhasználói kézikönyv

Colin Hargis Elektromágneses összeférhetõség - útmutató erõsáramú mérnökök részére

8.B 8.B. 8.B Félvezetı áramköri elemek Unipoláris tranzisztorok

TUDOMÁNYOS DIÁKKÖRI DOLGOZAT

Labor tápegység feszültségének és áramának mérése.

AC LAKATFOGÓ AX-202 HASZNÁLATI ÚTMUTATÓ

LPT illesztőkártya. Beüzemelési útmutató

A nikkel akkumulátorok időszakos, vagy rendszeres kisütése a gyártók szerint is ajánlott. Ennek megoldásában próbál segíteni az általam készített

Használati útmutató az MT-1210 digitális műszerhez

BIZTONSÁGTECHNIKAI ÚTMUTATÓ A BETÖRÉSES LOPÁS-RABLÁSBIZTOSÍTÁSI KOCKÁZATOK KEZELÉSÉRE. B.1.7. Fejezet. Testhang érzékelők követelmények

Rend.sz Többcélú mini mérõmûszer automatikus méréshatár váltással, MN16 modell

Impulzustechnikai áramkörök szimulációja és dokumentálása

Nagy Gergely. Kapacitív szenzorok kiolvasó áramkörei

Digitális multiméter AX-100 HASZNÁLATI UTASÍTÁS

Digitális multiméter AX-572. Használati utasítás

Az általam használt (normál 5mm-es DIP) LED maximális teljesítménye 50mW körül van. Így a maximálisan alkalmazható üzemi árama:

A 27/2012 (VIII. 27.) NGM rendelet (12/2013 (III.28) NGM rendelet által módosított) szakmai és vizsgakövetelménye alapján.

Elektronika I. Dr. Istók Róbert. II. előadás

MÉRÉSI JEGYZŐKÖNYV. Felhasznált eszközök. Mérési feladatok

Mutatós műszerek. Lágyvasas műszer. Lapos tekercsű műszerek. Kerek tekercsű műszerek

Új termék tájékoztató UD-503

72-es sorozat - Folyadékszintfigyelõ relék 16 A

Az elektroncsövek, alap, erősítő kapcsolása. - A földelt katódú erősítő. Bozó Balázs

I M P U L Z U S T E C H N I K A

Jármőipari EMC mérések

Csak felvételi vizsga: csak záróvizsga: közös vizsga: Villamosmérnöki szak BME Villamosmérnöki és Informatikai Kar január 5.

Nikkel akkumulátorok kisütése

Elektronika I. laboratórium mérési útmutató

Pontosság. időalap hiba ± 1 digit. Max. bemeneti fesz.

DT1100 xx xx. Galvanikus leválasztó / tápegység. Kezelési útmutató

Logoprint 500. Sajátosságok határérték figyelés eseményjelzés terjedelmes szövegkijelzés statisztika (jelentés) min- / max- és középértékkel

ös sorozat - Elektronikus dimmerek Épu letinstallációs készu lékek

Használati utasítás DENVER CAP CSATORNÁS NAGYTEJESÍTMÉNYŰ ERŐSÍTŐ BERENDEZÉS

A kvarc-oszcillátor nem csak a DRM vételre alkalmas, hanem más kísérletekhez is, pl. skálahitelesítéshez és egy kis AM adóval zeneátvitelre is.

= szinkronozó nyomatékkal egyenlő.

Felhasználói kézikönyv

Az átkapcsoló. Izzófoglalat E 10 Műszaki adatok: max. feszültség: 42V Izzófoglalat E 14. max. feszültség: 42V

Felhasználói kézikönyv

HASZNÁLATI ÚTMUTATÓ GÉPJÁRMŰ MULTIMÉTER EM128 GARANCIALEVÉL. Termék: Gépjármű multiméter EM128 Típus: EM128. Gyártási szám (sorozatszám):

H-2040 Budaörs, Komáromi u. 22. Pf Telefon: , Fax:

MS-9160 univerzális mérőrendszer

Számítógépes irányítások elmélete (Súlyponti kérdések)

- 1 - Tubics József K. P. K. P.

Elektronika II Feladatlapok jegyzet

BIZTONSÁGTECHNIKAI ÚTMUTATÓ A BETÖRÉSES LOPÁS-RABLÁSBIZTOSÍTÁSI KOCKÁZATOK KEZELÉSÉRE. B Fejezet. Kapacitív mezőváltozás érzékelők követelmények

Egyenáramú biztonsági egység S8TS tápegységekhez

12. GYAKORLÓ FELADATOK ÉS MEGOLDÁSAIK

1. Adja meg az áram egységének mértékrendszerünkben (m, kg, s, A) érvényes definícióját!

A biztonságos használatra vonatkozó megjegyzések

Óbudai Egyetem Kandó Kálmán Villamosmérnöki Kar Mikroelektronikai és Technológia Intézet. Mikro- és nanotechnika (KMENT14TNC)

Napkollektor szabályozó. Tipikus felhasználási területek: Önálló- és félig elkülönített lakóépületekhez Kisebb társasházakhoz Kereskedelmi épületekhez

Dr. Kuczmann Miklós SZÉCHENYI ISTVÁN EGYETEM MŰSZAKI TUDOMÁNYI KAR. Győr, 2009

4 csatornás, D-osztályú erősítő

Beép. szélesség. Rendelési kód 2 TE TNC TNS TT TNC TNS TT TNC TNS TT 6 TE 8 TE 8 TE

HITELESÍTÉSI ELŐÍRÁS MÉRŐTRANSZFORMÁTOROK HE

Használati útmutató. 1.1 verzió április

ACS 100 Felhasználói Kézikönyv

2.9C LCR híd mérőműszer kit dr. Le Hung

HASZNÁLATI UTASÍTÁS. Professzionális Analóg Multiméter / MODEL: HD-390A. 1. LEÍRÁS A műszert professzionális és hobby felhasználásra tervezték.

ASZTALI DIGITÁLIS MULTIMÉTER TÍPUS: VC 8145 KEZELŐI KÉZIKÖNYV

Felhasználói kézikönyv

EMM-u3 VA multifunkciós volt/ampermérő Használati útmutató v2.2

Konjunktív ellenállás és fémszálas izzó feszültség-áram karakterisztikájának felvétele

Felhasználói kézikönyv

Abszolút forgójeladók Kimenetek

Rádiókommunikációval Az adatokat szabad rádiófrekvencián sugározza az őt lekérdező AQUADAT készüléknek.

- elektromos szempontból az anyagokat három csoportra oszthatjuk: vezetık félvezetık szigetelı anyagok

E6 laboratóriumi mérés Fizikai Tanszék

JUMO. Beépíthetõ ház DIN szerint. Rövid leírás. Blokkvázlat. Sajátságok. JUMO dtron 16.1

Kapcsoló üzemű stabilizátor

K_EITS8, Multichannel Impedance Meter K_EITS8, nyolc csatornás elektromos impedancia mérő berendezés

Fizika I, Villamosságtan Vizsga fé, jan. 12. Név:. EHA Kód:

Miskolci Egyetem Gépészmérnöki és Informatikai Kar Villamosmérnöki Intézet Elektrotehnikai - Elektronikai Intézeti Tanszék

5. Biztonságtechnikai ismeretek A villamos áram hatása az emberi szervezetre

0 0 1 Dekódolás. Az órajel hatására a beolvasott utasítás kód tárolódik az IC regiszterben, valamint a PC értéke növekszik.

Felhasználói kézikönyv

Átírás:

Elektronika 2. Feladatok a zaj témakörhöz Külső zajok 1. Sorolja fel milyen jellegű külső eredetű zavarok hatnak az elektronikus áramkörök (például az erősítők) bemenetére! Szemléltesse egy-egy ábrán az egyes zavarójelek becsatolási módját is! Galvanikusan csatolt 2. Az ábra szerinti kapcsolásban egy U T =15V feszültségű egyenfeszültség-forrás egy erősítőt, a bemenetére kapcsolt jelforrást és egyéb fogyasztókat (F) táplál. Az egyes eszközök tápbemenete akkora C sz kondenzátorokkal van szűrve, hogy a tápforrásból gyakorlatilag a tápáramuk átlagértékét veszik fel, amelyek rendre: I TJ =10-2 [A], I TE =5*10-2 [A], I TF =0,5A. A jelforrás feszültségforrás jellegű, tehát R be >>R j. A jelforrás A-jelű hidegpontját lehetősége van közvetlenül a táp-nullasín B-jelű pontjára csatlakoztatni, aminek a közös testpontig mérhető ellenállása R X1 =2[mOhm], vagy egy a közös testpontról leágazó R X2 =10[mOhm] ellenállású vékony vezető C-jelű pontjára. Mekkora lesz az erősítő U be bemeneti feszültségében a galvanikus zavarjel a két esetben? Ennek ismeretében melyik megoldást választaná? i Tj i TE i TF C sz C sz R j u be Rbe R ki A u0 u be u ki F C sz u j0 R A C X2 B R X1 3. Szemléltesse ábrán a galvanikusan becsatolt zavarás létrejöttét egy jelforrásról táplált erősítő esetében! Mi tekinthető zavaráramnak, ha mind a jelforrás kimeneti, mind az erősítő bemeneti, térben elkülönülő hidegpontja közvetlenül van lekötve a nullavezetőre, és mi akkor, ha a jelforrás hidegpontja az erősítő hidegpontjával van összekötve, és csak az erősítő bemeneti hidegpontja van közvetlenül lekötve a nullavezetőre? 4. Az ábra szerinti kapcsolásban egy U T =15V feszültségű egyenfeszültség-forrás egy erősítőt, a bemenetére kapcsolt jelforrást és egyéb fogyasztókat (F) táplál. Az egyes eszközök tápbemenete akkora C sz kondenzátorokkal van szűrve, hogy a tápforrásból gyakorlatilag a tápáramuk átlagértékét veszik fel, amelyek rendre: I TJ =10-2 [A], I TE =5*10-2 [A], I TF =0,5A. A jelforrás R j bemeneti ellenállása 1Ω, az erősítő R be bemeneti ellenállása 1MΩ. Mekkora lesz az erősítő U be bemeneti feszültségében a galvanikus zavarjel, ha közös jel-nulla és táp-nulla vezetéket alkalmazunk, azaz a jelforrás A-jelű hidegpontját közvetlenül a táp-nulla vezeték B- jelű pontjára csatlakoztatjuk és a közös vezeték R X1 ellenállása 2[mΩ]? Mekkora R X2 ellenállású jel-nulla vezeték hozzáadásával lehet ezt a zajt 1/10-ére csökkenteni?

i Tj i TE i TF C sz C sz R j u be Rbe R ki A u0 u be u ki F C sz u j0 R A C X2 B R X1 4A. Egy autóban a külső hőmérsékletet szeretnénk mérni. A vásárolt hőmérséklet jeladó hasznos kimeneti feszültség tartománya 0...1V. A kiértékelést végző LCD-s megjelenítő bemeneti ellenállása R be =10kOhm. Azt tapasztaljuk, hogy a reflektor (12V, 60W) bekapcsolásakor a kijelzett hőmérséklet megváltozik. A kijelző bemenetét nagy belső impedanciájú voltmérővel ellenőrizve megállapítottuk, hogy az 0,1V-ot változik a reflektor ki/bekapcsolásakor. Mi okozhatja a gondot (számszerűen is)? Lehetőségünk van a hőmérséklet jeladót 0..20mA kimenetűre cserélni. Milyen átalakítást kell ehhez tennünk a kijelző elektronikán? Mekkora javulás várható? 4B Egy hőmérséklet távadó jeltartománya 0-20mA, kimeneti ellenállása 1MOhm. Mekkora legyen a jelfeldolgozó elektronika bemeneti ellenállása? Mekkora jel-zaj viszony várható a jelfeldolgozó elektronika bemeneténél, ha a közös jel és tápvezetéken eső feszültség a 0,1V-ot is elérheti? 4C Egy hőmérséklet távadó jeltartománya 4-20mA, kimeneti ellenállása 1MOhm. A jelfeldolgozó elektronika bemeneti egységével a fenti áramtartományt 2-10V-os feszültségjellé alakítjuk. Ismertesse a kapcsolást! Mekkora jel-zaj viszony várható a jelfeldolgozó elektronika bemeneténél, ha a közös jel és tápvezetéken eső feszültség a 0,1V-ot is elérheti? 4D Egy hőmérséklet távadó jeltartománya 4-20mA, kimeneti ellenállása 1MOhm. A jelfeldolgozó elektronika bemeneti ellenállásával a fenti áramtartományt 1-5V-os feszültségjellé alakítjuk. Ismertesse a kapcsolást! Mekkora jel-zaj viszony várható a jelfeldolgozó elektronika bemeneténél, ha a közös jel és tápvezetéken eső feszültség a 0,1V-ot is elérheti? 4E Egy nyomás távadó jeltartománya 0-20mA, kimeneti ellenállása 100kOhm. A jelfeldolgozó elektronika bemeneti ellenállásával a fenti áramtartományt 1V-os feszültségjellé alakítjuk. Adja meg a jelforrás Thevenin helyettesítését! Mekkora jel-zaj viszony várható a jelfeldolgozó elektronika bemeneténél, ha a közös jel és tápvezetéken eső zavarfeszültség a 0,1V-ot is elérheti?

Kapacitívan csatolt 4. Az ábra szerinti kapcsolásban az erősítő bemenetén mekkora csúcsértékű és milyen lefolyású u bez (t) zavarfeszültséget okoz egy 10kV amplitúdójú, 1us alatt lineárisan felfutó és 50us időállandóval exponenciálisan lecsengő u xv (t) túlfeszültséghullám? Milyen hatással van u bez (t) amplitúdójára és lefolyására, ha az u xv (t) túlfeszültséghullám amplitúdóját egy feszültséghatároló elemmel 1kV-ra korlátozzuk? R j =R be =1kΩ, C Z0 =C Z =10pF. x i Z0 i Z C Z C Z0 i be U XV u j0 R j u j u be R be u ki0 R ki u ki 5. Az a.) ábra szerinti kapcsolás kimenetén az I m áramforrás áramával arányos U ki kimeneti feszültséget szeretnénk előállítani. Az áramérzékelő R s sönt és az erősítő közötti vezetékre egy b.) ábra szerinti időfüggvényű U X zavarfeszültség a C X kapacitáson át csatolódik. Milyen lefolyású lesz az U ki az U X =0 esetben illetve az U X jelenlétekor, ha I m =2A? Rajzolja fel az i Z időfüggvényét is! Ha az invertáló bemenetre közvetlenül csatlakozó 2kΩ-os ellenállást áthelyeznénk a vezeték másik végére a sönt közelébe az milyen hatással lenne a kimeneten megjelenő zavarfeszültségre? 6. Erősáramú vezetéket és egy jelvezetéket közös kábelcsatornába helyeztek. Az erősáramú vezeték földhöz képesti feszültsége 1kHz-es 1000V (csúcstól-csúcsig) amplitúdójú négyszögjel 1us-os fel- és lefutási idővel, vezetett árama 100A középértékre szuperponált 50A-es (csúcstól-csúcsig) 1kHz-es háromszögjel. A jelforrás kimenő ellenállása 100 Ohm, a jelforrás terhelése nagyimpedanciás, a jelforrás referencia nullája földelt. A jelforrás terhelésén 100mV-os amplitúdójú 1kHz-es frekvenciával ismétlődő pozitív, ill. negatív, tüske jellegű zavarfeszültséget mérünk. Milyen csatolás van az erősáramú- és a jelvezeték között (számszerűen is)? Hogyan védekezzünk ellene? Induktívan csatolt 7. Erősáramú vezetéket és egy jelvezetéket közös kábelcsatornába helyeztek. Az erősáramú vezeték földhöz képesti feszültsége 1kHz-es 1000V (csúcstól-csúcsig) amplitúdójú négyszögjel 1us-os fel- és lefutási idővel, vezetett árama 100A középértékre szuperponált

50A (csúcstól-csúcsig) 1kHz-es háromszögjel. A jelforrás kimenő ellenállása 100 Ohm, a jelforrás terhelése nagyimpedanciás, a jelforrás referencia nullája földelt. A jelforrás terhelésén 10mV-os amplitúdójú 1kHz-es négyszög jellegű zavarfeszültséget mérünk. Milyen csatolás van az erősáramú- és a jelvezeték között (számszerűen is)? Hogyan védekezzünk ellene? 8. Egy földelt villámáram-levezetővel ellátott tetőgerinc alatt a levezetővel közös síkban egy az ábra szerinti hurokantenna van a tetőtérben elhelyezve. Mekkora lesz egy az ábra szerinti lineáris felfutású és exponenciális lecsengésű levezetett villámáram hatására az antennahurokba átindukált zavarfeszültség lefolyása és csúcsértéke? Az elrendezésre a µ 0l r2 csatolási tényező M = ln. 2π r 1 Adatok: l=0.5m, r 1 =1m, r 2 =1.1m, µ 0 =4π*10-7 [Vs/Am]. 9. Erősáramú vezetéket és egy sodrott érpárral megvalósított jelvezetéket közös kábelcsatornába helyeztek. Az erősáramú vezeték földhöz képesti feszültsége 1kHz-es 500V amplitúdójú négyszögjel 1us-os fel- és lefutási idővel, vezetett árama 100A középértékre szuperponált 50A (csúcstól-csúcsig) 1kHz-es szinuszjel. A jelforrás kimenő ellenállása 100 Ohm, a jelforrás terhelése nagyimpedanciás, a jelforrás referencia nullája földelt. Rajzolja fel a vezeték áramának és feszültségének időfüggvényét, valamint idő szerinti deriváltjaikat! A jelforrás terhelésén 100mV-os amplitúdójú 1kHz-es frekvenciával ismétlődő pozitív, ill. negatív, tüske jellegű zavarfeszültséget mérünk. Milyen csatolás van az erősáramú- és a jelvezeték között (számszerűen is)? Hogyan védekezzünk ellene? 10. Erősáramú vezetéket és jelvezetéket közös kábelcsatornába helyeztek. Az erősáramú vezeték földhöz képesti feszültsége 50Hz-es 230V effektív értékű szinusz, vezetett árama nulla középértékű 50A-es (csúcstól-csúcsig) 50Hz-es háromszög jel. A jelforrás kimenő ellenállása 100 Ohm, a jelforrás terhelése nagyimpedanciás, a jelforrás referencia nullája földelt. Rajzolja fel a vezeték áramának és feszültségének időfüggvényét, valamint idő szerinti deriváltjaikat! A jelforrás terhelésén 100mV-os amplitúdójú 50Hz-es négyszögjel jellegű zavarfeszültséget mérünk. Milyen csatolás van az erősáramú- és a jelvezeték között (számszerűen is)? Hogyan védekezzünk ellene? Belső zajok 1. Rajzolja fel egy valóságos dióda keskenysávú zaj-helyettesítő képét! Számítsa ki a helyettesítő kép egyes elemeinek nagyságát T=300K hőmérsékleten, ha a külső kristályrészek eredő soros ellenállása r s =1 Ohm, a munkaponti diódaáram 10mA, a maradékáram pedig 10uA nagyságú (q=1,6*10-19 [As], k=1,38*10-23 [Ws/K])! 2. Az a.) ábrán látható kapcsolásban R j, R 1 és a stabilizátordióda zajos eszközök. Határozza meg a b.) ábrán látható zajmentes U j0, i Z0, R j, R 1 elemeket kiegészítő eredő U Ze zajfeszültség nagyságát, ha R 1 +R j =900Ohm, U j0 =24V, a lavinatartományban működő U Zn =15V névleges

feszültségű stabilizátordióda maradékárama 5V zárófeszültségen (a letörés előtt) 0,5µA. Egyéb adatok: T=300K, k= 1.38*10-23 Ws/K és q=1.6*10-19 As.

A valóságban ennél mindig kisebb a zaj, hiszen a stabilizátordióda differenciális ellenállása rd terhelés nélkül is arányban osztja a zajfeszültséget. Pl. egy ZPD15 típusú dióda r D r + r + D j r 1 differenciális ellenállása a 10mA-es munkapontban 10 Ohm körül van. 3. (2011-ben nem ment)az ábra szerinti tranzisztorelrendezés emitter- és kollektor kristályrészek ellenállását elhanyagoltuk. Nyilazza be, hogy a tranzisztorban hol, milyen jellegű zaj keletkezik! A bázisrétegben fellépő zajforrásoknak írja fel az egyenleteit is! 4. Egy zajjal bíró erősítő egy R be =10 4 Ω bemeneti ellenállású, az f a =10 3 Hz és f f =10 5 Hz frekvenciatartományban A u =100-as erősítésű, ezen kívüli frekvenciákon közel nulla erősítésű zajmentes erősítővel és a bemeneti kapcsaira sorosan kapcsolódó U z 2 =10-19 [V 2 /Hz] teljesítménysűrűségű, valamint párhuzamosan kapcsolódó I z 2 =10-21 [A 2 /Hz] teljesítménysűrűségű független zajforrásokkal helyettesíthető. Az erősítő bemenetét egy u j0 üresjárási jelfeszültségű és R j =10 3 Ω belső ellenállású ugyancsak zajos jelforrás táplálja. Határozza meg az erősítő átviteli sávszélességére jutó eredő soros Thevenin-helyettesítő szélessávú zajfeszültségét (U ZeRMS ), és a kimeneti kapcsokon megjelenő szélessávú zajfeszültséget (U kizrms )! Fizikai állandók: T=300[ K], q=1,6*10-19 [As], k=1,38*10-23 [Ws/ K]. 5. Egy zajjal bíró aszimmetrikus erősítő egy zajmentes erősítővel és a bemenetére redukált U ZRMS =10-12 V-os zajfeszültségforrással valamint I ZRMS =0,5*10-15 A-es zajáramforrással modellezhető. Mekkora lesz az R be =1 kohm bemeneti ellenállású zajmentes erősítő bemenetére jutó eredő zajfeszültség, ha a tápláló zajos jelforrás kimeneti ellenállása R j =100 Ohm? (T=300K, k=1,38*10-23 [Ws/K], f=10 5 Hz) 6. Az ábra szerinti elrendezésben egy U G =10V feszültségű zajmentes feszültségforrásra egy zajos ellenállás és dióda kapcsolódik sorosan. Mekkora lesz a dióda kapcsain megjelenő zajfeszültség teljesítménysűrűsége (a keskenysávú négyzetes zajfeszültség), ha R=10 4 [Ω], a 100V-os letörési feszültségű dióda maradékárama I 0 =10-6 [A], a hőmérséklet T=300[ K], q=1,6*10-19 [As],k=1,38*10-23 [Ws/K]?

6.b Az ábra szerinti elrendezésben egy zajmentes feszültségforrásra egy zajos ellenállás és egy 100V-os letörési feszültségű dióda kapcsolódik sorosan. Milyen típusú zajok keletkeznek U G értékétől függően? Milyen arányban változik meg a diódán mérhető zajfeszültség effektív értéke, ha a diódával párhuzamosan kapcsolt kondenzátorral a zaj felső határfrekvenciáját 1MHz-ről 10kHz-re csökkentjük? 7. Egy zajos erősítőt egy termikus zajjal bíró jelforrás vezérel. A jelforrásra: U j0rms =1mV, R j =1kOhm, az erősítőre, a 1kHz f 1MHz tartományban A u =1000 egyébként nulla, R be =1kOhm, a bemenetre redukált zajgenerátorokra pedig: U Z =10-17 V, I Z =10-20 A. Határozza meg 300K környezeti hőmérsékleten az eredő bemeneti soros zajforrás U Ze feszültségét, és azt, hogy mekkora feszültség jut ebből a zajmentes erősítőrész bementére! Számítsa ki a kimeneti jel-zaj viszonyt valamint a zajtényezőt! (k= 1.38*10-23 Ws/K és q=1.6*10-19 As) 8. Definiálja vagy szemléltesse ábrán, hogy mit nevezünk fehér zajnak, és mit sávhatárolt fehér zajnak! Sorolja fel, mely zajfajták mutatnak viszonylag széles frekvenciatartományban fehérzaj jelleget! Írja fel sávhatárolt fehér zaj esetére a teljesítménysűrűség és az egységnyi ellenállásra jutó zajteljesítmény közötti összefüggést a sávhatárok ismeretében!

9. Az ábra szerinti elrendezésben egy U G =20V feszültségű zajmentes feszültségforrásra egy zajos ellenállás és zenerdióda kapcsolódik sorosan. Mekkora lesz a zenerdióda kapcsain megjelenő zajfeszültség teljesítménysűrűsége (a keskenysávú négyzetes zajfeszültség), ha R=100[Ω], a 10V-os letörési feszültségű dióda munkaponti árama I Z =M*I 0 =(U G - U Z )/R=1[mA], a hőmérséklet T=300[ K], q=1,6*10-19 [As] és k=1,38*10-23 [Ws/K]?. 10. Az ábra szerinti elrendezésben egy U G =20V feszültségű zajmentes feszültségforrásra egy zajos ellenállás és zenerdióda kapcsolódik sorosan. Milyen típusú zajok keletkeznek? Mekkora lesz az összevont zajfeszültség teljesítménysűrűsége (a keskenysávú négyzetes zajfeszültség), ha R=100[Ω], a 10V-os letörési feszültségű dióda munkaponti árama I Z =M*I 0 =(U G -U Z )/R=1[mA], a hőmérséklet T=300[ K], q=1,6*10-19 [As] és k=1,38*10-23 [Ws/K]? 11. Az ábra szerinti elrendezésben egy U G =20Vos zajmentes feszültségforrásra egy R=10kΩ-os zajos ellenállás és egy 10V-os zenerdióda kapcsolódik sorosan. Milyen típusú zajok keletkeznek? Az ellenállással sorba

kapcsolt összevont helyettesítő keskenysávú zajfeszültség 1µ V / Hz. Mekkora lesz az U ZRMS szélessávú zajfeszültség a stabilizátor kimenetén, ha a diódával párhuzamosan kapcsolt kondenzátorral a zaj frekvenciáját 1kHz-re korlátoztuk és az adott munkapontban a dióda differenciális ellenállása 100 Ω? 12. Egy fotódiódára 10kΩ-os ellenálláson keresztül 10V-os tápfeszültséget kapcsolunk. Az adott megvilágítás hatására a diódára jutó feszültség 5V-ra csökken. Mekkora lesz a dióda zajfeszültségének effektív értéke, ha a zaj sávszélességét egy alul-áteresztő szűrő segítségével 10kHz-re csökkentettük? 12.a Fotódiódával audio jelet választunk le. A diódára 100kΩ-os ellenálláson keresztül 10Vos tápfeszültséget kapcsolunk. Az adott megvilágítás hatására a diódára jutó feszültség 5V körüli munkapontra áll be, a rászuperponált audio jel effektív értéke 100mV. Mekkora lesz a diódán a jel/zaj viszony, ha a zaj sávszélességét egy alul-áteresztő szűrő segítségével 16kHzre csökkentettük? (q=1,6*10-19 [As], k=1,38*10-23 [Ws/K]) 12. b Fotódiódával audio jelet választunk le. A diódára 100kΩ-os ellenálláson keresztül 10Vos tápfeszültséget kapcsolunk. Az adott megvilágítás hatására a diódára jutó feszültség 5V körüli munkapontra áll be. Rajzolja fel a kapcsolást! Milyen és mekkora keskenysávú zajösszetevők lépnek fel a kapcsolás kimenetén? Mekkora lesz a zaj effektív értéke, ha a zaj sávszélességét egy alul-áteresztő szűrő segítségével 16kHz-re csökkentettük? 13. Egy zajjal bíró aszimmetrikus erősítő egy zajmentes erősítővel és a bemenetére redukált U ZRMS =10-12 V-os zajfeszültségforrással valamint I ZRMS =0,5*10-15 A-es zajáramforrással modellezhető. Mekkora lesz az R be =1 kohm bemeneti ellenállású zajmentes erősítő bemenetére jutó eredő zajfeszültség, ha a tápláló zajos jelforrás kimeneti ellenállása R j =100 Ohm? (T=300K, k=1,38*10-23 [Ws/K], f=10 5 Hz) 14. Egy erősítőkapcsolás bemenetre vonatkoztatott keskenysávú zajfeszültsége 1µ V / Hz. Az erősítő zaj keresztezési frekvenciája 100Hz. Mekkora lesz a jel/zaj viszony (SNR, [db]), ha az erősítő erősítése az 1kHz-11kHz tartományban 10, azon kívül nulla és a hasznos jel effektív értéke az erősítő bemenetén 1V? 15. Egy erősítőkapcsolás bemenetre vonatkoztatott keskenysávú zajfeszültsége 1µ V / Hz, a bemenetre vonatkoztatott keskenysávú zajárama az adott kapcsolásban elhanyagolható. A 100mV(RMS) belső feszültségű jelforrás összevont üresjárási keskenysávú zajfeszültsége 2µ V / Hz. Mekkora lesz a jel/zaj viszony (SNR, [db]), ha az erősítő erősítése a 0-10kHz tartományban 10, azon kívül nulla, a jelforrás belső ellenállása 100Ω és az erősítő bemeneti ellenállása 1kΩ?

16. Egy erősítőkapcsolás bemenetre vonatkoztatott keskenysávú zajfeszültsége 1µ V / Hz. Az erősítő zaj keresztezési frekvenciája 1kHz. Rajzolja fel a keskenysávú négyzetes zajfeszültség frekvenciafüggését! Milyen típusú zaj határozza meg a jel/zaj viszonyt az erősítő kimenetén, ha az erősítő erősítése az 10Hz-110Hz tartományban 10, azon kívül nulla. Mekkora lesz a jel/zaj viszony az erősítő kimenetén (SNR, [db]), ha a hasznos jel effektív értéke az erősítő bemenetén 1V? 17. Egy max. 1mVrms effektív értékű audio jelforrásból származó jelet szeretnénk 100mVrms jelszintre erősíteni. Megfelel-e a célra a 0,1µ V / Hz keskenysávú zajfeszültségű erősítő, ha a kívánt jel/zaj viszony az erősítő kimenetén 80dB? A hasznos frekvenciatartomány 20Hz-16kHz. 18. Egy 1mVrms effektív értékű audio jelforrásból származó jelet szeretnénk 1Vrms jelszintre erősíteni. Legfeljebb mekkora jel/zaj viszony érhető el a 0,1µ V / Hz keskenysávú zajfeszültségű erősítő alkalmazásával, ha a hasznos frekvenciatartomány 40Hz-16kHz, az erősítő zajfeszültségének keresztezési frekvenciája f KU =30Hz és a bemenetre redukált zajáram elhanyagolhat? 19. Egy audio előerősítő kimenetén legalább 60dB-es jel-zaj viszonyt kell biztosítanunk. Megfelel-e a 0,1µ V / Hz keskenysávú zajfeszültségű erősítő a célra, ha a zajmentesnek tekinthető 10mVrms bemeneti jelet kívánjuk 1Vrms-re erősíteni, a hasznos frekvenciatartomány 50Hz-15kHz?