Tentamen i Elektronik för E (del 2), ESS010, 11 januari 2013

Relevanta dokument
Tentamen i Elektronik för E (del 2), ESS010, 5 april 2013

Tentamen ETE115 Ellära och elektronik för F och N,

ETE115 Ellära och elektronik, tentamen oktober 2006

Tentamen i Elektronik, ESS010, del 2 den 17 dec 2007 klockan 8:00 13:00 för inskrivna på elektroteknik Ht 2007.

Tentamen i Elektronik för F, 2 juni 2005

ETE115 Ellära och elektronik, tentamen april 2006

Tentamen i Elektronik för F, 13 januari 2006

Tentamen Elektronik för F (ETE022)

Tentamen i Elektronik för E, ESS010, 12 april 2010

Tentamen i Elektronik, ESS010, del 1 den 18 oktober, 2010, kl

nmosfet och analoga kretsar

ETE115 Ellära och elektronik, tentamen januari 2008

Tentamen i Elektronik för E, 8 januari 2010

Du behöver inte räkna ut några siffervärden, svara med storheter som V 0 etc.

Tentamen i Elektronik, ESS010, del1 4,5hp den 19 oktober 2007 klockan 8:00 13:00 För de som är inskrivna hösten 2007, E07

Tentamen i Elektronik fk 5hp

Tentamen i Elektronik grundkurs ETA007 för E

Hambley avsnitt 12.7 (7.3 för den som vill läsa lite mer om grindar) sann 1 falsk 0

Tentamen i Grundläggande ellära och digitalteknik ETA 013 för D

Bestäm uttrycken för följande spänningar/strömmar i kretsen, i termer av ( ) in a) Utspänningen vut b) Den totala strömmen i ( ) c) Strömmen () 2

Ledningar med förluster. Förlustfria ledningar. Rum-tid-diagram. Bergerondiagram. Appendix: Härledning av Bergerondiagrammet

Tentamen i Grundläggande ellära och digitalteknik ETA 013 för D

Föreläsning 4/11. Lite om logiska operationer. Hambley avsnitt 12.7, 14.1 (7.3 för den som vill läsa lite mer om grindar)

Operationsförstärkare (OP-förstärkare) Kapitel , 8.5 (översiktligt), 15.5 (t.o.m. "The Schmitt Trigger )

Tentamen i Krets- och mätteknik, fk, ETEF15. Exempeltentamen

Tentamen i Elektronik - ETIA01

Tentamen i Elektronik, ESS010, del 2 den 16 dec 2008 klockan 8:00 13:00.

Föreläsning 29/11. Transienter. Hambley avsnitt

Tentamen i Elektronik 5hp för E2/D2/Mek2

Föreläsning 3/12. Transienter. Hambley avsnitt

Tentamen i Grundläggande ellära och digitalteknik ETA 013 för D

Elektroteknikens grunder Laboration 3. OP-förstärkare

MOSFET:ens in- och utimpedanser. Småsignalsmodeller. Spänning- och strömstyrning. Stora signaler. MOSFET:ens högfrekvensegenskaper

FÖRELÄSNING 3. Förstärkaren. Arbetspunkten. Olika lastresistanser. Småsignalsschemat. Föreläsning 3

Elektronik 2017 EITA35

Du har följande material: 1 Kopplingsdäck 2 LM339 4 komparatorer i vardera kapsel. ( ELFA art.nr datablad finns )

Signalbehandling, förstärkare och filter F9, MF1016

Elektronik grundkurs Laboration 1 Mätteknik

1 Grundläggande Ellära

Föreläsning 4, Ht 2. Aktiva filter 1. Hambley avsnitt 14.10, 4.1

Laborationsrapport Elektroteknik grundkurs ET1002 Mätteknik

Elektronik 2017 EITA35

5 OP-förstärkare och filter

Tentamen i Grundläggande ellära och digitalteknik ETA 013 för D

Elektronik 2018 EITA35

TSTE05 Elektronik & mätteknik Föreläsning 3 Likströmsteori: Problemlösning

Tentamen den 20 oktober TEL108 Introduktion till EDI-programmet. TEL118 Inledande elektronik och mätteknik. Del 1

OP-förstärkare. Idealiska OP-förstärkare

Förstärkarens högfrekvensegenskaper. Återkoppling och stabilitet. Återkoppling och förstärkning/bandbredd. Operationsförstärkare.

Tentamen i Elektronik, ESS010, del 1 den 21 oktober 2008 klockan 8:00 13:00

Övningsuppgifter i Elektronik

Sammanfattning av kursen ETIA01 Elektronik för D, Del 1 (föreläsning 1-10)

Elteknik. Superposition

Tentamen i ETE115 Ellära och elektronik, 4/1 2017

Tentamen eem076 Elektriska Kretsar och Fält, D1

OP-förstärkaren, INV, ICKE INV Komparator och Schmitt-trigger

Figur 1 Konstant ström genom givaren R t.

Tentamen i Grundläggande ellära och digitalteknik ETA 013 för D

1 Bestäm Théveninekvivalenten mellan anslutningarna a och b i nedanstående krets.

Hambley: OBS! En del av materialet kommer att gås igenom på föreläsningen

TSKS06 Linjära system för kommunikation Kursdel Elektriska kretsar. Föreläsning 3

Elektronik 2015 ESS010

Tentamen på elläradelen i kursen Elinstallation, begränsad behörighet ET

Växelström i frekvensdomän [5.2]

Tentamen i ETE115 Ellära och elektronik, 25/8 2015

TENTAMEN Elektronik för elkraft

Elektronik 2018 EITA35

Tentamen i Elektronik, ESS010, och Elektronik för D, ETI190 den 10 jan 2006 klockan 14:00 19:00

Tentamen i Elektronik, ESS010, den 15 december 2005 klockan 8:00 13:00

IF1330 Ellära KK1 LAB1 KK2 LAB2 KK4 LAB4. tentamen

Tentamen i ETE115 Ellära och elektronik, 3/6 2017

Olika sätt att bygga förstärkare. Differentialförstärkaren (översikt) Strömspegeln. Till sist: Operationsförstärkaren

Svar och Lösningar. 1 Grundläggande Ellära. 1.1 Elektriska begrepp. 1.2 Kretslagar Svar: e) Slinga. f) Maska

Elektro och Informationsteknik LTH. Laboration 3 RC- och RL-nät i tidsplanet. Elektronik för D ETIA01

Tentamen i ETE115 Ellära och elektronik, 10/1 2015

Växelström i frekvensdomän [5.2]

Tentamen ETE115 Ellära och elektronik för F och N,

Sammanfattning av kursen ETIA01 Elektronik för D, Del 1 (föreläsning 1-6)

Förstärkning Large Signal Voltage Gain A VOL här uttryckt som 8.0 V/μV. Lägg märke till att förstärkningen är beroende av belastningsresistans.

TENTAMENSUPPGIFTER I ELEKTROTEKNIK

Tentamen i Grundläggande ellära och digitalteknik ETA 013 för D

Ellära. Laboration 2 Mätning och simulering av likströmsnät (Thevenin-ekvivalent)

Sven-Bertil Kronkvist. Elteknik. Tvåpolssatsen. Revma utbildning

Att använda el. Ellära och Elektronik Moment DC-nät Föreläsning 3. Effekt och Anpassning Superposition Nodanalys och Slinganalys.

Tentamen på elläradelen i kursen Elinstallation, begränsad behörighet ET

Krets- och mätteknik, fk

VÄXELSTRÖM SPÄNNINGSDELNING

TSTE20 Elektronik 01/31/ :24. Nodanalys metod. Nodanalys, exempel. Dagens föreläsning. 0. Förenkla schemat 1. Eliminera ensamma spänningskällor

Tentamen den 21 oktober TEL102 Inledande elektronik och mätteknik. TEL108 Introduktion till EDI-programmet. Del 1

CMOS-inverteraren. CMOS-logik. Parasitiska kapacitanser. CMOS-variationer: Pseudo-NMOS och PTL

Laboration 4: Tidsplan, frekvensplan och impedanser. Lunds universitet / Fakultet / Institution / Enhet / Dokument / Datum

Lab nr Elinstallation, begränsad behörighet ET1013 Likströmskretsar

MÄTNING AV ELEKTRISKA STORHETER

Föreläsnng Sal alfa

Halvledare. Transistorer, Förstärkare

VÄXELSTRÖM SPÄNNINGSDELNING

Batteri. Lampa. Strömbrytare. Tungelement. Motstånd. Potentiometer. Fotomotstånd. Kondensator. Lysdiod. Transistor. Motor. Mikrofon.

Program: DATA, ELEKTRO

Qucs: Laboration kondensator

Automation Laboration: Reglering av DC-servo

Transkript:

Tentamen i Elektronik för E (del ), ESS00, januari 03 Tillåtna hjälpmedel: Formelsamling i kretsteori. Du har en mikrofon som kan modelleras som en spänningskälla i serie med en resistans. Du vill driva en högtalare som kan modelleras som en resistans, och använder en förstärkare enligt kopplingen nedan. a) Beräkna effektutvecklingen p L i L. b) Hur ska in väljas för att få p L oberoende av s? c) Hur ska ut väljas för att maximera p L? s ut v s v in in Av in L Vad är som funktion av A och B i nedanstående krets? Svara med en sanningstabell. A V DD B

3 I kretsen nedan är V DD = 5 V och V 0 = 3 V. Transistorn har tröskelspänningen V t = V och karakteristik enligt diagrammet. ita av karakteristiken och lös problemet med en grafisk metod. Vad är i D, och i vilket arbetsområde befinner sig transistorn, i följande fall? a) = 0.5 kω. b) =.5 kω. V 0 i D V DD i D /ma 0 8 0 v GS = V v GS = 3 V v GS = V 0 3 5 v DS /V Beräkna v ut i nedanstående krets, där OP:n är ideal. v v 3 5 v ut

5 Det är ibland önskvärt att kunna reglera fasen i en tidsharmonisk signal. I nedanstående krets är och delar av en potentiometer med totalresistans, dvs = q och = ( q) där 0 < q <. OP:n är ideal. a) Beräkna V ut. b) Beräkna arg(v ut /V in ) som funktion av q. jω V in V ut I nedanstående krets är den vänstra strömbrytaren öppen för t < 0 och sluts vid t = 0. Den högra strömbrytaren är sluten för t < T och öppnas vid t = T. Anta att T (det räcker med T 5). OP:ns utspänning begränsas av matningspotentialerna ±5 V. a) Beräkna v (t) och v (t) för 0 < t < T. b) Beräkna v (t) och v (t) för t > T. c) Skissa graferna för v (t) och v (t) för T < t < T. t = 0 t = T 5 V 8 V v (t) 5 V V v (t) 3

Lösningar Spänningen över lasten är vilket ger effekten v L = L L ut Av in = p L = v L L = L in A v s L ut in s ( ) L in A v ( L ut ) s in s Detta blir oberoende av s då in = 0 eller in =. Det första alternativet ger p L = 0 och förkastas därför. För att maximera effekten med avseende på ut, noterar vi att p L avtar ju större ut blir. Minsta möjliga val är ut = 0. Svar: a) p L = ( L ( L ut) in in s ) A v s. b) in =. c) ut = 0. Kretsen kan analyseras i två steg: först de fyra transistorerna till vänster, sedan de två till höger (som bara inverterar signalen). Det räcker med att en av ingångarna är hög för att utgången ska bli hög. A B 0 0 0 0 0 Den vänstra delen av kopplingen är en NO-grind, och den högra en inverterare. Den sammansatta kopplingen är en O. 3 Eftersom v GS = V 0 = 3 V > V t är transistorn antingen i triodområdet eller det mättade området. KVL ger V DD i D v DS = 0 För varje värde på svarar denna ekvation mot en rät linje i diagrammet enligt i D /ma 0 8 0 v GS = V v GS = 3 V v GS = V 0 3 5 v DS /V

Skärningarna med grafen för v GS = 3 V ger de sökta resultaten. Svar: a) Detta är den övre räta linjen, med skärningspunkt (v DS, i D ) = (3 V, ma) i det mättade området (i D oberoende av v DS ). b) Detta är den undre räta linjen, med skärningspunkt (v DS, i D ) (0. V,.9 ma) i triodområdet. Beteckna potentialen vid OP:ns plus-ingång med v. KVL i denna nod ger v v v v v 3 = 0 v = v v 3 Tack vare den negativa återkopplingen har även OP:ns minusingång samma potential, vilken också ges av spänningsdelning av v ut över och 5 : v = Svar: v ut = 5 5 5 5 5 v ut v ut = 5 5 v v 3 v v 3 Introducera nodpotentialen V och strömmarna I 0, I och I enligt nedan. V I jω I I 0 V in V ut Negativ återkoppling ger potential noll på OP:ns ingångar, vilket ger I 0 = V in /. Ingen ström in i minusingången ger I = I 0 och V = 0 I = V in. KL ger I = I jωv = ( jω ) V in 5

Slutligen är V ut = V I = V in ( ( jω )V in = jω ) V in = ( jωq( q))v in där vi använde = q och = ( q). Argumentet för överföringsfunktionen är ( ) Vut arg = arg ( ( jωq( q)) ) = π arctan(ωq( q)) V in Svar: a) V ut = ( jωq( q))v in. b) arg(v ut /V in ) = π arctan(ωq( q)). Operationsförstärkaren är kopplad som en komparator: då v < V är v = 5 V, och då v > V är v = 5 V. Den vänstra delen av kretsen kan analyseras oberoende av OP:n. a) 0 < t < T Den vänstra delen av kretsen förenklas först genom en Théveninekvivalent för resistanserna och spänningskällan enligt nedan: t = 0 / V v (t) Detta svarar mot en uppladdning av en kapacitans med tidskonstant /, dvs Detta ger att v = V då t = v (t) = V ( e t/(/) ) ln. Svar: v (t) = V ( e t/() ) och v (t) = b) t > T Den vänstra delen av kretsen är nu { 5 V t < ln 5 V t > ln 8 V v (t)

Detta svarar mot en urladdning av kapacitansen med en tidskonstant, med begynnelsevärdet V T = V ( e T/() ). Med T 5 är e T/ e 0, dvs V T = V. (tt )/() v (t) = V e Detta ger att v = V då t T = ln. Svar: v (t) = V e (tt )/() och v (t) = c) i D /ma { 5 V t < T ln 5 V t > T ln T T/ T/ T 3T/ T v DS /V 7