EUROELEKTRA Ogólnopolska Olimpiada Wiedzy Elektrycznej i Elektronicznej Rok szkolny 2012/2013 Zadania dla grupy elektronicznej na zawody III stopnia

Podobne dokumenty
EUROELEKTRA. Ogólnopolska Olimpiada Wiedzy Elektrycznej i Elektronicznej. Rok szkolny 2012/2013. Zadania dla grupy elektronicznej na zawody II stopnia

2 Dana jest funkcja logiczna w następującej postaci: f(a,b,c,d) = Σ(0,2,5,8,10,13): a) zminimalizuj tę funkcję korzystając z tablic Karnaugh,

EUROELEKTRA Ogólnopolska Olimpiada Wiedzy Elektrycznej i Elektronicznej Rok szkolny 2015/2016. Zadania z elektroniki na zawody I stopnia

Zaznacz właściwą odpowiedź

Zbiór zadań z elektroniki - obwody prądu stałego.

EUROELEKTRA. Ogólnopolska Olimpiada Wiedzy Elektrycznej i Elektronicznej. Rok szkolny 2013/2014

EUROELEKTRA Ogólnopolska Olimpiada Wiedzy Elektrycznej i Elektronicznej Rok szkolny 2015/2016. Zadania z elektrotechniki na zawody I stopnia

1. W gałęzi obwodu elektrycznego jak na rysunku poniżej wartość napięcia Ux wynosi:

Zaznacz właściwą odpowiedź (właściwych odpowiedzi może być więcej niż jedna)

1 Dana jest funkcja logiczna f(x 3, x 2, x 1, x 0 )= (1, 3, 5, 7, 12, 13, 15 (4, 6, 9))*.

BADANIE WYMUSZONEJ AKTYWNOŚCI OPTYCZNEJ. Instrukcja wykonawcza

Tranzystor bipolarny LABORATORIUM 5 i 6

1 Ćwiczenia wprowadzające

Zaznacz właściwą odpowiedź

Laboratorium Metrologii

EGZAMIN POTWIERDZAJĄCY KWALIFIKACJE W ZAWODZIE Rok 2017 CZĘŚĆ PRAKTYCZNA

kierunek: Automatyka i Robotyka Zadania uzupełniające do wykładu i ćwiczeń laboratoryjnych z Elektroniki sem. II

WZMACNIACZ NAPIĘCIOWY RC

4. Schemat układu pomiarowego do badania przetwornika

Tranzystory bipolarne. Właściwości dynamiczne wzmacniaczy w układzie wspólnego emitera.

Źródła i 1detektory IV. ZJAWISKO FOTOELEKTRYCZNE WEWNĘTRZNE W PÓŁPRZEWODNIKACH.

Ogólnopolska Olimpiada Wiedzy Elektrycznej i Elektronicznej EUROELEKTRA zadania na zawody II stopnia

Tranzystory bipolarne. Właściwości wzmacniaczy w układzie wspólnego kolektora.

Ćwiczenie 10 Temat: Własności tranzystora. Podstawowe własności tranzystora Cel ćwiczenia

2. Który oscylogram przedstawia przebieg o następujących parametrach amplitudowo-czasowych: Upp=4V, f=5khz.

Ćw. 7 Wyznaczanie parametrów rzeczywistych wzmacniaczy operacyjnych (płytka wzm. I)

Ćwiczenie 13. Temat: Wzmacniacz w układzie wspólnej bazy. Cel ćwiczenia

Ćwiczenie 21 Temat: Komparatory ze wzmacniaczem operacyjnym. Przerzutnik Schmitta i komparator okienkowy Cel ćwiczenia

Elektronika. Wzmacniacz tranzystorowy

Tranzystory bipolarne. Podstawowe układy pracy tranzystorów.

STABILIZATORY NAPIĘCIA I PRĄDU STAŁEGO O DZIAŁANIU CIĄGŁYM Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych

Ćwiczenie nr 05 1 Oscylatory RF Podstawy teoretyczne Aβ(s) 1 Generator w układzie Colpittsa gmr Aβ(S) =1 gmrc1/c2=1 lub gmr=c2/c1 gmr C2/C1

ĆWICZENIE LABORATORYJNE. TEMAT: Badanie liniowych układów ze wzmacniaczem operacyjnym (2h)

Politechnika Białostocka

Przykładowe zadanie egzaminacyjne dla kwalifikacji E.20 w zawodzie technik elektronik

Nazwa kwalifikacji: Eksploatacja urządzeń elektronicznych Oznaczenie kwalifikacji: E.20 Numer zadania: 01

Stanowisko do badania zjawiska tłumienia światła w ośrodkach materialnych

Laboratorium Analogowych Układów Elektronicznych Laboratorium 6

Pomiar parametrów tranzystorów

Ćwiczenie 1. Parametry statyczne diod LED

Front-end do czujnika Halla

Ćwiczenie nr 10. Pomiar rezystancji metodą techniczną. Celem ćwiczenia jest praktyczne zapoznanie się z różnymi metodami pomiaru rezystancji.

Pomiar podstawowych parametrów liniowych układów scalonych

Synteza strukturalna automatu Moore'a i Mealy

Źródła zasilania i parametry przebiegu zmiennego

ARKUSZ EGZAMINACYJNY

WYDZIAŁ PPT / KATEDRA INŻYNIERII BIOMEDYCZNE D-1 LABORATORIUM Z MIERNICTWA I AUTOMATYKI Ćwiczenie nr 14. Pomiary przemieszczeń liniowych

EGZAMIN POTWIERDZAJĄCY KWALIFIKACJE W ZAWODZIE Rok 2018 CZĘŚĆ PRAKTYCZNA

U 2 B 1 C 1 =10nF. C 2 =10nF

Sławomir Kulesza. Projektowanie automatów asynchronicznych

a) dolno przepustowa; b) górno przepustowa; c) pasmowo przepustowa; d) pasmowo - zaporowa.

Tranzystory bipolarne. Małosygnałowe parametry tranzystorów.

Miernictwo - W10 - dr Adam Polak Notatki: Marcin Chwedziak. Miernictwo I. dr Adam Polak WYKŁAD 10

EUROELEKTRA Ogólnopolska Olimpiada Wiedzy Elektrycznej i Elektronicznej Rok szkolny 2013/2014. Zadania z teleinformatyki na zawody III stopnia

WZMACNIACZ OPERACYJNY

ĆWICZENIE NR 1 TEMAT: Wyznaczanie parametrów i charakterystyk wzmacniacza z tranzystorem unipolarnym

ĆWICZENIE 15 BADANIE WZMACNIACZY MOCY MAŁEJ CZĘSTOTLIWOŚCI

Badanie rozkładu pola magnetycznego przewodników z prądem

LABORATORIUM ELEKTRONIKI WZMACNIACZ MOCY

Ćwiczenie nr 9. Pomiar rezystancji metodą porównawczą.

Ćwiczenie 22. Temat: Przerzutnik monostabilny. Cel ćwiczenia

Źródła i detektory IV. ZJAWISKO FOTOELEKTRYCZNE WEWNĘTRZNE W PÓŁPRZEWODNIKACH.

Technika Cyfrowa 1 wykład 12: sekwencyjne układy przełączające

ĆWICZENIE 5. POMIARY NAPIĘĆ I PRĄDÓW STAŁYCH Opracowała: E. Dziuban. I. Cel ćwiczenia

PARAMETRY MAŁOSYGNAŁOWE TRANZYSTORÓW BIPOLARNYCH

Technik elektronik 311[07] moje I Zadanie praktyczne

1.Wprowadzenie do projektowania układów sekwencyjnych synchronicznych

Zwój nad przewodzącą płytą METODA ROZDZIELENIA ZMIENNYCH

Ćwiczenie 6: Lokalizacja usterek we wzmacniaczu napięcia REGIONALNE CENTRUM EDUKACJI ZAWODOWEJ W BIŁGORAJU

CHARAKTERYSTYKA PIROMETRÓW I METODYKA PRZEPROWADZANIA POMIARÓW

PODSTAWY ELEKTRONIKI TEMATY ZALICZENIOWE

Ćwiczenie - 3. Parametry i charakterystyki tranzystorów

Ćwiczenie 1: Pomiar parametrów tranzystorowego wzmacniacza napięcia w układzie wspólnego emitera REGIONALNE CENTRUM EDUKACJI ZAWODOWEJ W BIŁGORAJU

LASERY I ICH ZASTOSOWANIE

ĆWICZENIE LABORATORYJNE. TEMAT: Badanie wzmacniacza różnicowego i określenie parametrów wzmacniacza operacyjnego

LABORATORIUM ELEKTRONIKI WZMACNIACZ MOCY

3.2 INFORMACJE OGÓLNE O UKŁADACH WEJŚĆ/WYJŚĆ ODDALONYCH SMARTSTIX I/O

Ćwiczenie 23. Temat: Własności podstawowych bramek logicznych. Cel ćwiczenia

Ćwiczenie 4 WYZNACZANIE INDUKCYJNOŚCI WŁASNEJ I WZAJEMNEJ

SENSORY i SIECI SENSOROWE

EGZAMIN POTWIERDZAJĄCY KWALIFIKACJE W ZAWODZIE Rok 2019 CZĘŚĆ PRAKTYCZNA

Pomiar charakterystyk statycznych tranzystora JFET oraz badanie własności sterowanego dzielnika napięcia.

Moduł wejść/wyjść VersaPoint

Wyznaczanie stosunku e/m elektronu

LASERY I ICH ZASTOSOWANIE W MEDYCYNIE

Ćwiczenie 25 Temat: Interfejs między bramkami logicznymi i kombinacyjne układy logiczne. Układ z bramkami NOR. Cel ćwiczenia

PL B1. AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA IM. STANISŁAWA STASZICA, Kraków, PL BUP 17/10

Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego nr 9

Statyczne badanie wzmacniacza operacyjnego - ćwiczenie 7

Ćwiczenie 16. Temat: Wzmacniacz w układzie Darlingtona. Cel ćwiczenia

Projektowanie systemów pomiarowych

EFEKT FOTOELEKTRYCZNY ZEWNĘTRZNY

Przetworniki cyfrowo-analogowe C-A CELE ĆWICZEŃ PODSTAWY TEORETYCZNE

Ćwiczenie 12 Temat: Wzmacniacz w układzie wspólnego emitera. Cel ćwiczenia

Ćwiczenie 14. Temat: Wzmacniacz w układzie wspólnego kolektora. Cel ćwiczenia

Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego nr 7

Ćw. 10: Mostki prądu przemiennego Podpis prowadzącego: Uwagi:

Badanie transformatora

Ćwiczenie ELE. Jacek Grela, Łukasz Marciniak 3 grudnia Rys.1 Schemat wzmacniacza ładunkowego.

Zjawiska w niej występujące, jeśli jest ona linią długą: Definicje współczynników odbicia na początku i końcu linii długiej.

Transkrypt:

EUROELEKTRA Ogólnopolska Olimpiada Wiedzy Elektrycznej i Elektronicznej Rok szkolny 2012/2013 Zadania dla grupy elektronicznej na zawody III stopnia Zadanie 1. Jednym z najnowszych rozwiązań czujników natężenia prądu są czujniki polarymetryczne ze światłowodową cewką pomiarową. Mierzone za pomocą tego czujnika natężenie prądu opisane jest wzorem: I V N 7 gdzie: [rad] kąt skręcenia płaszczyzny polaryzacji światła, 4 przenikalność magnetyczna próżni, V 0 rad T m V s 0 10 A m stała Verdeta (stała materiałowa charakteryzująca włókno światłowodowe), N liczba zwojów światłowodowej cewki pomiarowej. Dla rozpatrywanego czujnika zależność indukcji magnetycznej od natężenia prądu opisana jest wzorem: 0 I B 2 R gdzie: R [m] promień pojedynczego zwoju światłowodowej cewki pomiarowej. Tablica 1. Moduł indukcji magnetycznej w odległości 55 mm od środka przewodu dla dwóch założonych wartości natężenia prądu Założona wartość natężenia prądu I zał [A] Moduł indukcji magnetycznej B T 800 0,00287 30000 0,10582 Na podstawie wyników zawartych w tablicy 1, dla dwóch założonych wartości natężenia prądu, określ: wartość rzeczywistego natężenia prądu zmierzonego za pomocą czujnika polarymetrycznego; błąd bezwzględny i względny pomiaru natężenia prądu za pomocą czujnika polarymetrycznego. Tablica 2. Zależność stałej Verdeta jednomodowego światłowodu telekomunikacyjnego, oznaczonego wg ITU-T jako G.652, od długości fali świetlnej Długość fali Stała Verdeta V świetlnej rad [nm] T m 1310 4,3784 1550 5,4579

Korzystając z danych zawartych w tablicy 2, dla 40-zwojowej pomiarowej cewki światłowodowej czujnika polarymetrycznego, określ: czułość czujnika opisaną wzorem S rad I ; A wpływ długości fali świetlnej na czułość czujnika polarymetrycznego. Rozwiązanie 1. Wartość natężenia prądu zmierzonego za pomocą czujnika polarymetrycznego można określić na podstawie wzoru: 2 R B I. 0 Wyniki obliczeń dla dwóch wartości indukcji magnetycznej zostały przedstawione w poniższej tabeli. Moduł indukcji magnetycznej B Obliczona wartość natężenia prądu I obl dla cewki światłowodowej o promieniu 55 mm T [A] 0,00287 789,25 0,10582 29100,50 Błędy bezwzględny i względny pomiaru natężenia prądu za pomocą czujnika polarymetrycznego opisane są następującymi wzorami: I I I obl I zał I 100% I gdzie: I obliczona wartość natężenia prądu [A], obl I założona wartość natężenia [A]. Wartości niniejszych błędów zostały zawarte w poniższej tablicy. Moduł indukcji magnetycznej Błąd bezwzględny pomiaru Błąd względny pomiaru B natężenia prądu I natężenia prądu I T [A] [%] 0,00287 10,75 1,4 0,10582 899,50 3,1 obl Czułość czujnika polarymetrycznego opisana jest za pomocą współczynnika kierunkowego prostej opisującej zależność kąta skręcenia płaszczyzny polaryzacji od natężenia prądu I = f(i). Wobec tego można opisać ją wzorem: S 0 V N W zależności od długości fali świetlnej, dla 40-zwojowej cewki światłowodowej czułość czujnika została przedstawiona w poniższej tabeli. Długość fali świetlnej [nm] 1310 1550 Czułość czujnika polarymetrycznego S rad A 2,20 10 2,74 10 4 4 Na podstawie obliczonych czułości czujnika polarymetrycznego, zamieszczonych w powyższej tabeli, można stwierdzić, że wraz ze wzrostem długości fali świetlnej czułość czujnika polarymetrycznego rośnie.

Zadanie 2. Zaprojektuj, wykorzystując przerzutniki typu D, automat synchroniczny Moore'a realizujący funkcję detekcji sekwencji bitów 0110. Układ ma generować na swoim wyjściu 1 po pojawieniu się wymaganej sekwencji bitów. Rozwiązanie 2. Detektor sekwencji 0110 W automatcie synchronicznym Moore a jego wyjście zmienia się w takt sygnału zegarowego. Graf według, którego działa automat pokazano niżej: Tabela przejść / wyjść Zakodowana tabela przejść/wyjść

Realizacja dla przerzutników D Tabela wzbudzeń dla przerzutnika D Dla D2 Dla D1 Dla D0 * ponieważ, jak widać w zakodowanej tabeli przejść / wyjść, stany 101, 110 i 111 możemy dowolnie rozpatrywać, jako 0 lub 1, wobec tego poprawnym rozwiązaniem jest także: i takie rozwiązanie pokazano na schemacie.

Zadanie 3. Zastępując tranzystor polowy i tranzystor bipolarny schematami małosygnałowymi pokazanymi na rysunku 1A i 1B określ wzmocnienie napięciowe, rezystancję wejściową i wyjściową jako funkcję parametrów opisujących oba tranzystory oraz funkcję rezystorów R 1 i R 2, dla sygnałów zmiennych w układzie pokazanym na rysunku C. Przyjąć, że napięcie zasilania U cc jest wystarczająco duże, by zapewnić aktywną pracę obu tranzystorów. Rys. A Rys. B Rys. C. Rys. 1 Schemat układu do zadania 3 Rozwiązanie 3. Schemat wykorzystany przy rozwiązaniu:

Zadanie 4. Oblicz wzmocnienie napięciowe i rezystancję wejściową układu pokazanego na rysunku 2. Przyjąć, że rezystancja R 3 jest równa rezystancji R 4, a także, że wzmacniacz operacyjny jest idealny. Rys. 2 Schemat układu do zadania 4

Rozwiązanie 4. Zakładając, że R 4 =R 3 mamy: Zadanie 5. Jaką wartość powinien mieć współczynnik wzmocnienia prądowego h 21e tranzystora, aby wzmocnienie napięciowe wzmacniacza przedstawiono na rysunku 3A, zwiększyło się dwukrotnie przy zamknięciu wyłącznika W. Dane do zadania: R E =5Ω, h 11e =1500Ω, R C = 1kΩ, R B =100kΩ,. W zadaniu należy posłużyć się modelem małosygnałowym tranzystora bipolarnego, który pokazano na rysunku 3B. Rys. A

Rys. B Rys. 3 Schemat układu do zadania 5 Rozwiązanie 5. Schemat układu wykorzystany przy rozwiązaniu: Dla wyłącznika W1 otwartego otrzymujemy:, a dla wyłącznika zamkniętego: Jeżeli Stąd: Opracował: Sprawdził: Zatwierdził: dr hab. inż. Ryszard Wojtyna, prof. UTP dr inż. Łukasz Saganowski dr inż. Tomasz Talaśka dr inż. Sławomir Andrzej Torbus dr inż. Tomasz Talaśka dr inż. Sławomir Cieślik Przewodniczący Rady Naukowej Olimpiady