Tentamen i Elektronik för E2/D2/Mek2
Tid: kl 09.00-13.00 Måndagen den 10 Augusti 2009
Sal: R1122
Hjälpmedel: formelsamling elektronik ( 11 sid ), formelsamling ellära samt valfri räknare.
Maxpoäng: 30
Betyg: 12p-3:a, 18p-4:a och över 24p ger betyg 5.
Slutbetyg: tentamensbetyg utgör slutbetyg för hela kursen. Tentamen är på 5.5 hp.
Resterande är 1.5hp laborationer och 0.5hp kopplingsprov.
Bonuspoäng: medräknas på ordinarie tentamina samt de 2 följande under läsåret.
Bonuspoängen kan inte sparas till ett annat läsår.
Lösningsförslag: anslås på kursens hemsida.
Granskningsdatum: anges på resutatlista
Lärare: Thomas Munther, tel: 16 71 15, rum E528
mobil: 076-102 75 73
Tentamensbesök: --Skrivanvisningar: Motivera era antaganden och gör rimlighetsbedömningar av svar
samt redovisa tankegångar noggrant. Även vettiga ansatser kan ge
poäng. Notera att uppgifterna inte är ordnade i svårighetsgrad.
1.
Hur ser utsignalen ut från nedanstående kretsar om insignalen är enligt :
Antag att RC >> T, där T är periodtiden hos insignalen. Antag ideal diod.
( 3p )
Insignal
3
2.5
2
1.5
1
0.5
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
A)
0.4
0.45
B)
C1
R7
+
+
Uin
R5
D3
+
Uut
1k
+
Uin
Uut
V2
1V
-
-
0
-
-
0
1
2. Bestäm spänningen över R8 !
Antag ideal diod. Vi tittar på fallen då R8 är:
a) 600 Ω
b) 1500 Ω
( 2p )
R7
1k
+
V1
R8
Uut
20V
V2
10V
-
0
3. Nedan visas ett förstärkarsteg med transistor BC547 B.
E= 9V, β=120 och rπ=1200Ω.
( 4p )
a) Bestäm så R1 och R2 så att arbetspunkten blir ICQ= 3 mA och UCEQ= 3.5 V.
Välj R2=10*Re !
b) Bestäm spänningsförstärkningen !
c) Bestäm in- och utimpedans för det obelastade förstärkarsteget !
d) För att öka spänningsförstärkningen ändras Rc till 5600Ω. Alla övriga motstånd är oförändrade.
Hur fungerar förstärkarsteget därefter ?
E
Rc
1500
R1
C2
1n
+
Q1
C1
BC547 B
Uut
1n
+
Uin
R2
Re
330
-
Ce
1n
-
0
2
4. Bestäm det logiska uttrycket som kan fås fram från nedanstående logikkrets implementerad i CMOS.
A och B är ingångar
( 2p )
5.Vi skall dimensionera basmotståndet RB till en transistorswitch. Denna skall styra en likströmsmotor ( 3p )
med märkdata (12 V, 100 mA). Transistorswitchen styrs av en digital krets med data ( 5V, Imax=4mA).
Transistorn som används har en strömförstärkning mellan 100 till 200 ggr. Med märkdata menas maxvärden
hos apparater vid kontinuerlig drift, så det betyder att motorn inte får ha en högre spänning än 12V under en
längre tid. För detn digitala kretsen gäller att den kan hålla 5V ut om inte strömuttaget är större än 4 mA.
Bestäm Rmin< RB < Rmax !
Ange även syftet med dioden i kopplingen !
VCC=12 V
Motor
D1
Rb
Q1
Digital krets
0
3
6. Bestäm utspänningen Uut när Uin är 2 Volt. Matningsspänning är +15 V.
1k
3k
UA741
2
-
R3
4
R2
V-
+
R1
4k
Uin
1
OUT
3
+ 8
+
V+
Uut
R4
4k
-
( 2p )
-
0
7. Skissa utspänningen när inspänningen får variera mellan -3V och +3V !
Antag att zenerspänningen för vår diod är 5 V. Matningsspänning är +15 V.
( 3p )
R6
4k
UA7414
2
-
R5
+
V-
1k
OUT
Uin
3
-
+ 8
V+
1
+
Uut
-
0
8. Förklara följande begrepp/frågor med egna ord vad dessa betyder:
( 4p )
a) CMRR
b) Schmittrigger och vad syftet med denna är.
c) Nämn ett par viktiga skillnader på teknik som använder CMOS- eller bipolartransistorer !
d) Differentialförstärkare
4
9. Bestäm IDQ och UDSQ för kretsen nedan !
Vi vet att för NMOS-transistorn gäller följande data: Vto=3.5 Volt, λ=0 och K=1.1mA/V2.
( 3p )
20V
R2
1M
R1
1200
M1
R3
1M
R4
1100
0
10. Skissa på amplitudkurvan (asymptoter) som funktion av frekvens. Ange nivåer.
Matningsspänning är +15 V.
Hur ligger Uut fasmässigt i förhållande till Uin vid olika frekvenser ?
R7
C1
47k
10nF
( 4p )
R6
R5
2
+
-
V-
4
56k
1.8k
OUT
3
V+
-
+
8
Uin
1
+
Uut
-
0
Ledning: Tänk på hur kondensatorn beter sig vid höga respektive låga frekvenser !
5
