S SÄHKÖTEKNIIKKA JA ELEKTRONIIKKA

Transkriptio

1 S-55. SÄHKÖTKNIIKKA JA LKTONIIKKA 2. välikoe Saat vastata vain neljään tehtävään! Sallitut: Kako, [r.] laskin, [MAOL], [sanakirjan käytöstä sovittava valvojan kanssa!]. Laske jännite. = V, = 2 Ω, A = 4 Ω, B = 4 Ω, C = 4 Ω. A C B 2. Diodin jännite =,65 V. Laske vastus ja saturaatio I S. = 5,6 V, n T = 5 mv. 2.m.5m.m 5.µ Aplac 7.7 Student version FO NON-COMMCIAL S ONLY V /V,8 V 2 ma ma ma I 3. Laske I. = kω, 2 =,5 kω, = Ω, = 2 = 4 V, β = β 2 =, B = B2 =,7 V. I Laske sinaalijännite. = mv, D = kω, = S = kω, m = ms, t = 2 V. u s m u s S D 5. Jos lasket tämän tehtävän, jätä yksi tehtävistä -4 pois! Oleta, että u = ja u 2 = û e t/τ, missä τ = C. Hetkellä t = t > u 2 on pienentynyt minimiarvoonsa MIN = u ( t) = u 2 ( t). Laske jännitteen aaltoilu u = û MIN. û = V, = 32 Ω, C = µf, ω = π rad. s. /V Aplac 7.7 Student version FO NON-COMMCIAL S ONLY 2...m 2.m 3.m 4.m T t < t < u C u 2 C... t C u 2 Välikokeet voi uusia to Tulokset tulevat Noppaan ylihuomenna. Anna anonyymiä kurssipalautetta Oodissa! Autat kehittämään opetusta. Jos palautteita tulee yli 3 kpl (5 %), kaikki saavat yhden lisäpisteen!

2 S-55. SÄHKÖTKNIIKKA JA LKTONIIKKA 2. mid-term You may choose only four problems! Allowed: Kako, [r.] calculator, [MAOL], [dictionary, please show it to the personel!]. Find voltae. = V, = 2 Ω, A = 4 Ω, B = 4 Ω, C = 4 Ω. A C B 2. Voltae =.65 V. Find resistance and saturation current I S. = 5.6 V, n T = 5 mv. 2.m.5m.m 5.µ Aplac 7.7 Student version FO NON-COMMCIAL S ONLY V /V,8 V current 2 ma ma ma I 3. Find current I. = kω, 2 =.5 kω, = Ω, = 2 = 4 V, β = β 2 =, B = B2 =.7 V. I Find sinal voltae. = mv, D = kω, = S = kω, m = ms, t = 2 V. u s m u s S D 5. If you choose to do this problem skip or delete one of the problems -4! Assume u = and u 2 = û e t/τ, where τ = C. At t = t > u 2 has reached its minimum value MIN = u ( t) = u 2 ( t). Calculate voltae ripple u = û MIN. û = V, = 32 Ω, C = µf, ω = π rad. s. /V Aplac 7.7 Student version FO NON-COMMCIAL S ONLY 2...m 2.m 3.m 4.m T t < t < u C u 2 C... t C u 2 The mid-terms can be renewed on Thu The solutions and results will be found in Noppa on Thu. The anonymous feedback system of the course is open in Oodi! An extra point will be iven if 3 students or more fill the feedback form!

3 S-55. SÄHKÖTKNIIKKA JA LKTONIIKKA 2. mellanförhör Du får endast svara på fyra fråor! Tillåtna: Kako, [r.] räknaren, [MAOL], [ordboken]. Beräkna spänninen. = V, = 2 Ω, A = 4 Ω, B = 4 Ω, C = 4 Ω. A C B 2. Spänninen är =,65 V. Hur stora är och läckströmmen I S. = 5,6 V, n T = 5 mv. 2.m.5m.m 5.µ Aplac 7.7 Student version FO NON-COMMCIAL S ONLY V /V,8 V ström 2 ma ma ma I 3. Beräkna strömmen I. = kω, 2 =,5 kω, = Ω, = 2 = 4 V, β = β 2 =, B = B2 =,7 V. I Beräkna sinalspänninen. = mv, D = kω, = S = kω, m = ms, t = 2 V. u s m u s S D 5. Om du svarar på den 5., lämna en av -4 bort! Man kan anta, att u = och u 2 = û e t/τ (τ = C). När t = t >, är u 2 i sitt minimumvärde MIN = u ( t) = u 2 ( t). Beräkna spänninsvariationen u = û MIN. û = V, = 32 Ω, C = µf, ω = π rad. s. /V Aplac 7.7 Student version FO NON-COMMCIAL S ONLY 2...m 2.m 3.m 4.m T t < t < u C u 2 C... t C u 2 Provet kan förnyas to den esultat och svar kommer till Noppa i övermoron, tror ja. Ge ärna anonym feedback i Oodi; man ska få en ekstra påän, om mer än 5 % av studenter (3) svarar!

4 S-55. SÄHKÖTKNIIKKA JA LKTONIIKKA 2. välikoe Saat vastata vain neljään tehtävään! Sallitut: Kako, [r.] laskin, [MAOL], [sanakirjan käytöstä sovittava valvojan kanssa!]. Laske jännite. = V, = 2 Ω, A = 4 Ω, B = 4 Ω, C = 4 Ω. I A I C I C B I = I = () A I C I C = I C = AI C (2) A I B (I I C ) = I C = AI B I (3) B AI = AI B I A I B I = C A I (4) C B B ( ) A B = C A I = ( ) A A B C (5) B A B = A ( C AB ) = 6 V (6) Tulos on ikään kuin invertoivan ja ei-invertoivan vahvistuksen tulo. 2. Diodin jännite =,65 V. Laske vastus ja saturaatio I S. = 5,6 V, n T = 5 mv. 2.m Aplac 7.7 Student version FO NON-COMMCIAL S ONLY.5m.m 5.µ /V I Käyrältä luettuna: I,5 ma. ( I = I S e / T ) = I S e 2 I S = I = 3,34 na e2 (7) I = = = 3,3 kω I (8)

5 3. Laske I. = kω, 2 =,5 kω, = Ω, = 2 = 4 V, β = β 2 =, B = B2 =,7 V. (β 2)I I B 2 2 (β 2)I B B (β )I B (9) B I B = = 29,44 µa (β 2) (β ) () I B2 = I B I = βi B = B β2 β β β B = 3 ma () Tarkistus: C = (β 2)I B (β )I B =,7 V,3 V (2) C2 = 2 2 βi B (β )I B =,7 V,3 V (3) u s OK! 4. Laske sinaalijännite. = mv, D = kω, = S = kω, m = ms, t = 2 V. m u s S D e = u s S m u s u s = u s m u s S ( ) D S m e (4) = D m u s = D m e S m (5) A u = D m = 5 S m (6)

6 5. Jos lasket tämän tehtävän, jätä yksi tehtävistä -4 pois! Oleta, että u = ja u 2 = û e t/τ, missä τ = C. Hetkellä t = t > u 2 on pienentynyt minimiarvoonsa MIN = u ( t) = u 2 ( t). Laske jännitteen aaltoilu u = û MIN. û = V, = 32 Ω, C = µf, ω = π = 8 k. s. /V Aplac 7.7 Student version FO NON-COMMCIAL S ONLY 2...m 2.m 3.m 4.m Haetaan ratkaisu kokeilemalla: t/ms cos(πt) e t/τ 3 -,587785, ,397, , ,397, ,587785, ,897, ,9557, ,53572 Taulukosta nähdään, että t 7 ms. T t < t < u C u 2 C... t C u 2 MIN = u = û cos ω t = û e t C = u2 (7) MIN = u ( t) = u 2 ( t) = û,58779 (8) u = û MIN = û (,58779) = 4,2 V (9) Vastaus edellä! Karkea likiarvo (puoliaaltotasasuuntauksen takia täys-t eikä puolikas): I = C u t u = I û C t T = 6,25 V (2) C Lasketaan keskimääräisen virran likiarvo tarkemmin: û u 2 u C T u û τ = 4,76 V (2) T 2 Suurilla rippelin arvoilla ja puoliaaltotasasuuntauksessa yleisemminkin yllä oleva likiarvokaava toimii huonosti, kuten tuloksestakin näkyy. ntäpä vanaha kunnon elektroniikan työhevonen, Taylorin sarja? Sarja suppenee sitä nopeammin, mitä pienempi on x; siksi äksäksi kannattaa valita pieni luku. Valitaan x = T t looisemman t:n sijaan: cos ω(t t) = e t C e x = e T (T t) C (22) cos ωx = e T τ τ (23) ( 2! (ωx)2 = e T τ x τ ( ) ) x 2 (24) 2! τ τ 2 ω 2 e T τ x 2 x τ( e T τ ) = x 2,897 ms (25) 2τ li t 7, ms ja u = 4,4 V. Aika hyvä! Kannattaa ehkä johtaa likiarvokaava mahdollista myöhempää käyttöä varten (käsitellään kokoaaltotasasuuntaus myöhemmin): x = 2 ( τ 2 ω 2 e T τ ) (e T τ ) 2 e T τ (e T τ ) τ ω τ T (26) τ 2 ω 2 e T τ 2π e T τ e T τ T = 3,7 ms (27) 2 π