S-55.1220 Piirianalyysi 2 Tentti 4.1.2007



Samankaltaiset tiedostot
S Piirianalyysi 2 Tentti

S Piirianalyysi 2 Tentti

S Piirianalyysi 2 Tentti

S Piirianalyysi 2 1. Välikoe

S Piirianalyysi 2 2. välikoe

ELEC-C4120 Piirianalyysi II 2. välikoe

S /142 Piirianalyysi 2 2. Välikoe

S Piirianalyysi 1 2. välikoe

S Piirianalyysi 2 1. Välikoe

S /142 Piirianalyysi 2 1. Välikoe

SATE1050 Piirianalyysi II syksy 2016 kevät / 6 Laskuharjoitus 3 / Laplace-muunnos

SATE2010 Dynaaminen kenttäteoria syksy /8 Laskuharjoitus 7 / Smithin-kartan käyttö siirtojohtojen sovituksessa

521384A RADIOTEKNIIKAN PERUSTEET Harjoitus 5

Intensiteettitaso ja Doplerin ilmiö

( ) ( ) 14 HARJOITUSTEHTÄVIÄ SÄHKÖISET PERUSSUUREET SÄHKÖVERKON PIIRIKOMPONENTIT

l s, c p T = l v = l l s c p. Z L + Z 0

S SÄHKÖTEKNIIKKA JA ELEKTRONIIKKA

521384A RADIOTEKNIIKAN PERUSTEET Harjoitus 3

S SÄHKÖTEKNIIKKA JA ELEKTRONIIKKA

ELEC C4210 SÄHKÖTEKNIIKKA JA ELEKTRONIIKKA Kimmo Silvonen

S SÄHKÖTEKNIIKKA Kimmo Silvonen

S SÄHKÖTEKNIIKKA JA ELEKTRONIIKKA

S SÄHKÖTEKNIIKKA JA ELEKTRONIIKKA

RATKAISUT: 17. Tasavirtapiirit

S SÄHKÖTEKNIIKKA Kimmo Silvonen

SATE2010 Dynaaminen kenttäteoria syksy /6 Laskuharjoitus 6 / Siirtojohdot ja transientit häviöttömissä siirtojohdoissa

S SÄHKÖTEKNIIKKA Kimmo Silvonen

MHz. Laske. = 1,5 j1,38

S SÄHKÖTEKNIIKKA JA ELEKTRONIIKKA

1. Erään piirin impedanssimittauksissa saatiin seuraavat tulokset:

S SÄHKÖTEKNIIKKA JA ELEKTRONIIKKA Aalto-yliopisto, sähkötekniikan korkeakoulu

C 2. + U in C 1. (3 pistettä) ja jännite U C (t), kun kytkin suljetaan ajanhetkellä t = 0 (4 pistettä). Komponenttiarvot ovat

Erään piirikomponentin napajännite on nolla, eikä sen läpi kulje virtaa ajanhetkellä 0 jännitteen ja virran arvot ovat. 500t.

S SÄHKÖTEKNIIKKA JA ELEKTRONIIKKA

S SÄHKÖTEKNIIKKA JA ELEKTRONIIKKA

S SÄHKÖTEKNIIKKA Kimmo Silvonen

Viikkotehtävät IV, ratkaisut

KUINKA PALJON VAROISTA OSAKKEISIIN? Mika Vaihekoski, professori. Lappeenrannan teknillinen yliopisto

X 2 = k 21X 1 + U 2 s + k 02 + k 12. (s + k 02 + k 12 )U 1 + k 12 U 2. s 2 + (k 01 + k 21 + k 02 + k 12 ) s + k

R = Ω. Jännite R:n yli suhteessa sisäänmenojännitteeseen on tällöin jännitteenjako = 1

Harjoitus 1. Tehtävä 1. Malliratkaisut. f(t) = e (t α) cos(ω 0 t + β) L[f(t)] = f(t)e st dt = e st t+α cos(ω 0 t + β)dt.

LUKION FYSIIKKAKILPAILU avoimen sarjan vast AVOIN SARJA

S SÄHKÖTEKNIIKKA JA ELEKTRONIIKKA

S SÄHKÖTEKNIIKKA JA ELEKTRONIIKKA Aalto-yliopisto, sähkötekniikan korkeakoulu

Mat Sovellettu todennäköisyyslasku. Tilastolliset testit. Avainsanat:

SATE1040 Piirianalyysi IB kevät /6 Laskuharjoitus 5: Symmetrinen 3-vaihejärjestelmä

12. laskuharjoituskierros, vko 16, ratkaisut

Äänen nopeus pitkässä tangossa

ELEC C4210 SÄHKÖTEKNIIKKA JA ELEKTRONIIKKA Kimmo Silvonen

S SÄHKÖTEKNIIKKA JA ELEKTRONIIKKA

Fy07 Koe Kuopion Lyseon lukio (KK) 1 / 5

Mat Sovellettu todennäköisyyslasku A

Jakso 10. Tasavirrat. Tasaantumisilmiöt. Vaihtovirrat. Sarja- ja lineaaripiirit. Maxwellin yhtälöt. (Kuuluu kurssiin Sähkömagnetismi, LuTK)

HY / Matematiikan ja tilastotieteen laitos Tilastollinen päättely II, kevät 2017 Harjoitus 4 Ratkaisuehdotuksia. Tehtäväsarja I

S if b then S else S S s. (b) Muodosta (a)-kohdan kieliopin kanssa ekvivalentti, so. saman kielen tuottava yksiselitteinen.

SATE1050 Piirianalyysi II syksy kevät / 8 Laskuharjoitus 12 / Siirtojohdot taajuusalueessa, ketjumatriisi

S SÄHKÖTEKNIIKKA JA ELEKTRONIIKKA Aalto-yliopisto, sähkötekniikan korkeakoulu

Ratkaisu: z TH = j0,2 pu. u TH. Thevenin jännite u TH on 1,0 pu ja sen impedanssi z = j0,2 pu.

S SÄHKÖTEKNIIKKA Kimmo Silvonen

S SÄHKÖTEKNIIKKA JA ELEKTRONIIKKA

Physica 9 1. painos 1(8) 20. Varattu hiukkanen sähkö- ja magneettikentässä

POSITIIVISEN LINSSIN POLTTOVÄLI

Kertausosa. 2. Kuvaan merkityt kulmat ovat samankohtaisia kulmia. Koska suorat s ja t ovat yhdensuuntaisia, kulmat ovat yhtä suuria.

S SÄHKÖTEKNIIKKA JA ELEKTRONIIKKA

Projekti 5 Systeemifunktiot ja kaksiportit. Kukin ryhmistä tarkastelee piiriä eri taajuuksilla. Ryhmäni taajuus on

S SÄHKÖTEKNIIKKA Kimmo Silvonen

SATE1140 Piirianalyysi, osa 1 kevät /7 Laskuharjoitus 9: Teheveninin ja Nortonin menetelmät

Tehtävä 1. a) sähkövirta = varausta per sekunti, I = dq dt = 1, A = 1, C s protonin varaus on 1, C

S SÄHKÖTEKNIIKKA Kimmo Silvonen

LUKION FYSIIKKAKILPAILU , ratkaisut PERUSSARJA

Johdatus vaihtosähköön, sinimuotoiset suureet. DEE Piirianalyysi Risto Mikkonen

S Fysiikka III (Est) Tentti

TL5362DSK-algoritmit (J. Laitinen) TTE2SN4X/4Z, TTE2SN5X/5Z Välikoe 1, ratkaisut

DEE Sähkötekniikan perusteet

b) Laskiessani suksilla mäkeä alas ja hypätessäni laiturilta järveen painovoima tekee työtä minulle.

r u u R Poistetut tehtavat, kunjännitestabiiliusja jännitteensäätö yhdistettiin:

S SÄHKÖTEKNIIKKA JA ELEKTRONIIKKA

Luottamusmiehen / -valtuutetun valinta, asema ja oikeudet

S FYSIIKKA IV (ES), Koulutuskeskus Dipoli, Kevät 2003, LH2. f i C C. λ 2, m 1 cos60,0 1, m 1,2 pm. λi λi

S SÄHKÖTEKNIIKKA Kimmo Silvonen

12. ARKISIA SOVELLUKSIA

MAA7 7.2 Koe Jussi Tyni Valitse kuusi tehtävää! Tee vastauspaperiin pisteytysruudukko! Kaikkiin tehtäviin välivaiheet näkyviin! lim.

7. Pyörivät sähkökoneet

RATKAISUT: 22. Vaihtovirtapiiri ja resonanssi

Projekti 5 Systeemifunktiot ja kaksiportit. Kukin ryhmistä tarkastelee piiriä eri taajuuksilla. Ryhmäni taajuus on

PD-säädin PID PID-säädin

gallup gallup potentiaali ja voima potentiaali ja voima potentiaali ja voima potentiaali ja voima

DIGITAALISET PULSSIMODULAATIOT M JA PCM

S SÄHKÖTEKNIIKKA Kimmo Silvonen

ELEC C4210 SÄHKÖTEKNIIKKA JA ELEKTRONIIKKA

SATE1050 Piirianalyysi II syksy 2016 kevät / 8 Laskuharjoitus 13 / Smithin kartta ja kuorman sovittaminen

4.3 Liikemäärän säilyminen

SATE2010 Dynaaminen kenttäteoria syksy /8 Laskuharjoitus 8 / Smithin-kartan käyttö siirtojohtojen kahden käytettävän sovituspalan tilanteessa

Kannattaa opetella parametrimuuttujan käyttö muidenkin suureiden vaihtelemiseen.

Laplace-muunnos: määritelmä

järjestelmät Luento 8

ELEC-E8419 syksy 2016 Jännitteensäätö

Sähkövirran määrittelylausekkeesta

Vcc. Vee. Von. Vip. Vop. Vin

SMG-2100: SÄHKÖTEKNIIKKA

Transkriptio:

S-55.2 Piirianalyyi 2 Tentti 4..07. Piiriä yöttää kaki lähdettä, joilla on eri taajuudet. Kuinka uuri on lämmöki muuttuva teho P? Piiri on jatkuvuutilaa. J 2 00 Ω 5µH 0 pf 0/0 V J 2 00/0 ma f MHz f 2 2MHz. 2. k Kytkin k avataan hetkellä t 0, jota ennen piiri on jatkuvuutilaa. ake jännite u(t) ajan funktiona kytkimen avaamien jälkeen. u(t) 00 Ω mh V 2,5 µf. 3. kautta ähköverkkoon oheien kuvan mukaieti. ake I Kuorma kytketään z-parametreilla kuvatun piirin virta I. z z 4Ω z 2 z 2 j5ω 33Ω z 22 67Ω 230/0 V Ω. 4. g I ake virta I. Z 0,l 2 Z 0 Ω g Ω 0/0 V 400 pf 2 00 pf ω 0 8 rad/ l λ 4. 5. Z 02 Valite häviöttömien iirtojohtojen 2 ja 3 pituudet iten, että SAShäviöttömällä johdolla on. Kaikki johdot ovat ilmaeriteiiä. Yki oikea ratkaiu riittää. Z 0 Z 03 25Ω f GHz Z 0 Ω Z 02 Ω Z 03 Ω. Kirjoita nimei ja opikelijanumeroi Smithin karttaan ja palauta e oana vatautai! Tutkintoääntö antaa mahdolliuuden järjetää liäharjoituta niille opikelijoille, jotka ovat aaneet kolmeti hylätyn arvoanan välikokeita tai tentitä. Tämä tarkoittaaitä, että aatuaan kolme nollaa, opikelijan on palautettava lakettuna aitentin määräämää liätehtävää ennen euraavaan tenttiin tai välikokeeeen oallitumita. Välikokeet ja välikokeen uuinta tai uuintatilaiuudea tehty tentti laketaan yhdeki yritykeki. Ykittäinen välikoe laketaan puolikkaaki uoritukerraki. änäolo koetilaiuudea laketaan yritykeki, amoin tenttiin ilmoittautuminen.

aplace-muunnotaulukko Määritelmä. f(t) F () {f(t)} f(t) aplace-muunnoken ominaiuukia 2. A f (t)+a 2 f 2 (t) A F ()+A 2 F 2 () 3. 4. t d dt f(t) d n dt n f(t) F () f(0) n F () 5. f(τ)dτ 0 F () 6. ( t) n f(t) d n d n F () 7. f(t a)ε(t a) e a F () 8. f(t + a) e a (F () 0 f(t)e t dt F () {f(t)} n n i f (i ) (0) i a 0 e t f(t)dt) 9. e at f(t) F ( + a) 0. f(at) ( ) a F a. jakollinen funktio f(t) f(t + T ) F () e T, F () yhden jakon muunno. 2. f (t) f 2 (t) t 0 f (τ)f 2 (t τ)dτ F ()F 2 () 3. f(0 + ) lim F () 4. f( ) lim 0 F (), jo loppuarvo on olemaa f(t) Muunnopareja 5. δ(t) F () {f(t)} 6. aε(t) a 7. t 2 8. t n n! n+ 9. e at + a. e at e bt b a ( + a)( + b) ω 2. in(ωt) 2 + ω 2 22. co(ωt) 2 + ω 2 a 23. inh(at) 2 a 2 24. coh(at) 2 a 2 25. e at ω in(ωt) ( + a) 2 + ω 2 26. e at co(ωt) + a ( + a) 2 + ω 2 27. 28. e at t n n! t 2ω in(ωt) 29. [ε(t) ε(t π/ω)] in(ωt) ( + a) n+ ( 2 + ω 2 ) ( 2 +e π/ω) ω 2 + ω 2

. J 2 Piiriä yöttää kaki lähdettä, joilla on eri taajuudet. Kuinka uuri on lämmöki muuttuva teho P? Piiri on jatkuvuutilaa. 00 Ω 5µH 0 pf 0/0 V J 2 00/0 ma f MHz f 2 2MHz. aketaan kerrotamalla yki taajuu kerrallaan. jω U U jω + jω +jω jω + ω 2 0,477/ 9,2 V P U 2,098 W J 2 U 2 U 2 J 2 + jω +jω 2 2 jω 2 J 2 jω 2 + ω2 2 7,2/43,9 V P 2 U 2 2 0,59 W P P + P 2,66 W

.2 k u(t) Kytkin k avataan hetkellä t 0,jotaennenpiirion jatkuvuutilaa. ake jännite u(t) ajan funktiona kytkimen avaamien jälkeen. 00 Ω mh V 2,5 µf. aketaan alkuarvot: k u(t) U 0 I 0 2 0,A + 2 0V Piiri aplace-muunnettuna I 0 I() U() I() U 0 + I 0 + + U 0 U() U 0 U 0 I() U 0 U 0 U 0 + I 0 + + U 0 + I 0 + 2 + U 0 + I 0 ( + 2 + ) U 0( + 2 + ) U 0 I 0 ( + 2 + ) U 0 + U 0 I 0 2 + + Nimittäjän nollakohdat: 000 ja 2 4000. U() A B U 0 + U 0 I0 2 + + 0 +42 0 3 ( + 000)( + 4000) A + 000 + B + 4000 lim ( + 000) 0 +42 0 3 000 ( + 000)( + 4000) 32 3 lim ( + 4000) 0 +42 0 3 4000 ( + 000)( + 4000) 2 3 32 2 3 U() + 000 3 + 4000 ( 32 u(t) 3 e 000t 2 ) 3 e 4000t V, kun t 0 0 +42 0 3 2 +5 0 3 +4 0 6

.3 z kautta ähköverkkoon oheien kuvan mukaieti. ake I Kuorma kytketään z-parametreilla kuvatun piirin virta I. z 4Ω z 2 z 2 j5ω 33Ω z 22 67Ω 230/0 V Ω. Koka piiri on reiprookkinen (z 2 z 2 ), voidaan käyttää ykinkertaita ijaikytkentää. z z 2 z 22 z 2 İ I I 2 z 2 İ Silmukkayhtälöt [ ][ ] [ + z z 2 + z 2 z 2 I z 2 + z 22 z 2 + z 2 I 2 0 [ 5 j5 j5 00 ][ ] [ I 230 I 2 0 ] ] atkaitaan vatuken läpi kulkeva virta ramerin äännöllä 5 230 j5 0 I 2 5 j5 j 525 A 2,9/90 A j5 00 Vatukea kulkeva virta I I 2 2,9/90 A

.4 g I ake virta I. Z 0,l 2 Z 0 Ω g Ω 0/0 V 400 pf 2 00 pf ω 0 8 rad/ l λ 4. Häviöttömien iirtojohtojen yhtälöt: I a I b [ Ua ] [ I a co (βl) j Z 0 in (βl) jz 0 in (βl) co(βl) ][ Ub I b ] U a Z 0, l U b β 2π λ atkaitaan johdon alkupäätä näkyvä admittani kun βl π 2 : Y in I a j Z 0 in (βl)u b +co(βl)i b U a co (βl)u b +jz 0 in (βl)i b miä Y on johdon loppupään admittani. aketaan kondenaattorien admittanit: Z 0 U b Z 0 I b Z 0 2 Y, Y Y 2 jω 2 j0ms ja Y jω j40ms Kondenaattorien ja johdon kokonaiadmittaniki aadaan: Y Y in + Y Z 0 2 Y + Y 0 Koka admittani on nolla, kondenaattorit ja iirtojohto edutavat avointa piiriä tällä taajuudella, eikä virtaa kulje. I 0.

7.5 Z 0 Z 03 Z 02 Valite häviöttömien iirtojohtojen 2 ja 3 pituudet iten, että SAShäviöttömällä johdolla on. Kaikki johdot ovat ilmaeriteiiä. Yki oikea ratkaiu riittää. 25Ω f GHz Z 0 Ω Z 02 Ω Z 03 Ω. Koka ovitu tehdaan rinnakkaitubilla, käytetään inpedanien ijata admittaneja. Kuormakonduktani G 0, 04 S. Normalioidaan konduktani jakamalla johdon ominaiadmittanilla (kerrotaan ominaiimpedanilla Z 0.) g 2 Sijoitetaan aatu arvo Smithin diagrammille ja iirrytään generaattoriin päin kunne admittanin reaalioa on taan. iikuttu matka on S 2 48λ 5λ 0, 098λ Imaginarioa on noin 0, 7. Tarvitaan rinnakkaitubi, jonka alkupäätä näkyvä admittani on j0, 7. Kuljetaan oikoulkua vataavata kohdata (admittani ääretön) generaattoriin päin kunne päätään admittaniin j0, 7 Kuljettu matka 3 0, 25λ +0, 098λ 0, 348λ. Kun taajuu on GHz, aallonpituu on 30 cm ja pituukiki aadaan 2 2, 94 cm ja 3 0, 44 cm Tää tapaukea olii kyllä ollut parempi käyttää avointa tubia. Näin olii rinnakkaitubita tullut huomattavati lyhyempi. 0. 0.0 0.0 80 0. 9 8 9 8 70-70 0.04 6 7 > WAVNGTHS TOWAD GNATO > < WAVNGTHS TOWAD OAD < 7 6 0.04 60-60 0.05 5 0. 5 0.05 INDUTIV ATAN OMPONNT (+jx/zo), O APAITIV SUSPTAN (+jb/yo) APAITIV ATAN OMPONNT (-jx/zo), O INDUTIV SUSPTAN (-jb/yo) - 4 0.06 40-40 0.06 4 SISTAN OMPONNT (/Zo), O ONDUTAN OMPONNT (G/Yo) 3 0.07 0.07 3-30 30 2 0.08 0.08 2-0.09 0.09 0-0 0. 0. 9 00 8.0.0.0 90 7.2.2.4.6.8 2.0 3.0 4.0 5.0 0.2 6 80.0.0.0.4.4 5 70.6.6.8.8 60 2.0.0 3.0-70 4-60 3 2.0 3-2 2 40 3.0-40 4.0 4.0 30 5.0 5.0-30 9 0 0-2 8 ANG OF FTION OFFIINT IN DGS 9 3 7 4 6 8 2 5 5 6 4 7 3-90 4 0. -00-80 9 0. 8 6 5 F. OFF, or I ADIAY SAD PAAMTS F. OFF, P 0. 0.05 0. 0.0 0..2.4.6.8 2 2.5 3 4 5 0 4000 0 2 3 4 5 6 8 0 5 30 40 NT SW dbs