ÍrÁsbeli feladat - uw.huplcprogramozas2.uw.hu/szktv/2015/2015elektronikai... · 2017. 6. 1. ·...

Versenyző kódja: 31 27/2012. (VIII. 27.) NGM rendelet 54 523 02 - 2015

MAGYAR KERESKEDELMI ÉS IPARKAMARA

Országos Szakmai Tanulmányi Verseny

Elődöntő

ÍRÁSBELI FELADAT

Szakképesítés:

54 523 02 Elektronikai technikus

SZVK rendelet száma: 27/2012. (VIII. 27.) NGM rendelet

Komplex írásbeli:

Számolási/áramköri/tervezési feladatok megoldása

elektrotechnikai/elektronikai, digitális technika, irányítástechnika

tananyagból

Elérhető pontszám: 100 pont

Az írásbeli verseny időtartama: 180 perc

2015.

Javító

Aláírás

Elért pontszám

Versenyző kódja: 31 27/2012. (VIII. 27.) NGM rendelet Komplex írásbeli

Elektronikai technikus

2/24

Kedves Versenyző!

Javasoljuk, hogy először olvassa végig a feladatokat, a megoldást az Ön számára egyszerűbb

kérdések megválaszolásával kezdje.

A sikeres verseny érdekében kérjük, hogy figyeljen az alábbiakra:

Az egyes oldalakon a feladatok leírása után hagyott szabad helyen dolgozhat, itt kell

a végleges megoldását megadnia. Különálló lapot nem használhat!

Szükség esetén fogalmazványt „piszkozatot” készíthet, amelyet a feladat beadása

előtt átlósan húzzon át. Ez nem képezi a dolgozat értékelendő részét.

Némelyik feladattípus elvárja, hogy megindokolja választását. Kérjük, hogy itt

szorítkozzon a lényegre, s mindig a kipontozott vonalra próbálja meg összefoglalni

a legfontosabb szempontokat!

Teszt jellegű feladatoknál nem javíthat!

Javasoljuk, hogy a megoldását először ceruzával jelölje be, majd miután többször

átgondolta, írja át tintával.

A feladatok megoldásánál ügyeljen a következők betartására:

1. A feladatok megoldásához az íróeszközön és rajzeszközökön (vonalzók, körző,

szögmérő) kívül csak számológépet használhat!

2. Ceruzával írt versenydolgozat nem fogadható el, kivéve a szükséges vázlatokat,

rajzokat!

3. Meg nem engedett segédeszköz használata a versenyből való kizárást vonja maga

után!

Ügyeljen arra, hogy áttekinthetően és szép külalakkal dolgozzon!

Sikeres megoldást és jó munkát kívánunk!



3/24

1. Feladat

Tervezzen invertáló hiszterézises komparátort, melynek kimenete TTL kompatibilis!

A TTL szintek 𝑈𝐻 = 4,7𝑉 és 𝑈𝐿 = −0,6𝑉a referenciafeszültség 𝑈𝑅 = 2𝑉legyen! A visszacsatolásban alkalmazott ellenállások 𝑅1 = 10𝑘Ω és 𝑅2 = 100𝑘Ω legyen! A tervezéshez a mellékelt katalógusokból válasszon diódát és műveleti erősítőt!

A szükséges további ellenállások tetszőleges értékűek lehetnek.

Az alkalmazott tápfeszültség: 𝑈𝑇 = ±15𝑉

A rendelkezésre álló diódák katalógusadatai:



4/24

A rendelkezésre álló műveleti erősítők katalógusadatai:



5/24

a) Rajzolja fel a választott kapcsolást!

….pont / 2 pont

b) Határozza meg az Ön által választott alkatrészek típusát, illetve számítsa ki az értéküket!

….pont / 4 pont

Oldalpontszám:……pont / 6 pont



6/24

c) Határozza meg a billenési szintek feszültségértékeit! (𝑈𝐴 és 𝑈𝐹)

….pont / 4 pont

d) Adja meg a bemenetre adható maximális zajfeszültség értékét 𝑉𝑃𝑃 formában, amely még megfelelő zavarvédettséget biztosít!

….pont / 1 pont e) Rajzolja fel a transzfer karakterisztikát!

….pont / 2 pont




7/24

f) A bemenetre 𝑈 = 5𝑉 effektív értékű 2𝑘𝐻𝑧 frekvenciájú szinuszos jelet kapcsolva határozza meg a kimeneti jel „𝑘” kitöltési tényezőjét!

….pont / 9 pont




8/24

g) Ábrázolja az 𝑈𝑏𝑒 = 𝑓(𝑡) és az 𝑈𝑘𝑖 = 𝑓(𝑡) időfüggvényeket!

….pont / 2 pont

h) Szükséges-e ofszet kompenzációt alkalmazni?

…..pont / 1 pont




9/24

2. Feladat

Hangolt erősítő

A következő kapcsolást 𝑓0 = 500𝑘𝐻𝑧-es jelek előállítására akarjuk használni 𝐵 = 10𝑘𝐻𝑧-s sávszélességgel.

Rendelkezésünkre állnak a következő alkatrészek:

𝐿 = 200𝜇𝐻; 𝑛1 = 10 ∙ 𝑛2 áttételű transzformátor A tranzisztor paraméterei: 𝐵 = 250; ℎ11𝑒 = 4𝑘Ω; ℎ21𝑒 = 300; ℎ22𝑒 = 25𝜇S További adatok: 𝑈𝐵𝐸0 = 0,6𝑉; 𝑈𝐶𝐸0 = 12𝑉; 𝐼𝐶0 = 2𝑚𝐴; 𝑅𝑡 = 1𝑘Ω

A rezgőköri tekercs egyenáramú ellenállása a munkapont beállítás szempontjából

elhanyagolható, jósági tényezője 𝑄0 = 100 A bázisosztó áramát a bázisáram 10-szeresére válassza!

a) Határozza meg a munkapont beállító ellenállások értékeit!

….pont / 5 pont

Oldalpontszám:…..pont / 5 pont



10/24

b) Határozza meg a szükséges 𝐶 kondenzátor kapacitását!

….pont / 3 pont

c) Határozza meg a feszültségerősítés értékét rezonancia frekvencián!

….pont / 5 pont

d) Ellenőrizze számítással, hogy az adott terhelés esetén megvalósul-e az előírt sávszélesség!

….pont / 2 pont




11/24

e) Amennyiben nem valósul meg, mit lehet tenni?

..........................................................................................................................................

..........................................................................................................................................

..........................................................................................................................................

….pont / 1 pont

f) Számítsa ki, hogy hány százalékkal változik meg a rezonancia frekvencia, ha 𝐶 értékét a

10%-os szabványos sorból választjuk ki?

….pont / 3 pont

g) Rajzolja fel a feszültségerősítés- frekvencia 𝐴𝑢0 = 𝑓(𝑓) karakterisztikát a −3𝑑𝐵-es

pontok feltüntetésével méretarányosan!

….pont / 2 pont




12/24

h) Méretezze a 𝐶1 csatolókondenzátor értékét úgy, hogy az általa okozott erősítéscsökkenés

100𝐻𝑧-en 0,5𝑑𝐵-nél kisebb legyen 𝑅𝑔 = 600Ω generátor ellenállás esetén!

…..pont / 9 pont




13/24

3. Feladat

Rövid kérdések elektrotechnika, elektronika és automatika témakörökből

a) 𝑅 = 600Ω-s ellenálláson maximálisan 𝐼 = 15𝑚𝐴 erősségű áram folyik egy áramkörben.

Megfelelő-e 125𝑚𝑊 terhelhetőségű (teljesitmémyű) ellenállást alkalmazni? Válaszát

indokolja!

….pont / 0,5 pont

b) Két 𝐶1 = 𝐶2 = 500𝑝𝐹-os kondenzátort párhuzamosan kapcsolunk, majd velük sorosan

kötünk egy 𝐶3 = 3𝑛𝐹-os kondenzátort. Rajzolja fel a kapcsolást, kapcsoljon rá 𝑈 = 600𝑚𝑉

értékű egyenfeszültséget és határozza meg az eredő 𝑄 töltés mennyiségét!

….pont / 1,5 pont




14/24

c) Ellenállás hálózat eredő ellenállásának meghatározása.

Írja fel az ábrán látható ellenállás hálózat eredő ellenállásának meghatározására alkalmas

összefüggést és számítsa ki az 𝑅𝑒 eredő ellenállás értékét!

….pont / 1 pont

d) Egy soros rezgőkör alkatrészei:

𝐶 = 20𝑛𝐹; 𝐿 = 500𝜇𝐻; 𝑟 = 200Ω

Határozza meg az 𝑓0 rezonancia frekvenciát és a 𝑍0 impedanciát!

….pont / 1,5 pont

Oldalpontszám:…..pont / 2,5 pont



15/24

e) Egy bipoláris tranzisztor paraméterei 𝐼𝐵0 = 10𝜇𝐴-s munkapontban:

𝐵 = 250; ℎ21 = 300; 𝑟𝐵𝐵′ = 100Ω

Az 𝑈𝑇 termikus feszültség értéke 26𝑚𝑉.

Határozza meg az 𝐼𝐶0 nyugalmi kollektoráram és a ℎ11 paraméter értékeit!

….pont / 1,5 pont

f) Egy bipoláris tranzisztor 𝑈𝐵𝐸0 nyitófeszültsége 𝑇 = 20℃-on 650𝑚𝑉.

A nyitófeszültség hőmérsékletfüggése △𝑈𝐵𝐸

△𝑇= −2𝑚𝑉 ℃⁄ A hőmérsékletet ±10%-al

megváltoztatva megmértük a bázisáram értékeit: 8𝜇𝐴 és 16𝜇𝐴 lettek. Határozza meg a ℎ11

paraméter értékét!

….pont / 1 pont




16/24

g) Egyszerű egyfokozatú tranzisztoros erősítőt akarunk készíteni az alábbi paraméterekkel:

𝐴𝑢 ≥ 40𝑑𝐵, 𝑅𝑏𝑒 ≥ 500𝑘Ω és 𝑅𝑘𝑖 ≤ 2𝑘Ω

Válasszon kapcsolást! Választását indokolja!

..........................................................................................................................................

..........................................................................................................................................

..........................................................................................................................................

..........................................................................................................................................

..........................................................................................................................................

….pont / 1 pont

h) Wien-hidas R-C oszcillátort akarunk készíteni 𝑓0 = 50𝑘𝐻𝑧-es jelek előállítására műveleti

erősítővel. A szelektív hálózat megvalósításához rendelkezésünkre állnak 𝑅 = 10𝑘Ω-os

ellenállások. Mekkora kapacitású kondenzátorokat válasszunk?

….pont / 1 pont

i) Visszacsatolt műveleti erősítős kapcsolást akarunk építeni 𝐴𝑢 = 60𝑑𝐵-es erősítés

biztosítására. A rendelkezésre álló műveleti erősítő frekvencia menetének adatai:

𝐴𝑢0 = 100𝑑𝐵 a töréspontok 𝑓0 = 100𝐻𝑧, 𝑓1 = 1𝑀𝐻𝑧 és 𝑓2 = 10𝑀𝐻𝑧

Stabil lesz-e az erősítő?

….pont / 1 pont




17/24

j) Mi a különbség és a hasonlóság a szabályozásoknál használatos átviteli tényező és az átmeneti függvény között?

..........................................................................................................................................

..........................................................................................................................................

..........................................................................................................................................

..........................................................................................................................................

..........................................................................................................................................

….pont / 1 pont

k) Rajzoljon 2 ellenállás felhasználásával 1: 4 arányú feszültségosztót! Az ellenállásokat R1

és R2-vel, az ellenállásokra adott feszültségeket a földhöz viszonyítva 𝑈1 és 𝑈2-vel, a

leosztott feszültséget 𝑈-val jelölje!

A működési vázlat alapján rajzolja meg a szabályozás hatásvázlatát!

….pont / 1,5 pont




18/24

l) Rajzoljon alul áteresztő szűrőt 𝑅 = 680Ω és 𝐶 = 10𝑛𝐹 felhasználásával!

Számítsa ki az 𝑓0 törésponti frekvenciát és szerkessze meg az amplitúdó karakterisztikát a

−3𝑑𝐵-es és a −20𝑑𝐵-es pontok feltüntetésével!

….pont / 1,5 pont

m) Egy nemlineáris jelátviteli tag be- és kimeneti jele között a következő összefüggés áll fenn:

𝑌 = 2,5𝑥2 + 1,8𝑥 − 2,325 (A bementi jelet 𝑥-el, a kimenetit 𝑌-al jelöltük.)

Határozza meg az átviteli tényező értékét (𝐻) az 𝑥 = 1,5 értékkel megadott

munkapontban!

…..pont / 1 pont

Oldalpontszám:…...pont / 2,5 pont



19/24

4. Feladat

Kombinációs hálózat tervezése.

a) Írja fel a prímszámokat 0-9-ig decimálisan!

….pont / 1 pont

b) Adja meg bináris alakjukat!

….pont / 1 pont

c) Határozza meg hány bemenettel oldható meg a feladat?

….pont / 1 pont




20/24

d) Rajzolja fel az igazságtáblázatot és a V-K táblát, írja fel a függvény minimalizált alakját!

….pont / 5 pont




21/24

e) Tervezzen kombinációs hálózatot 1 db SN74LS00 felhasználásával, amely a bemenetekre

érkező bináris alakú prímszámokat a kimeneten „1”-el jelzi!

A rendelkezésre álló SN74LS00 adatlapja:

…..pont / 2 pont




22/24

5. Feladat

Tervezzen háromfázisú órajelet előállító szinkron szekvenciális áramkört! A kimeneten

ciklikusan létrejövő jelalakok az alábbi ábra szerintiek:

a) Vegye fel a szinkron hálózat működési- és a tárolók igazságtáblázatát!

….pont / 8 pont

b) Rajzolja fel a bináris és decimális állapotdiagramokat!

….pont / 2 pont




23/24

c) Ábrázolja tárolók vezérlési függvényeit V-K táblán!

….pont / 6 pont

d) Írja fel a tárolók vezérlési függvényeinek minimalizált diszjunktív alakjait!

….pont / 2 pont




24/24

e) J-K tárolók és tetszőleges kapuáramkörök segítségével rajzolja fel az áramkör kapcsolási

rajzát!

…..pont / 2 pont


Az elérhető részpontszám: 100 pont

Az elért részpontszám: ……pont

ÍrÁsbeli feladat - uw.huplcprogramozas2.uw.hu/szktv/2015/2015elektronikai... · 2017. 6. 1. ·...

Documents