„Laboratórium 1 - 2009 őszi ZH megoldások” változatai közötti eltérés

A VIK Wikiből
(Új oldal, tartalma: „{{GlobalTemplate|Villanyalap|LaborI2009ZH}} ==Labor 1. 2009. ZH== ==Labor 1. 2009. PótZH== ====1. Egy <math> 50 \Omega </math> kimeneti ellenállású generátor …”)
 
a (autoedit v2: fájlhivatkozások egységesítése, az új közvetlenül az adott fájlra mutat)
 
(3 közbenső módosítás, amit 2 másik szerkesztő végzett, nincs mutatva)
1. sor: 1. sor:
{{GlobalTemplate|Villanyalap|LaborI2009ZH}}
== 1. Feladat ==


'''Egy <math> 50 \Omega </math> kimeneti ellenállású generátor üresjárási feszültségének effektív értéke <math> U_g=5V </math>. A jelalak szinuszos, a jel frekvenciája <math> f = 1kHz </math>. A generátor jelét egy <math> l = 0,5m </math> hosszú, <math>Z_0=50 \Omega </math> hullámimpedanciájú kábellel digitális feszültségmérőre vezetjük.'''


==Labor 1. 2009. ZH==
'''a) Rajzolja fel a mérési elrendezés modelljét! Mekkora a feszültségmérőre kerülő jel csúcstól csúcsig (<math> U_{pp} </math>) értéke?'''


==Labor 1. 2009. PótZH==
<math>u(t,l)=U_g \cdot \frac{Z_g}{Z_0+Z_g} \cdot (1+r_l)[1(t-T)+r_l \cdot r_g \cdot 1(t-3T)+(r_l \cdot r_g)^2 \cdot 1(t-5T)+\ldots{}]</math> Ezt csak azért írom ide, mert meglehet oldani ezzel is, ezt vettük elektronika 2-ből.


====1. Egy <math> 50 \Omega </math> kimeneti ellenállású generátor üresjárási feszültségének effektív értéke <math> U_g=5V </math>. A jelalak szinuszos, a jel frekvenciája <math> f = 1kHz </math>. A generátor jelét egy <math> l = 0,5m </math> hosszú, <math>Z_0=50 \Omega </math> hullámimpedanciájú kábellel digitális feszültségmérőre vezetjük.====
Másképpen: kis vezetékeknél (a hullámhosszhoz képest) a bemeneti impedancia meg fog egyezni a vezeték végén lévő terheléssel (jelen esetben szakadás ,mert a volt mérőnek nagyon nagy a bementi impedanciája) illetve a  mért feszültségek mindkét helyen közel (nagyon pici különbség) egyformák, így <math> U=5 \cdot \frac{Z_be}{Z_g+Z_be}=5V</math>. Mivel ez effektív érték így az <math>U_{pp}=5 \cdot \sqrt{2} \cdot 2</math>.
 
* Rajzolja fel a mérési elrendezés modelljét! Mekkora a feszültségmérőre kerülő jel csúcstól csúcsig (<math> U_{pp} </math>) értéke?
 
  <math>u(t,l)=U_g \cdot \frac{Z_g}{Z_0+Z_g} \cdot (1+r_l)[1(t-T)+r_l \cdot r_g \cdot 1(t-3T)+(r_l \cdot r_g)^2 \cdot 1(t-5T)+\ldots{}]</math> Ezt csak azért írom ide, mert meglehet oldani ezzel is, ezt vettük elektronika2ből.
Másképpen: kis vezetékeknél (a hullámhosszhoz képest) a bemeneti impedancia meg fog egyezni a vezeték végén lévő terheléssel (jelen esetben szakadás ,mert a volt mérőnek nagyon nagy a bementi impedanciája) ill. a  mért feszültségek mindkét helyen közel (nagyon pici különbség)egyformák,
így <math> U=5 \cdot \frac{Z_be}{Z_g+Z_be}=5V</math>. Mivel ez effektív érték így az <math>U_{pp}=5 \cdot \sqrt{2} \cdot 2</math>.
   
   
'''b) A jelet a fenti kábellel egy <math> R_{be} </math> = <math> 50 \Omega </math> bemeneti ellenállású eszközre vezetjük. Rajzolja fel ismét a mérési elrendezés modelljét és adja meg a bemenetre kerülő jel <math> U_{pp} </math> értékét!'''


* A jelet a fenti kábellel egy <math> R_{be} </math> = <math> 50 \Omega </math> bemeneti ellenállású eszközre vezetjük. Rajzolja fel ismét a mérési elrendezés modelljét és adja meg a bemenetre kerülő jel <math> U_{pp} </math> értékét!
Ugyanaz mint az első résznél, csak <math>Z_{be} = 50 \Omega </math> , tehát <math> U=5 \cdot \frac{Z_be}{Z_g+Z_be}=2,5V</math>. Így az <math>U_{pp}=2,5 \cdot \sqrt{2} \cdot 2</math>.


Ugyanaz mint az elsőrésznél, csak <math>Z_{be} = 50 \Omega </math> , tehát <math> U=5 \cdot \frac{Z_be}{Z_g+Z_be}=2,5V</math>. Így az <math>U_{pp}=2,5 \cdot \sqrt{2} \cdot 2</math>.
== 2. Feladat ==


====2. <math>Z_0=50 \Omega</math> hullámimpedanciájú <math> l=100m </math> hosszúságú kábelt hajtunk meg egy <math>50 \Omega</math> impedanciájú impulzusgenerátorral. Az elektromágneses hullám terjedési sebessége a kábelen előzetes mérések alapján <math> v = 2*10^8 m/s </math>. A kábelt szakadással "zárjuk le".====
'''<math>Z_0=50 \Omega</math> hullámimpedanciájú <math> l=100m </math> hosszúságú kábelt hajtunk meg egy <math>50 \Omega</math> impedanciájú impulzusgenerátorral. Az elektromágneses hullám terjedési sebessége a kábelen előzetes mérések alapján <math> v = 2*10^8 m/s </math>. A kábelt szakadással "zárjuk le".'''


* Mekkora lehet az impulzus maximális szélesség, hogy a kábel bemenetén ne lapolódjon át az eredeti és a reflektált impulzus?
'''a) Mekkora lehet az impulzus maximális szélesség, hogy a kábel bemenetén ne lapolódjon át az eredeti és a reflektált impulzus?'''


Szakadással zárjuk le, <math> \gamma = 1, T_k=\frac{l}{v} = 5*10^{-7}s = 0,5\mu s </math>, tehát 1 <math>\mu</math>s telik el míg a jel eljut a bemenettől a lezárásig és onnan visszaér a bemenethez, tehát ez a maximális impulzusszélesség is.
Szakadással zárjuk le, <math> \gamma = 1, T_k=\frac{l}{v} = 5*10^{-7}s = 0,5\mu s </math>, tehát 1 <math>\mu</math>s telik el míg a jel eljut a bemenettől a lezárásig és onnan visszaér a bemenethez, tehát ez a maximális impulzusszélesség is.


* Mekkora lehet az impulzus maximális szélessége akkor, ha rövidzárral zárjuk le a kábelt?
'''b) Mekkora lehet az impulzus maximális szélessége akkor, ha rövidzárral zárjuk le a kábelt?'''


Rövidzárral zárjuk le, <math> \gamma = -1 </math>
Rövidzárral zárjuk le, <math> \gamma = -1 </math>
31. sor: 27. sor:
A <math>T_k</math> nem változik tehát a végeredmény ugyanaz,  1 <math>\mu</math>s.
A <math>T_k</math> nem változik tehát a végeredmény ugyanaz,  1 <math>\mu</math>s.


====3. Adott egy 10kHz frekvenciájú periodikus jel. Alapharmonikusának amplitúdója 2V, 10. felharmonikusának amplitúdója 10mV (a többi harmonikus elhanyagolható). A jelet a frekvenciatartományban FFT segítségével vizsgáljuk. A mintavételezés koherens.====
== 3. Feladat ==
 
'''Adott egy 10kHz frekvenciájú periodikus jel. Alapharmonikusának amplitúdója 2V, 10. felharmonikusának amplitúdója 10mV (a többi harmonikus elhanyagolható). A jelet a frekvenciatartományban FFT segítségével vizsgáljuk. A mintavételezés koherens.'''


* Hány dB különbséget mérünk a két harmonikus amplitúdója között?
'''a) Hány dB különbséget mérünk a két harmonikus amplitúdója között?'''


<math> 20\lg \frac{2}{10 * 10^{-3}}= 46dB </math>
<math> 20\lg \frac{2}{10 * 10^{-3}}= 46dB </math>


* Hozzávetőlegesen hány dB lesz a különbség a két amplitúdó között, ha a jelet transzformáció előtt egy elsőfokú, 100Hz törésponti frekvenciájú aluláteresztő szűrőre vezetjük? Rajzolja be különábrába minőségileg helyesen a szűrő amplitúdókarakterisztikáját, valamint a jel spektrumát!
'''b) Hozzávetőlegesen hány dB lesz a különbség a két amplitúdó között, ha a jelet transzformáció előtt egy elsőfokú, 100Hz törésponti frekvenciájú aluláteresztő szűrőre vezetjük? Rajzolja be külön ábrába minőségileg helyesen a szűrő amplitúdókarakterisztikáját, valamint a jel spektrumát!'''


Az aluláteresztő szűrő a törésponti frekvenciája után 20dB-lel csökkenti az amplitúdót dekádonként.
Az aluláteresztő szűrő a törésponti frekvenciája után 20dB-lel csökkenti az amplitúdót dekádonként.
51. sor: 49. sor:
|}
|}


Az arány:
Az arány: <math> 20\lg \frac{0.02}{10 * 10^{-6}}= 66 dB </math>
<math> 20\lg \frac{0.02}{10 * 10^{-6}}= 66 dB </math>


Megjegyzés: úgy is lehet gondolkozni, hogy az alapharmonikust 40dB-lel csökkenti, a felharmonikust 60dB-lel, tehát a kettő közötti különbség 20dB-lel nő, azaz a 46dB+20dB=66dB
Megjegyzés: Úgy is lehet gondolkozni, hogy az alapharmonikust 40dB-lel csökkenti, a felharmonikust 60dB-lel, tehát a kettő közötti különbség 20dB-lel nő, azaz a 46dB+20dB=66dB


== 4. Feladat ==


====4. Adja meg egy légmagos és egy vasmagos tekercs modelljét! Ismertesse a modell paramétereit és azok fizikai hátterét!====
'''Adja meg egy légmagos és egy vasmagos tekercs modelljét! Ismertesse a modell paramétereit és azok fizikai hátterét!'''


<br />
[[File:Labor1 kép22.bmp]]
{{InLineImageLink|Villanyalap|LaborI2009ZH|2009_PZH_4.gif}}


{| border="1"
{| border="1"
73. sor: 70. sor:
| <math> R_S </math> || soros rézellenállás  
| <math> R_S </math> || soros rézellenállás  
|}
|}


<math> L=\frac{L_0}{1-{\omega}^2L_0 C} </math>
<math> L=\frac{L_0}{1-{\omega}^2L_0 C} </math>


Méréstechnika példatár: 7.17 feladat megoldása (172.oldal). Van egy párhuzamosan Rv és L és ezzel sorban egy Rs.
Méréstechnika példatár: 7.17 feladat megoldása (172.oldal). Van egy párhuzamosan Rv és L és ezzel sorban egy Rs.


{| border="1"
{| border="1"
86. sor: 85. sor:
|}
|}


====5. Párhuzamos RC-tag in-circuit vizsgálatát végezzük. R = <math> 10k \Omega </math> +-1%,  C = 100nF +- 1%. Mekkora legyen a mérési frekvencia és az impedanciamérő mérési bizonytalansága?====
== 5. Feladat ==
 
'''Párhuzamos RC-tag in-circuit vizsgálatát végezzük. R = <math> 10k \Omega </math> +-1%,  C = 100nF +- 1%. Mekkora legyen a mérési frekvencia és az impedanciamérő mérési bizonytalansága?'''


<math> R_e = R \times \frac{1}{\omega C} </math>
<math> R_e = R \times \frac{1}{\omega C} </math>
<math> Tipp: \omega = \frac{1}{RC} = 1000 \frac{rad}{s} </math>
<math> Tipp: \omega = \frac{1}{RC} = 1000 \frac{rad}{s} </math>
====6. Adott az alábbi logikai hálózat. A hálózatot 10kHz-es négyszögjellel gerjesztjük.====


<br /> {{InLineImageLink|Villanyalap|LaborI2009ZH|2009_PZH.gif}}
== 6. Feladat ==


* ''Rajzolja fel a gerjesztőjel és a "mérőpont 1"-en mérhető jel hullámformáját!''
'''Adott az alábbi logikai hálózat. A hálózatot 10kHz-es négyszögjellel gerjesztjük.'''
 
[[File:Labor1 kép23.gif]]
 
'''a) Rajzolja fel a gerjesztőjel és a "mérőpont 1"-en mérhető jel hullámformáját!'''


Elvileg késleltet két inverterkésleltetési időnyit, a jelalakot a kondi megváltoztatja, mert a négyszögjel végtelen sok szinusz összege, és a kondenzátor végtelen frekvencián rövidzárként viselkedik, tehát egy "szűrő". Így a nagyfrekvenciás komponensek nem jelennek meg, nem lesz annyira négyszöges.
Elvileg késleltet két inverterkésleltetési időnyit, a jelalakot a kondi megváltoztatja, mert a négyszögjel végtelen sok szinusz összege, és a kondenzátor végtelen frekvencián rövidzárként viselkedik, tehát egy "szűrő". Így a nagyfrekvenciás komponensek nem jelennek meg, nem lesz annyira négyszöges.


* ''Hogyan befolyásolja a kondenzátor a "mérőpont 2"-n mérhető felfutási időt (rise time)?''
'''b) Hogyan befolyásolja a kondenzátor a "mérőpont 2"-n mérhető felfutási időt (rise time)?'''


Bár a kondi elrontja a négyszögjelet, emiatt a komparálási feszültséget később éri el a felfutó ill. lefutó él, így megnő a késleltetés. Ugyanakkor az inverterek a kondi után a négyszögjelet visszaállítják. A felfutási idő nem növekszik a mérőpont2-n (hála az invertereknek), csak késni fog, mert később éri el a komparálási feszültséget a jel.
Bár a kondi elrontja a négyszögjelet, emiatt a komparálási feszültséget később éri el a felfutó ill. lefutó él, így megnő a késleltetés. Ugyanakkor az inverterek a kondi után a négyszögjelet visszaállítják. A felfutási idő nem növekszik a mérőpont2-n (hála az invertereknek), csak késni fog, mert később éri el a komparálási feszültséget a jel.


* ''Hogyan befolyásolja a kondenzátor a "mérőpont 2"-n az egész hálózatra mérhető jelterjedési időt (propagation time)?''
'''c) Hogyan befolyásolja a kondenzátor a "mérőpont 2"-n az egész hálózatra mérhető jelterjedési időt (propagation time)?'''
 
Lásd b) kérdés...
 
== 7. Feladat ==


lásd előbbi
'''Rajzolja fel a földelt emitteres bipoláris tranzisztor 5 elemes helyettesítőképét! Adja meg a helyettesítőkép elemeit a tranzisztor fizikai paramétereivel!'''


====7. Rajzolja fel a földelt emitteres bipoláris tranzisztor 5 elemes helyettesítőképét! Adja meg a helyettesítőkép elemeit a tranzisztor fizikai paramétereivel!====
[[Laboratórium 1 - 2008 őszi ZH megoldások]]


Itt megtalálható: https://wiki.sch.bme.hu/bin/view/Villanyalap/LaborI2008ZH
== 8. Feladat ==


====8. Egy 4 bites egyenlőség komparátor egyik 4 bites bemenetére (A3-A0) egy 4 bites számláló van kapcsolva, a másik 4 bites bemenetére (B3-B0) 1000. A számláló 1MHz órajellel működik. A komparátor egyenlőség kimenetén hazárd jelenik meg, amelynek hossza 80...100ns. Röviden írja le, hogyan állapítaná meg logikai analizátor segítségével, hogy a számláló mely állapotátmeneténél van hazárd! A logikai analizátor mintavevő órajelének maximális frekvenciája 100MHz (T=10ns) és ennek 2-vel osztottjai állíthatók be.====
'''Egy 4 bites egyenlőség komparátor egyik 4 bites bemenetére (A3-A0) egy 4 bites számláló van kapcsolva, a másik 4 bites bemenetére (B3-B0) 1000. A számláló 1MHz órajellel működik. A komparátor egyenlőség kimenetén hazárd jelenik meg, amelynek hossza 80...100ns. Röviden írja le, hogyan állapítaná meg logikai analizátor segítségével, hogy a számláló mely állapotátmeneténél van hazárd! A logikai analizátor mintavevő órajelének maximális frekvenciája 100MHz (T=10ns) és ennek 2-vel osztottjai állíthatók be.'''


A mintavételi idő legyen kisebb mint 80ns az a lényeg, pl. 70ns jó lenne, de csak <math>10 \cdot n </math>, (ahol n=1,2,4,8,16...) állítható be, így 40ns.
A mintavételi idő legyen kisebb mint 80ns az a lényeg, pl. 70ns jó lenne, de csak <math>10 \cdot n </math>, (ahol n=1,2,4,8,16...) állítható be, így 40ns. A számláló mintavételi ideje 1 <math>\mu </math> s. A vizsgálathoz egy összetett triggerfeltétel kell, három egymásutáni állapot legyen: 010 és 0110.
A számláló mintavételi ideje 1<math>\mu </math> s.
A vizsgálathoz egy összetett triggerfeltétel kell, három egymásutáni állapot legyen: 010 és 0110.


====9. Ismertesse a párhuzamos port SPP és EPP módjai közötti fontosabb különbségeket! Melyik mód biztosít gyorsabb adatátviteli sebességet?====
== 9. Feladat ==
 
'''Ismertesse a párhuzamos port SPP és EPP módjai közötti fontosabb különbségeket! Melyik mód biztosít gyorsabb adatátviteli sebességet?'''


* Az '''SPP''' módhoz '''egyetlen 8 bites kimeneti adatregiszter''' tartozik. Az '''EPP''' módhoz egy '''8 bites címregiszter és a lehetséges 256 egyedileg címezhető adat regiszter''' ből csak az első 4 címhez tartozik egy-egy írható/olvasható 8 bites adatregiszter.
* Az '''SPP''' módhoz '''egyetlen 8 bites kimeneti adatregiszter''' tartozik. Az '''EPP''' módhoz egy '''8 bites címregiszter és a lehetséges 256 egyedileg címezhető adat regiszter''' ből csak az első 4 címhez tartozik egy-egy írható/olvasható 8 bites adatregiszter.
123. sor: 131. sor:
* '''EPP''' biztosít '''gyorsabb''' adatátvitelt.
* '''EPP''' biztosít '''gyorsabb''' adatátvitelt.


== 10. Feladat ==


'''Adott egy speciális kódolású, 6-os számlálót megvalósító sorrendi hálózat, amelynek 4 kimenete van (Q0, Q1, Q2,Q3). A számláló ciklikusan a következő sorozatot adja ki: 1100, 0001, 0010, 0101, 0111, 0011, 1100, ... A hálózatról egy ''hagyományos oszcilloszkóp'' segítségével kell eldönteni, hogy megfelelően működik-e. Röviden írja le hogyan végezné el a mérést!'''


====10. Adott egy speciális kódolású, 6-os számlálót megvalósító sorrendi hálózat, amelynek 4 kimenete van (Q0, Q1, Q2,Q3). A számláló ciklikusan a következő sorozatot adja ki: 1100, 0001, 0010, 0101, 0111, 0011, 1100, ... A hálózatról egy ''hagyományos oszcilloszkóp'' segítségével kell eldönteni, hogy megfelelően működik-e. Röviden írja le hogyan végezné el a mérést!====
Tudni kéne, hogy hány csatornás az oszcilloszkóp, mert pl. 4 csatornásra simán csak rátesszük az egyes kimeneteket 1-1 csatornára, és leellenőrizzük az értékeket.


Tudni kéne, hogy hány csatornás az oszcilloszkóp, mert pl. 4 csatornásra simán csak rátesszük az egyes kimeneteket 1-1 csatornára, és leellenőrizzük az értékeket.
Ha 2 csatornás (mint ahogy a laborokban is), akkor 2 teljes ciklust ellenőrzünk végig. Elsőnél pl. a számláló alsó két bitjét tesszük az oszcilloszkóp bemeneteire és feljegyezzük az értékeket, a második ciklusban pedig a felső két bit kimenetét nézzük, így a második ciklus végére meglesznek az állapotkódok.
Ha 2 csatornás (mint ahogy a laborokban is), akkor 2 teljes ciklust ellenőrzünk végig. Elsőnél pl. a számláló alsó két bitjét tesszük az oszcilloszkóp bemeneteire és feljegyezzük az értékeket, a második ciklusban pedig a felső két bit kimenetét nézzük, így a második ciklus végére meglesznek az állapotkódok.
-- [[MolnarGabika|GAbika]] - 2010.12.08.




[[Category:Villanyalap]]
[[Kategória:Villamosmérnök]]

A lap jelenlegi, 2017. július 12., 16:15-kori változata

1. Feladat

Egy Értelmezés sikertelen (MathML SVG vagy PNG tartalékkal (modern böngészők és kisegítő eszközök számára ajánlott): Érvénytelen válasz („Math extension cannot connect to Restbase.”) a(z) https://wikimedia.org/api/rest_v1/ szervertől:): {\displaystyle 50 \Omega } kimeneti ellenállású generátor üresjárási feszültségének effektív értéke Értelmezés sikertelen (MathML SVG vagy PNG tartalékkal (modern böngészők és kisegítő eszközök számára ajánlott): Érvénytelen válasz („Math extension cannot connect to Restbase.”) a(z) https://wikimedia.org/api/rest_v1/ szervertől:): {\displaystyle U_g=5V } . A jelalak szinuszos, a jel frekvenciája Értelmezés sikertelen (MathML SVG vagy PNG tartalékkal (modern böngészők és kisegítő eszközök számára ajánlott): Érvénytelen válasz („Math extension cannot connect to Restbase.”) a(z) https://wikimedia.org/api/rest_v1/ szervertől:): {\displaystyle f = 1kHz } . A generátor jelét egy Értelmezés sikertelen (MathML SVG vagy PNG tartalékkal (modern böngészők és kisegítő eszközök számára ajánlott): Érvénytelen válasz („Math extension cannot connect to Restbase.”) a(z) https://wikimedia.org/api/rest_v1/ szervertől:): {\displaystyle l = 0,5m } hosszú, Értelmezés sikertelen (MathML SVG vagy PNG tartalékkal (modern böngészők és kisegítő eszközök számára ajánlott): Érvénytelen válasz („Math extension cannot connect to Restbase.”) a(z) https://wikimedia.org/api/rest_v1/ szervertől:): {\displaystyle Z_0=50 \Omega } hullámimpedanciájú kábellel digitális feszültségmérőre vezetjük.

a) Rajzolja fel a mérési elrendezés modelljét! Mekkora a feszültségmérőre kerülő jel csúcstól csúcsig (Értelmezés sikertelen (MathML SVG vagy PNG tartalékkal (modern böngészők és kisegítő eszközök számára ajánlott): Érvénytelen válasz („Math extension cannot connect to Restbase.”) a(z) https://wikimedia.org/api/rest_v1/ szervertől:): {\displaystyle U_{pp} } ) értéke?

Értelmezés sikertelen (MathML SVG vagy PNG tartalékkal (modern böngészők és kisegítő eszközök számára ajánlott): Érvénytelen válasz („Math extension cannot connect to Restbase.”) a(z) https://wikimedia.org/api/rest_v1/ szervertől:): {\displaystyle u(t,l)=U_g \cdot \frac{Z_g}{Z_0+Z_g} \cdot (1+r_l)[1(t-T)+r_l \cdot r_g \cdot 1(t-3T)+(r_l \cdot r_g)^2 \cdot 1(t-5T)+\ldots{}]} Ezt csak azért írom ide, mert meglehet oldani ezzel is, ezt vettük elektronika 2-ből.

Másképpen: kis vezetékeknél (a hullámhosszhoz képest) a bemeneti impedancia meg fog egyezni a vezeték végén lévő terheléssel (jelen esetben szakadás ,mert a volt mérőnek nagyon nagy a bementi impedanciája) illetve a mért feszültségek mindkét helyen közel (nagyon pici különbség) egyformák, így Értelmezés sikertelen (MathML SVG vagy PNG tartalékkal (modern böngészők és kisegítő eszközök számára ajánlott): Érvénytelen válasz („Math extension cannot connect to Restbase.”) a(z) https://wikimedia.org/api/rest_v1/ szervertől:): {\displaystyle U=5 \cdot \frac{Z_be}{Z_g+Z_be}=5V} . Mivel ez effektív érték így az Értelmezés sikertelen (MathML SVG vagy PNG tartalékkal (modern böngészők és kisegítő eszközök számára ajánlott): Érvénytelen válasz („Math extension cannot connect to Restbase.”) a(z) https://wikimedia.org/api/rest_v1/ szervertől:): {\displaystyle U_{pp}=5 \cdot \sqrt{2} \cdot 2} .

b) A jelet a fenti kábellel egy Értelmezés sikertelen (MathML SVG vagy PNG tartalékkal (modern böngészők és kisegítő eszközök számára ajánlott): Érvénytelen válasz („Math extension cannot connect to Restbase.”) a(z) https://wikimedia.org/api/rest_v1/ szervertől:): {\displaystyle R_{be} } = Értelmezés sikertelen (MathML SVG vagy PNG tartalékkal (modern böngészők és kisegítő eszközök számára ajánlott): Érvénytelen válasz („Math extension cannot connect to Restbase.”) a(z) https://wikimedia.org/api/rest_v1/ szervertől:): {\displaystyle 50 \Omega } bemeneti ellenállású eszközre vezetjük. Rajzolja fel ismét a mérési elrendezés modelljét és adja meg a bemenetre kerülő jel Értelmezés sikertelen (MathML SVG vagy PNG tartalékkal (modern böngészők és kisegítő eszközök számára ajánlott): Érvénytelen válasz („Math extension cannot connect to Restbase.”) a(z) https://wikimedia.org/api/rest_v1/ szervertől:): {\displaystyle U_{pp} } értékét!

Ugyanaz mint az első résznél, csak Értelmezés sikertelen (MathML SVG vagy PNG tartalékkal (modern böngészők és kisegítő eszközök számára ajánlott): Érvénytelen válasz („Math extension cannot connect to Restbase.”) a(z) https://wikimedia.org/api/rest_v1/ szervertől:): {\displaystyle Z_{be} = 50 \Omega } , tehát Értelmezés sikertelen (MathML SVG vagy PNG tartalékkal (modern böngészők és kisegítő eszközök számára ajánlott): Érvénytelen válasz („Math extension cannot connect to Restbase.”) a(z) https://wikimedia.org/api/rest_v1/ szervertől:): {\displaystyle U=5 \cdot \frac{Z_be}{Z_g+Z_be}=2,5V} . Így az Értelmezés sikertelen (MathML SVG vagy PNG tartalékkal (modern böngészők és kisegítő eszközök számára ajánlott): Érvénytelen válasz („Math extension cannot connect to Restbase.”) a(z) https://wikimedia.org/api/rest_v1/ szervertől:): {\displaystyle U_{pp}=2,5 \cdot \sqrt{2} \cdot 2} .

2. Feladat

Értelmezés sikertelen (MathML SVG vagy PNG tartalékkal (modern böngészők és kisegítő eszközök számára ajánlott): Érvénytelen válasz („Math extension cannot connect to Restbase.”) a(z) https://wikimedia.org/api/rest_v1/ szervertől:): {\displaystyle Z_0=50 \Omega} hullámimpedanciájú Értelmezés sikertelen (MathML SVG vagy PNG tartalékkal (modern böngészők és kisegítő eszközök számára ajánlott): Érvénytelen válasz („Math extension cannot connect to Restbase.”) a(z) https://wikimedia.org/api/rest_v1/ szervertől:): {\displaystyle l=100m } hosszúságú kábelt hajtunk meg egy Értelmezés sikertelen (MathML SVG vagy PNG tartalékkal (modern böngészők és kisegítő eszközök számára ajánlott): Érvénytelen válasz („Math extension cannot connect to Restbase.”) a(z) https://wikimedia.org/api/rest_v1/ szervertől:): {\displaystyle 50 \Omega} impedanciájú impulzusgenerátorral. Az elektromágneses hullám terjedési sebessége a kábelen előzetes mérések alapján Értelmezés sikertelen (MathML SVG vagy PNG tartalékkal (modern böngészők és kisegítő eszközök számára ajánlott): Érvénytelen válasz („Math extension cannot connect to Restbase.”) a(z) https://wikimedia.org/api/rest_v1/ szervertől:): {\displaystyle v = 2*10^8 m/s } . A kábelt szakadással "zárjuk le".

a) Mekkora lehet az impulzus maximális szélesség, hogy a kábel bemenetén ne lapolódjon át az eredeti és a reflektált impulzus?

Szakadással zárjuk le, Értelmezés sikertelen (MathML SVG vagy PNG tartalékkal (modern böngészők és kisegítő eszközök számára ajánlott): Érvénytelen válasz („Math extension cannot connect to Restbase.”) a(z) https://wikimedia.org/api/rest_v1/ szervertől:): {\displaystyle \gamma = 1, T_k=\frac{l}{v} = 5*10^{-7}s = 0,5\mu s } , tehát 1 Értelmezés sikertelen (MathML SVG vagy PNG tartalékkal (modern böngészők és kisegítő eszközök számára ajánlott): Érvénytelen válasz („Math extension cannot connect to Restbase.”) a(z) https://wikimedia.org/api/rest_v1/ szervertől:): {\displaystyle \mu} s telik el míg a jel eljut a bemenettől a lezárásig és onnan visszaér a bemenethez, tehát ez a maximális impulzusszélesség is.

b) Mekkora lehet az impulzus maximális szélessége akkor, ha rövidzárral zárjuk le a kábelt?

Rövidzárral zárjuk le, Értelmezés sikertelen (MathML SVG vagy PNG tartalékkal (modern böngészők és kisegítő eszközök számára ajánlott): Érvénytelen válasz („Math extension cannot connect to Restbase.”) a(z) https://wikimedia.org/api/rest_v1/ szervertől:): {\displaystyle \gamma = -1 }

A Értelmezés sikertelen (MathML SVG vagy PNG tartalékkal (modern böngészők és kisegítő eszközök számára ajánlott): Érvénytelen válasz („Math extension cannot connect to Restbase.”) a(z) https://wikimedia.org/api/rest_v1/ szervertől:): {\displaystyle T_k} nem változik tehát a végeredmény ugyanaz, 1 Értelmezés sikertelen (MathML SVG vagy PNG tartalékkal (modern böngészők és kisegítő eszközök számára ajánlott): Érvénytelen válasz („Math extension cannot connect to Restbase.”) a(z) https://wikimedia.org/api/rest_v1/ szervertől:): {\displaystyle \mu} s.

3. Feladat

Adott egy 10kHz frekvenciájú periodikus jel. Alapharmonikusának amplitúdója 2V, 10. felharmonikusának amplitúdója 10mV (a többi harmonikus elhanyagolható). A jelet a frekvenciatartományban FFT segítségével vizsgáljuk. A mintavételezés koherens.

a) Hány dB különbséget mérünk a két harmonikus amplitúdója között?

Értelmezés sikertelen (MathML SVG vagy PNG tartalékkal (modern böngészők és kisegítő eszközök számára ajánlott): Érvénytelen válasz („Math extension cannot connect to Restbase.”) a(z) https://wikimedia.org/api/rest_v1/ szervertől:): {\displaystyle 20\lg \frac{2}{10 * 10^{-3}}= 46dB }

b) Hozzávetőlegesen hány dB lesz a különbség a két amplitúdó között, ha a jelet transzformáció előtt egy elsőfokú, 100Hz törésponti frekvenciájú aluláteresztő szűrőre vezetjük? Rajzolja be külön ábrába minőségileg helyesen a szűrő amplitúdókarakterisztikáját, valamint a jel spektrumát!

Az aluláteresztő szűrő a törésponti frekvenciája után 20dB-lel csökkenti az amplitúdót dekádonként.

100Hz 0 dB
1kHz -20 dB
10kHz -40 dB azaz az alapharmonikus amplitúdója -40dB-lel csökken ami két nagyságrend, tehát 0,02V az alapharmonikus
100kHz -60 dB a 10. felharmonikus három nagyságrenddel csökken (-60dB), ami így Értelmezés sikertelen (MathML SVG vagy PNG tartalékkal (modern böngészők és kisegítő eszközök számára ajánlott): Érvénytelen válasz („Math extension cannot connect to Restbase.”) a(z) https://wikimedia.org/api/rest_v1/ szervertől:): {\displaystyle 10 \mu} V lesz

Az arány: Értelmezés sikertelen (MathML SVG vagy PNG tartalékkal (modern böngészők és kisegítő eszközök számára ajánlott): Érvénytelen válasz („Math extension cannot connect to Restbase.”) a(z) https://wikimedia.org/api/rest_v1/ szervertől:): {\displaystyle 20\lg \frac{0.02}{10 * 10^{-6}}= 66 dB }

Megjegyzés: Úgy is lehet gondolkozni, hogy az alapharmonikust 40dB-lel csökkenti, a felharmonikust 60dB-lel, tehát a kettő közötti különbség 20dB-lel nő, azaz a 46dB+20dB=66dB

4. Feladat

Adja meg egy légmagos és egy vasmagos tekercs modelljét! Ismertesse a modell paramétereit és azok fizikai hátterét!

Labor1 kép22.bmp

Értelmezés sikertelen (MathML SVG vagy PNG tartalékkal (modern böngészők és kisegítő eszközök számára ajánlott): Érvénytelen válasz („Math extension cannot connect to Restbase.”) a(z) https://wikimedia.org/api/rest_v1/ szervertől:): {\displaystyle L_0 } egyenáramon értelmezett induktivitás
Értelmezés sikertelen (MathML SVG vagy PNG tartalékkal (modern böngészők és kisegítő eszközök számára ajánlott): Érvénytelen válasz („Math extension cannot connect to Restbase.”) a(z) https://wikimedia.org/api/rest_v1/ szervertől:): {\displaystyle G_e } rézvezetőben örvényáram okozta veszteség
Értelmezés sikertelen (MathML SVG vagy PNG tartalékkal (modern böngészők és kisegítő eszközök számára ajánlott): Érvénytelen válasz („Math extension cannot connect to Restbase.”) a(z) https://wikimedia.org/api/rest_v1/ szervertől:): {\displaystyle C } menetek közötti kapacitás
Értelmezés sikertelen (MathML SVG vagy PNG tartalékkal (modern böngészők és kisegítő eszközök számára ajánlott): Érvénytelen válasz („Math extension cannot connect to Restbase.”) a(z) https://wikimedia.org/api/rest_v1/ szervertől:): {\displaystyle G } kapacitás dielektrikumában keletkező dielektromos veszteség
Értelmezés sikertelen (MathML SVG vagy PNG tartalékkal (modern böngészők és kisegítő eszközök számára ajánlott): Érvénytelen válasz („Math extension cannot connect to Restbase.”) a(z) https://wikimedia.org/api/rest_v1/ szervertől:): {\displaystyle R_S } soros rézellenállás


Értelmezés sikertelen (MathML SVG vagy PNG tartalékkal (modern böngészők és kisegítő eszközök számára ajánlott): Érvénytelen válasz („Math extension cannot connect to Restbase.”) a(z) https://wikimedia.org/api/rest_v1/ szervertől:): {\displaystyle L=\frac{L_0}{1-{\omega}^2L_0 C} }

Méréstechnika példatár: 7.17 feladat megoldása (172.oldal). Van egy párhuzamosan Rv és L és ezzel sorban egy Rs.


Értelmezés sikertelen (MathML SVG vagy PNG tartalékkal (modern böngészők és kisegítő eszközök számára ajánlott): Érvénytelen válasz („Math extension cannot connect to Restbase.”) a(z) https://wikimedia.org/api/rest_v1/ szervertől:): {\displaystyle R_v } vasveszteség
Értelmezés sikertelen (MathML SVG vagy PNG tartalékkal (modern böngészők és kisegítő eszközök számára ajánlott): Érvénytelen válasz („Math extension cannot connect to Restbase.”) a(z) https://wikimedia.org/api/rest_v1/ szervertől:): {\displaystyle L } induktivitás
Értelmezés sikertelen (MathML SVG vagy PNG tartalékkal (modern böngészők és kisegítő eszközök számára ajánlott): Érvénytelen válasz („Math extension cannot connect to Restbase.”) a(z) https://wikimedia.org/api/rest_v1/ szervertől:): {\displaystyle R_S } soros rézellenállás

5. Feladat

Párhuzamos RC-tag in-circuit vizsgálatát végezzük. R = Értelmezés sikertelen (MathML SVG vagy PNG tartalékkal (modern böngészők és kisegítő eszközök számára ajánlott): Érvénytelen válasz („Math extension cannot connect to Restbase.”) a(z) https://wikimedia.org/api/rest_v1/ szervertől:): {\displaystyle 10k \Omega } +-1%, C = 100nF +- 1%. Mekkora legyen a mérési frekvencia és az impedanciamérő mérési bizonytalansága?

Értelmezés sikertelen (MathML SVG vagy PNG tartalékkal (modern böngészők és kisegítő eszközök számára ajánlott): Érvénytelen válasz („Math extension cannot connect to Restbase.”) a(z) https://wikimedia.org/api/rest_v1/ szervertől:): {\displaystyle R_e = R \times \frac{1}{\omega C} }

Értelmezés sikertelen (MathML SVG vagy PNG tartalékkal (modern böngészők és kisegítő eszközök számára ajánlott): Érvénytelen válasz („Math extension cannot connect to Restbase.”) a(z) https://wikimedia.org/api/rest_v1/ szervertől:): {\displaystyle Tipp: \omega = \frac{1}{RC} = 1000 \frac{rad}{s} }

6. Feladat

Adott az alábbi logikai hálózat. A hálózatot 10kHz-es négyszögjellel gerjesztjük.

Labor1 kép23.gif

a) Rajzolja fel a gerjesztőjel és a "mérőpont 1"-en mérhető jel hullámformáját!

Elvileg késleltet két inverterkésleltetési időnyit, a jelalakot a kondi megváltoztatja, mert a négyszögjel végtelen sok szinusz összege, és a kondenzátor végtelen frekvencián rövidzárként viselkedik, tehát egy "szűrő". Így a nagyfrekvenciás komponensek nem jelennek meg, nem lesz annyira négyszöges.

b) Hogyan befolyásolja a kondenzátor a "mérőpont 2"-n mérhető felfutási időt (rise time)?

Bár a kondi elrontja a négyszögjelet, emiatt a komparálási feszültséget később éri el a felfutó ill. lefutó él, így megnő a késleltetés. Ugyanakkor az inverterek a kondi után a négyszögjelet visszaállítják. A felfutási idő nem növekszik a mérőpont2-n (hála az invertereknek), csak késni fog, mert később éri el a komparálási feszültséget a jel.

c) Hogyan befolyásolja a kondenzátor a "mérőpont 2"-n az egész hálózatra mérhető jelterjedési időt (propagation time)?

Lásd b) kérdés...

7. Feladat

Rajzolja fel a földelt emitteres bipoláris tranzisztor 5 elemes helyettesítőképét! Adja meg a helyettesítőkép elemeit a tranzisztor fizikai paramétereivel!

Laboratórium 1 - 2008 őszi ZH megoldások

8. Feladat

Egy 4 bites egyenlőség komparátor egyik 4 bites bemenetére (A3-A0) egy 4 bites számláló van kapcsolva, a másik 4 bites bemenetére (B3-B0) 1000. A számláló 1MHz órajellel működik. A komparátor egyenlőség kimenetén hazárd jelenik meg, amelynek hossza 80...100ns. Röviden írja le, hogyan állapítaná meg logikai analizátor segítségével, hogy a számláló mely állapotátmeneténél van hazárd! A logikai analizátor mintavevő órajelének maximális frekvenciája 100MHz (T=10ns) és ennek 2-vel osztottjai állíthatók be.

A mintavételi idő legyen kisebb mint 80ns az a lényeg, pl. 70ns jó lenne, de csak Értelmezés sikertelen (MathML SVG vagy PNG tartalékkal (modern böngészők és kisegítő eszközök számára ajánlott): Érvénytelen válasz („Math extension cannot connect to Restbase.”) a(z) https://wikimedia.org/api/rest_v1/ szervertől:): {\displaystyle 10 \cdot n } , (ahol n=1,2,4,8,16...) állítható be, így 40ns. A számláló mintavételi ideje 1 Értelmezés sikertelen (MathML SVG vagy PNG tartalékkal (modern böngészők és kisegítő eszközök számára ajánlott): Érvénytelen válasz („Math extension cannot connect to Restbase.”) a(z) https://wikimedia.org/api/rest_v1/ szervertől:): {\displaystyle \mu } s. A vizsgálathoz egy összetett triggerfeltétel kell, három egymásutáni állapot legyen: 010 és 0110.

9. Feladat

Ismertesse a párhuzamos port SPP és EPP módjai közötti fontosabb különbségeket! Melyik mód biztosít gyorsabb adatátviteli sebességet?

  • Az SPP módhoz egyetlen 8 bites kimeneti adatregiszter tartozik. Az EPP módhoz egy 8 bites címregiszter és a lehetséges 256 egyedileg címezhető adat regiszter ből csak az első 4 címhez tartozik egy-egy írható/olvasható 8 bites adatregiszter.
  • A párhuzamos port SPP üzemmódjában csak adatkivitel történik, nincs cím információ. Ekkor a kijelző formátuma ” dd”, ahol a ” ” két szóköz a felső két kijelző számjegy kikapcsolt állapotára utal, míg a ”dd” a kiküldött adat byte hexadecimális értéke az alsó két számjegyen. A párhuzamos port EPP üzemmódjában adat és cím kivitel ill. beolvasás is történhet. Ha az utolsó EPP ciklus cím átvitel volt, akkor a kijelző képe ”aa ”, ahol az ”aa” a kiküldött/beolvasott cím byte hexadecimális értéke a felső számjegyeken, míg a ” ” két szóköz az alsó két kijelző számjegy kikapcsolt állapotára utal.
  • EPP biztosít gyorsabb adatátvitelt.

10. Feladat

Adott egy speciális kódolású, 6-os számlálót megvalósító sorrendi hálózat, amelynek 4 kimenete van (Q0, Q1, Q2,Q3). A számláló ciklikusan a következő sorozatot adja ki: 1100, 0001, 0010, 0101, 0111, 0011, 1100, ... A hálózatról egy hagyományos oszcilloszkóp segítségével kell eldönteni, hogy megfelelően működik-e. Röviden írja le hogyan végezné el a mérést!

Tudni kéne, hogy hány csatornás az oszcilloszkóp, mert pl. 4 csatornásra simán csak rátesszük az egyes kimeneteket 1-1 csatornára, és leellenőrizzük az értékeket.

Ha 2 csatornás (mint ahogy a laborokban is), akkor 2 teljes ciklust ellenőrzünk végig. Elsőnél pl. a számláló alsó két bitjét tesszük az oszcilloszkóp bemeneteire és feljegyezzük az értékeket, a második ciklusban pedig a felső két bit kimenetét nézzük, így a második ciklus végére meglesznek az állapotkódok.

A lap eredeti címe: „https://vik.wiki/index.php?title=Laboratórium_1_-_2009_őszi_ZH_megoldások&oldid=192404”