Vcc. Vee. Von. Vip. Vop. Vin



Samankaltaiset tiedostot
Analogiapiirit III. Keskiviikko , klo , TS127. Jatkuva-aikaiset IC-suodattimet ja PLL-rakenteet

Elektroniikka, kierros 3

Analogiapiirit III. Keskiviikko , klo , TS128. Operaatiovahvistinrakenteet

Analogiapiirit III. Tentti

1 f o. RC OSKILLAATTORIT ja PASSIIVISET SUODATTIMET. U r = I. t τ. t τ. 1 f O. KAJAANIN AMMATTIKORKEAKOULU Tekniikan ja liikenteen ala

OPERAATIOVAHVISTIMET 2. Operaatiovahvistimen ominaisuuksia

OPERAATIOVAHVISTIN. Oulun seudun ammattikorkeakoulu Tekniikan yksikkö. Elektroniikan laboratoriotyö. Työryhmä Selostuksen kirjoitti

Analogiapiirit III. Keskiviikko , klo , TS128. Operaatiovahvistinrakenteet

12. Stabiilisuus. Olkoon takaisinkytketyn vahvistimen vahvistus A F (s) :

TASONSIIRTOJEN ja VAHVISTUKSEN SUUNNITTELU OPERAATIOVAHVISTINKYTKENNÖISSÄ

CC-ASTE. Kuva 1. Yksinkertainen CC-vahvistin, jossa virtavahvistus B + 1. Kuva 2. Yksinkertaisen CC-vahvistimen simulaatio

Tehtävä 1. Vaihtoehtotehtävät.

ELEKTRONIIKAN PERUSTEET T700504

S SÄHKÖTEKNIIKKA JA ELEKTRONIIKKA

SÄÄTÖJÄRJESTELMIEN SUUNNITTELU

LABORATORIOTYÖ 1 MITTAUSVAHVISTIMET

LOPPURAPORTTI Lämpötilahälytin Hans Baumgartner xxxxxxx nimi nimi

3. kierros. 2. Lähipäivä

4. kierros. 1. Lähipäivä

Vahvistimet ja lineaaripiirit. Operaatiovahvistin

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

20 Kollektorivirta kun V 1 = 15V Transistorin virtavahvistus Transistorin ominaiskayrasto Toimintasuora ja -piste 10

Operaatiovahvistimen vahvistus voidaan säätää halutun suuruiseksi käyttämällä takaisinkytkentävastusta.

Y Yhtälöparista ratkaistiin vuorotellen siirtofunktiot laittamalla muut tulot nollaan. = K K K M. s 2 3s 2 KK P

Osatentti

KANDIDAATINTYÖ. Tuukka Junnikkala SÄHKÖTEKNIIKAN KOULUTUSOHJELMA

ELEC-C3230 Elektroniikka 1. Luento 1: Piirianalyysin kertaus (Lineaariset vahvistinmallit)

S SÄHKÖTEKNIIKKA JA ELEKTRONIIKKA

Johdatus vaihtosähköön, sinimuotoiset suureet. DEE Piirianalyysi Risto Mikkonen

ELEC-C6001 Sähköenergiatekniikka, laskuharjoitukset oppikirjan lukuun 10 liittyen.

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

ANALOGIAPIIRIT III/SUUNNITTELUHARJOITUS OSA 2

TYÖ 2: OPERAATIOVAHVISTIMEN PERUSKYTKENTÖJÄ

Osatentti

RADIOTEKNIIKKA 1 HARJOITUSTYÖ S-2009 (VERSIO2)

EMC: Electromagnetic Compatibility Sähkömagneettinen yhteensopivuus

1. a) Piiri sisältää vain resistiivisiä komponentteja, joten jännitteenjaon tulos on riippumaton taajuudesta.

2. kierros. 2. Lähipäivä

Multivibraattorit. Bistabiili multivibraattori:

EMC Mittajohtimien maadoitus

Radioamatöörikurssi 2017

Taajuustason tekniikat: Boden ja Nyquistin diagrammit, kompensaattorien suunnittelu. Vinkit 1 a

a) I f I d Eri kohinavirtakomponentit vahvistimen otossa (esim.

Taitaja2008, Elektroniikkalajin semifinaali

Radioamatöörikurssi 2013

1 PID-taajuusvastesuunnittelun esimerkki

RG-58U 4,5 db/30m. Spektrianalysaattori. 0,5m. 60m

MITTALAITTEIDEN OMINAISUUKSIA ja RAJOITUKSIA

TASA- JA VAIHTOVIRTAPIIRIEN LABORAATIOTYÖ 5 SUODATINPIIRIT

Sähkötekniikka ja elektroniikka

3. kierros. 1. Lähipäivä

S SÄHKÖTEKNIIKKA Kimmo Silvonen

S SÄHKÖTEKNIIKKA JA ELEKTRONIIKKA

LABORATORIOTYÖ 2 A/D-MUUNNOS

Taitaja2004/Elektroniikka Semifinaali

ELEKTRONIIKAN PERUSTEET

Pinces AC/DC-virtapihti ampèremetriques pour courant AC

Käytännön elektroniikkakomponentit ja niiden valinta Timo Dönsberg 1

Automaation elektroniikka T103403, 3 op AUT2sn. Pekka Rantala syksy Opinto-opas 2012

Automaation elektroniikka T103403, 3 op SAU14snS. Pekka Rantala kevät 2016

S Elektroniset mittaukset ja elektroniikan häiriökysymykset. Vanhoja tenttitehtäviä

SÄHKÖENERGIATEKNIIIKKA. Harjoitus - luento 7. Tehtävä 1

Radioamatöörikurssi 2015

Perusmittalaitteet 2. Yleismittari Taajuuslaskuri

S Piirianalyysi 1 2. välikoe

Mittalaitetekniikka. NYMTES13 Vaihtosähköpiirit Jussi Hurri syksy 2014

Petri Kärhä 04/02/04. Luento 2: Kohina mittauksissa

LABORATORIOTYÖ 2 A/D-MUUNNOS

Varauspumppu-PLL. Taulukko 1: ulostulot sisääntulojen funktiona

SÄHKÖTEKNIIKKA JA ELEKTRONIIKKA

A. SMD-kytkennän kokoaminen ja mittaaminen

Boost-hakkuri. Hakkurin tilaesitykset

OSKILLOSKOOPPIMITTAUKSIA

Takaisinkytkentä. Avoin piiri vs. suljettu piiri. Tärkeä osa elektroniikkasuunnittelua

S Suuntaajatekniikka Tentti

Radioamatöörikurssi 2016

LTY/SÄTE Säätötekniikan laboratorio Sa Säätötekniikan ja signaalinkäsittelyn työkurssi. Servokäyttö (0,9 op)

S SÄHKÖTEKNIIKKA JA ELEKTRONIIKKA

Elektroniikan perusteet, Radioamatööritutkintokoulutus

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

EMC Säteilevä häiriö

Katsaus suodatukseen

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

Säätötekniikan matematiikan verkkokurssi, Matlab tehtäviä ja vastauksia

Vahvistimet. Käytetään kvantisointi alue mahdollisimman tehokkaasti Ei anneta signaalin leikkautua. Mittaustekniikka

Radioamatöörikurssi 2014

S SÄHKÖTEKNIIKKA JA ELEKTRONIIKKA

ELEC-C1230 Säätötekniikka 10. laskuharjoitus Taajuustason tekniikat: Boden ja Nyquistin diagrammit, kompensaattorien suunnittelu

Lähettimet ja vastaanottimet

Ohjelmoitava päävahvistin WWK-951LTE

Elektroniikan perusteet, Radioamatööritutkintokoulutus

S Elektroniset mittaukset ja elektroniikan häiriökysymykset. 2 ov

SGN-1200 Signaalinkäsittelyn menetelmät Välikoe

BY-PASS kondensaattorit

ELEC-C1230 Säätötekniikka

Pinces AC/DC-virtapihdit ampèremetriques pour courant AC

1 db Compression point

OHJELMOITAVA ELEKTRONIIKKA JA ANALOGIATEKNIIKAN TYÖT

Lukittuminen. Suljettu silmukka

VIM RM1 VAL / SKC VIBRATION MONITOR RMS-MITTAUSJÄRJESTELMÄLLE KÄSIKIRJA. VIM-RM1 FI.docx / BL 1(5)

Transkriptio:

5-87.2020 Elektroniikka II Tentti ja välikoeuusinnat 27.05.2011 1. Våitikokeen tehtiivät l-4,2. välikokeen tehtävät 5-8 ja tentin tehtävät l,2,6ja 8. Kirjoita nimesi ja opiskelijanumerosi jokaiseen paperiin (myös mahdollisiin liitteisiin). Kaikki laskimet sallittuj a. Ei apukirj allisuutta. 1. Kuvan l vahvistimessa-r6r1 : Rcz: 5kCl. Transistorit Q, jaqzovat aktiivialueella ja niiden transkonduktanssit gm! : grn2 : 40m5. Transistorien virtavahvisfuskerroin 0 : L00 ja terminen jännite V7 : 25mV. Virtaliihde In : 2mAja sen piensignaaliresistanssi ru : LMdl. Voit olettaa, että transistorien antoresistanssi ro : gp. a) Muodosta vahvistimen eromuotoinen piensignaalisijaiskytkentii laske eromuotoinen jännitevahvistus A6 : uoa/uu, missä uo4 ja uaa ovat eromuotoinen tulo- ja lähtöjännite. b) Muodosta vahvistimen yhteismuotoinen piensignaalisijaiskytkentä laske yhteismuotoinen jännitevahvistus 24," : 1ro"/ui,", missä u* ja ua" ovat yhteismuotoinen liihtö- ja tulojännite. Vcc Von Vop Vip Q1 Q2 Vin Vee Kuva 1:

2. Ei-invertoivassa vahvistinkytkennässä olevalla operaatiovahvistimella on kaksi vasemman puolitason napaataajuuksilla fpo : L)kH z ja ft : L}M H z sekä oikean puolitason nolla /,6 taajuudella 40MHz. Operaatiovahvistimen DC vahvistus Aoc : 80d8, a)piinä silmukkavahvistuksen Bode-diagrammi ja mäåiritä vaihe- ja vahvistusmarginaalit kun vahvistin on kytketty 20dB suljetun silmukan vahvistukseen Ay b) Onko vahvistin stabiili a)-kohdassa? c) Mikä suljetun silmukan vahvistuksen At piäavähintään olla, jotta vahvistimen vaihevara on yli 60'?

3.a) Johda siirtofunktio ff kuvan 2 takaisinkytketylle piirille. Tässä kohdassa ei tarvitse huomioida htiiriösignaalia rn. b) Johda håiiriösignaalin aiheuttama siirtofunktio ff kuvan 2 takaisinkytketylle piirille. Kuva 2: xl= Arx, - 13 uxo + Xta'- Xo= \CÄ,'( xr- li,x) ^fr-xo t x-1 x..=h4<_x= -A,Lzft,Xo-A tletr t AJo

4. Kuvan 3 CB-vahvistinasteessa on toimintapiste asetettu niin, effä transistorin Qt g* : 40mS ja rn : 1kfl. Lähteen sisäinen resistanssi Rs : 1/c0, tulon esijännitysvastukset Ril ja Rs2 ovat suuria, kollektorivastus.rc : 5kO ja esivirtallihde 16 : LmA. Transistorin Q1 parasiittiset kanta-kollektori ja kanta-emitteri kapasitanssit ovat Cp : 6.5pF ja Cn : 30pF. Piirin toimintaa tarkastellaaniin korkealla taajuudella, että kondensaattorit Ct-g näyttävät oikosuluilta. Tfansistorin lähtöresistanssia ei tarvitse ottaa huomioon. a) Laske piirin s-tason jännitteen siirtofunktio uolu". b) Laske siirtofunktion napataajuudet ja piinä amplitudin Boden diagrammi. c) Piirin esijännitystä muutetaan niin, että ffansistorin Q1 kollektorivirta on kaksinkertainen, jolloin sen g?n : 80rn^9 ja rn : 5000. Muut komponenttiarvot pysyvät ennallaan. Piinä amplitudin Boden diagrammi uudessa toimintapisteessä. Muuttuuko piirin -3dB:n ylåirajataajuus? Entä yksikkövahvistuksentaajuus? Vcc,cs J uo Kuva 3:

5. a) Johda oskillaatioehto kuvan 4 Wieninsilta-oskillaattorille? Miten oskilloinnin käynnistyminen varmistetaan käytännössä? Voit olettaa, että operaatiovahvistin on ideaalinen. b) Mitoita oskillaattori niin, että oskillaatiotaajuus on 100kIIz. Vin

6. Selitä lyhyesti a) Miten ffansistorinhäviötehon Pp, termisenresistanssin O.re jaulkoisenlampotilan1rtavulla voidaan laskea lämpötila puolijohteessa ga.;? b) Mikä on yleisin tapa säätitä hakkuriteholähteen lfitöjännitteen tasoa? c) Mitii ehra on vaihetaajuusvertailijan (PFD) käytöstä verrattuna kertojan käyttöön PLL:ssä? d) Sefita R-2R -tekniikalla toteutetun DA-muuntimen toimintap eriaate? e) Mitä eroa on luokkien A-, B- ja AB-vahvistimilla (muutamalla sanalla, piirikaavioita ei tule esittää)?

7.a) Johda kuvan 5 PLL:n lineaariselle mallille siirtofunktio referenssin vaiheesta d""1 låihttisignaalin vaiheeksi do. Lohkokaaviossa F(s) : Häiriön vaikutusta ei tarvitse huomioida. & b) Edellä mainitussa toisen asteen PLL:ssä käytetään XoR-porttia vaihevertailijana. VCO:n vahvistus Kvco : L40MHzfV,refercnssitaajuus onlmhzja lähtötaajuus 1,8GHz. XORportin (ECL) ltihdön jåinnitealue on 0,77V*. Laske silmukkasuodattimenavan o;o taajuus, jolla saavutetaan Q : 0, 37. Käytettäv?in suodattimen siirtofunktio on sama kuin a-kohdassa. Kuva 5:

8. Kuvan 6 vahvistimen lähtöteho Pr : 517, kuormavastus Rr : 4Q ja käyttöjlinnitteet Vcc : -Vnn : L\V. Transistorin Ql virta saa muuttua vaarn l%o:n suhteessa esivirtaan, jolloin se toimii edelleen piensignaalialueella. Signaali on sinimuotoinen. a) Laske esivirran.is suuruus ja vahvistimen hyötysuhde? b) Mikä on vahvistimen hyötysuhde, jos llihtrijännite ulottuisi käyttöjännitteisiin? vs I vo VEt Kuva 6: