S SÄHKÖTEKNIIKKA JA ELEKTRONIIKKA

Koko: px

Aloita esitys sivulta:

Download "S-55.1100 SÄHKÖTEKNIIKKA JA ELEKTRONIIKKA"

Jutta Jurkka
8 vuotta sitten
Katselukertoja:

1 S SÄHKÖTKNIIKKA JA KTONIIKKA 2. välikoe Saa vasaa vain neljään ehävään! Kimmo Silven 1. aske vira. = 1 kω, = 2 kω, 3 = 4 kω, = 10 V. Diodin ominaiskayra, aseikko ma + 3 Teh. 2. APAC 7.50 Suden versi FO NON-COMMCIA US ONY Arvioi yllä olevan diodin ominaiskäyrän ja kykenäkaavi peruseella diodin jännie, jos = 1 V ja = 200 Ω. 3. Transisorin kannalle kykeään vasuksen kaua asajännie ja signaali = (2 + 1 sin ω) V. aske kollekorivirran vaihelu i C = i CMAX i CMIN. = 10 V, β = 100, = 100 kω, = 2 kω, U B = 0,7 V (ei juuri vaihele signaalin ahdissa). u C 4. aske fein vira I D. = 5 V, = 3 kω, = 1 kω, K = 0,5 ma/v 2, U = 1 V. I D 5. Jos laske ämän ehävän, jää yksi ehävisä 1-4 pois! Kuva esiää sep-down-yyppisä hakkurieholähdeä ja kykimen virran aalomuooa. Koska ideaalinen kykin, diodi, kela ja kdensaaori eivä kulua ehoa, kuormaan menevä energia yhä suuri kuin kykimen virran kuljeama energia. Koska jännie vakio, energia W = Q, missä Q virran kuljeama varaus (käyrän pina-ala ampeerisekuneina). aske kuorman oama keskimääräinen eho P yhden jaks aikana. = 12 V, = 0,4 A, i = 0,4 A, ON = 200 µs, T = 300 off C Välikokee voi uusia o akaisu neissä. Kurssin palauejärjeselmä osoieessa palaue.ee.hu.f i; aua kehiämään opeusa ja saa yhden lisäpiseen!

Transisorin kannalle kykeään vasuksen kaua asajännie ja signaali = (2 + 1 sin ω) V. aske kollekorivirran vaihelu i C = i CMAX i CMIN.

2 S SÄHKÖTKNIIKKA JA KTONIIKKA 2. Mid-Term xam Answer ly four problems! Kimmo Silven 1. Find currens and. = 1 kω, = 2 kω, 3 = 4 kω, = 10 V. Diodin ominaiskayra, aseikko ma + 3 Probl. 2. APAC 7.50 Suden versi FO NON-COMMCIA US ONY Approximae he diode volage correspding he characerisic curve and circui shown. = 1 V and = 200 Ω. 3. A d.c. volage and a signal = (2 + 1 sin ω) V are cneced o he base. How much does he colleor curren change i C = i CMAX i CMIN? (u C 0,3 V)? = 10 V, β = 100, = 100 kω, = 2 kω, U B = 0,7 V (nearly csan as a funci of he signal). u C 4. Find curren I D of he fe. = 5 V, = 3 kω, = 1 kω, K = 0,5 ma/v 2, U = 1 V. I D 5. If you choose o do his problem skip or delee e of he 1-4! A sep-down cverer and he swich curren waveform are shown. nergy flowing o load equals he energy brough by he swich curren, because an ideal swich, diode, coil, or capacior do no csume power. Assuming csan, energy W equals Q, where Q is he charge ransferred by. Q will be found from he area below he curve (in amperesecds). Find he average power P aken by he load during period T. = 12 V, = 0.4 A, i = 0.4 A, ON = 200 µs, T = 300 off C The mid-erms can be renewed Thu, May 15h The soluis can be found he ne. The anymous feedback sysem: palaue.ee.hu.f i. An exra (exam) poin will be given!

How much does he colleor curren change i C = i CMAX i CMIN? (u C 0,3 V)? = 10 V, β = 100, = 100 kω, = 2 kω, U B = 0,7 V (nearly csan as a funci of he signal). u C 4. Find curren I D of he fe.

3 S SÄHKÖTKNIIKKA JA KTONIIKKA 2. välikoe Saa vasaa vain neljään ehävään! Kimmo Silven 1. aske vira. = 1 kω, = 2 kω, 3 = 4 kω, = 10 V I 2 = 0 I 2 = (1) I 2 + I 2 = 0 (2) 3 + ( + ) I }{{} 2 = (3) = ( + ) 3 = 5 ma (4) 2. Arvioi yllä olevan diodin ominaiskäyrän ja kykenäkaavi peruseella diodin jännie, jos = 1 V ja = 200 Ω. Kuormiussuora (-U)/ Aplac 7.70 Suden versi FO NON-COMMCIA US ONY U I 0.00 ( ) I = I S e U 1 I S e U (5) 3,4 ma I S e 0,645 V 0,5 ma I S e 0,545 V 3,4 0,5 e 0,645 V e 0,545 V e 0,6450,545 (6) ln 6,8 0,1 52,2 mv (7) 3,4 ma I S = 14,5 na (8) e 0,645 V 52,2 mv Ieroimalla ai kokeilemalla (graafinen rakaisu hyväksyään myös, ks. käyrä): U I S e U U , e 52, ,615 V (9) Käyrä odellisuudessa piirrey arvoilla n = 2, I S = 10,5 na, U T = 25,434 mv. Jos oleeaan, eä = 50 mv, saadaan I S = 8,5 na. askeaan verailun vuoksi vielä näillä arvoilla: , e 0,616 50, ,612 U 0,616 V (10) , e 0,616 50, ,619 U 0,616 V (11)

Arvioi yllä olevan diodin ominaiskäyrän ja kykenäkaavi peruseella diodin jännie, jos = 1 V ja = 200 Ω. Kuormiussuora (-U)/ Aplac 7.70 Suden versi FO NON-COMMCIA US ONY U I 0.

4 3. Transisorin kannalle kykeään vasuksen kaua asajännie ja signaali = (2 + 1 sin ω) V. aske kollekorivirran vaihelu i C = i CMAX i CMIN. = 10 V, β = 100, = 100 kω, = 2 kω, U B = 0,7 V (ei juuri vaihele signaalin ahdissa). u C + i B + U B = 0 i B = U B (12) i C = βi B = β U B (13) i C = β(i BMAX i BMIN ) = β (MAX U B ) (MIN U B ) (14) i C = β MAX MIN = = 2 ma 100k (15) u CMIN = βi BMAX = 10 2k 100 MAX 0,7 > 0,3 V (OK) 100k (16) Piensignaalianalyysi (vaihoehoinen lähesymisapa): r π = 1 25 mv 25 mv = U I B = 2 kω B 13 µa (17) ê b = 1 V (18) ê b î b = + r π (19) ê b i C = 2î C = 2βî b = 2β 2β êb + r π (20) 4. aske fein vira I D. = 5 V, = 3 kω, = 1 kω, K = 0,5 ma/v 2, U = 1 V. I D mme iedä, ko kyseessä SAT- vai TI-alue. Oleeaan SAT: I D = K (U GS U ) 2 (21) + U GS + I D = 0 (22) + x + K (x U ) 2 = 0 (23) 0,5 x 2 0x + 4,5 = 0 x = U GS = 3 > U (24) I D = K (3 1) 2 = 2 ma (25) + I D + U DS + I D = 0 (26) U DS = 2 ( + )I D = 2 V U GS U (27) SAT-alueen eho oeuui nipin napin. Koska oiminapise osuu rajakohaan, TI-alueen yhälö anaa vaivalloisesi saman vasauksen (U GS = I D, U DS = 2 ( + )I D ): I D = K [ 2(U GS U ) U DS U 2 DS] = 0,5 m [ 2(3 1) ] = 2 ma (28)

u C + i B + U B = 0 i B = U B (12) i C = βi B = β U B (13) i C = β(i BMAX i BMIN ) = β (MAX U B ) (MIN U B ) (14) i C = β MAX MIN = 100 3 1 = 2 ma 100k (15) u CMIN = βi BMAX = 10 2k 100 MAX 0,7 > 0,3

5 5. Jos laske ämän ehävän, jää yksi ehävisä 1-4 pois! Kuva esiää sep-down-yyppisä hakkurieholähdeä ja kykimen virran aalomuooa. Koska ideaalinen kykin, diodi, kela ja kdensaaori eivä kulua ehoa, kuormaan menevä energia yhä suuri kuin kykimen virran kuljeama energia. Koska jännie vakio, energia W = Q, missä Q virran kuljeama varaus (käyrän pina-ala ampeerisekuneina). aske kuorman oama keskimääräinen eho P yhden jaks aikana. = 12 V, = 0,4 A, i = 0,4 A, ON = 200 µs, T = 300 off C askeaan kolmi ja suorakaieen pina-ala yheen: Tarkisus: Q = A = 1 2 i ON + ON = 120 µas (29) W = Q = 1440 µj (30) P = W T = 4,8 W (31) u O = ON T = 8 V (32) = i = 0,6 A (33) Koska lähöjännie u O = U O hakkurieholäheessä melko arkasi vakio, myös lähövira = u O vakio. Hekellinen eho siis ässä sama kuin keskimääräinen eho: Mioiusperiaae: P = U O = 4,8 W (34) D = ON T = u O (35) inkki koepiseisiin kurssin pääsivulla! = U O i ON (36) C u O = i T 8 (37)

Koska jännie vakio, energia W = Q, missä Q virran kuljeama varaus (käyrän pina-ala ampeerisekuneina). aske kuorman oama keskimääräinen eho P yhden jaks aikana.

Samankaltaiset tiedostot

S-55.1100 SÄHKÖTEKNIIKKA JA ELEKTRONIIKKA

S-55.1100 SÄHKÖTEKNIIKKA JA ELEKTRONIIKKA S-55.00 SÄHKÖKNKKA A KONKKA. välikoe 2..2008. Saat vastata vain neljään tehtävään!. aske jännite U. = 4 Ω, 2 = Ω, = Ω, = 2, 2 =, = A, 2 = U 2 2 2 2. ännitelähde tuottaa hetkestä t = t < 0 alkaen kaksiportaisen