Laboratórium 1 - 2005 őszi ZH megoldások

Ez az oldal a korábbi SCH wikiről lett áthozva.

Ha úgy érzed, hogy bármilyen formázási vagy tartalmi probléma van vele, akkor, kérlek, javíts rajta egy rövid szerkesztéssel!

Ha nem tudod, hogyan indulj el, olvasd el a migrálási útmutatót.

1. Határozza meg egy egyenfeszültségű generátor Thevenin helyettesítőképének elemeit (U0,Rb) a következő mérési eredmények alapján: U1=10V, U2=9.88V. Az U1 kapocsfeszültséget terhelés nélkül, az U2-t Rt=1kOhm terheléssel mértük.

• $U_{0}=U_{1}$ (_terheletlen_)
• terhelt esetben: $U_{rb}=U_{0}-U_{2}$ ($R_{b}$ -n eső fesz), ${\frac {U_{rb}}{U_{2}}}={\frac {R_{b}}{R_{t}}}\Rightarrow R_{b}={\frac {(U0-U2)Rt}{U_{2}}}=0.012k\Omega$

# Két azonos frekvenciájú szinuszjel közötti fázistolást szeretnénk megmérni Lissajous-módszerrel.

a) rajzolja fel az oszcilloszkópon látható ábrát

• Méréskönyv 169.oldal, vagy labor segédlet 34.oldal
  
  

Ezen a helyen volt linkelve a ZH_2005_2.gif nevű kép a régi wiki ezen oldaláról. (Kérlek hozd át ezt a képet ide, különben idővel el fog tűnni a régi wikivel együtt)

b) adja meg a fázistolás származtatási összefüggését és a változók jelentését!

$\varphi ={\frac {\Delta t}{T}}*360^{\circ }$ $\varphi =\arcsin({\frac {c}{d}})$ $c=2*Y_{p}*\sin \varphi ,d=2*Y_{p}$, ahol c a tengelymetszetek távolsága,, d pedig a legnagyobb távolság.

c) milyen üzemmódban használjuk az oszcilloszkópot (időalap)?

• XY üzemmód

d) hogyan befolyásolja az időalap generátor nemlinearitása a mérést?

• nem függ tőle a pontosság, mivel az eltérítést külső jelek végzik
• Nem befolyásolja a generátor erősítési hibája sem, mivel hányadosképzés miatt a hiba kiesik.
• Kalibrált állás fontos, mert ekkor van a földpont a képernyő közepén.

3. Az oszcilloszkóp FFT funkciójával 3 csúcsot látunk, melyek frekvenciája 100, 300 és 500 Hz, amplitudója rendre -5.35, -14.89, -19.33dB. Ideális négyszögjel, vagy háromszögjel a bemenet? Hány Hz a bemenőjel alapfrekvenciája? (megjegyzés: a szkópon 0dBV nagyságú csúcs jelenik meg 1V effektív értékű szinuszjel esetén, úgy tekintjük, hogy az FFT a spektrumot torzítatlanul méri)

• Ideális négyszögjel: ${\frac {1}{x}}$ szerint változik
• Ideális háromszögjel: ${\frac {1}{x^{2}}}$ szerint változik

Az alapfrekvencia pedig 100 Hz. Kiszámolhatóak a dBV értékekből a feszültség értékek $U=10^{\frac {U_{dBV}}{20}}$, majd a feszültségek arányai: U2/U1 = 1/3 illetve U3/U1 = 1/5. Ebből látszik, hogy a megadott jel négyszögjel, mert spektruma 1/x szerü a páratlan felharmonikusoknál. (háromszögjelnél 1/9 illetve 1/25 lenne a két arány.)

Megjegyzés: nyilvánvalóan fölösleges munka kiszámolni a feszültségeket, a dBV értékekből is hasonló következtetést lehet levonni.

• Kép lentről

# Rajzolja fel egy valódi kondenzátor négyelemű modelljét. Milyen fizikai hatásokat reprezentálnak az egyes elemek? Adja meg a modell reaktáns elemeinek segítségével a rezonanciafrekvenciát!

• Kép lentről
  
• rezonancia frekvencia: $f={\frac {1}{2\pi {\sqrt {LC}}}},\omega ={\frac {1}{\sqrt {LC}}},Z=R+j\omega L+{\frac {1}{j\omega C}}$

# Egy telecom trafót egy R0=600 Ohm-os feszforrás és egy Rt=600 Ohm-os terhelés illesztett elválasztására használunk. Az adatok: N2=1000, R2=10 Ohm, N1=a*N2, R1=a*R2, ahol N2 és N1 rendre a szekunder és a primer menetszám, R2 és R1 pedig rendre a szekunder és a primer rézellenállás. Rajzolja fel a kapcsolást, benne a trafó modelljével. A szórási induktivitás és a mágnesezőáram elhanyagolható. Mekkora a szükséges primer menetszám?

• TXT file lentről
  
  
• https://wiki.sch.bme.hu/bin/view/Villanyalap/LaborI2008ZH

# Rajzolja fel egy bipoláris tranzisztor közös (földelt) emmitteres kimeneti (Ic-Uce) karakterisztikáját! Jelöljön be az aktív tartományban egy munkapontot és írja le hogyan mérné meg a tranzisztor h11, h21, h22 (hibrid) paramétereit!

megoldás: A megoldások megtalálhatóak az Elektronika I. könyvben.A kimeneti karakterisztika az 5-30as oldalon, a hibrid paraméterek számítási módjai pedig az 5-51 - 5-53as oldalakon.Illetve itt is be van mutatva egy példán (és talán inkább ezt kérnék ennél a példánál): Kép lentről

# Egy D flip-flopot a következő gyári adatok jellemeznek: $t_{su}=20$ns set-up time, $t_{h}=8$ns hold time

a) A D flip-flopot egy áramkörbe építve annak órajele a helytelen kapcsolási elrendezés és vezetékezés miatt az adatjelhez képest 5ns-mal késik. Mekkora a módosult flip-flopnak a tsn és th értéke?

$t_{setup}=20-5=15$nsec, $t_{hold}=8+5=13$nsec

b) Hogyan módosulnak ezek az adatok, ha az 5ns-os késleltetés az adatvonalon lenne?
$t_{setup}=20+5=25$nsec, $t_{hold}=8-5=3$nsec

# Egy decimális számlálóval frekvenciaosztót képeztünk, amellyel egy kb 50MHz frekvenciájú, szimmetrikus kitöltésű négyszögjelet osztunk le ( A leosztandó négyszögjel a számláló órajelét képezi)

a) megmérjük a leosztott jel egy periódusát a LogicWave logikai analizátorral időzítésanalízis üzemmódban, a lehető legnagyobb pontossággal. Becsülje meg a mérés relatív hibáját!
b) hogyan módosul az előbbi hibaalap, ha a kurzorok segítségével nem egy, hanem 5 periódus idejét mérjük le?
c) megmérhető-e a leosztott jel periódusideje a LogicWave logikai analizátor állapotanalízis üzemmódjával? +meg vannak adva adatok...

# Rajzolja fel a 4 számjegyű 7 szegmenses kijelző egység jellemző hullámformáit időmultiplex számjegykiválasztás esetére! Milyen időzítéseket érdemes használni a "jól látható" kijelzés érdekében?

• megoldás*:Az időmultiplexált kijelzőnél az összes kijelző ugyanazt a 7 szegmenses kódolású adatot kapja. Azonban egyszerre mindig csak egy kijelző van engedélyezve (a dekóderrel), az amelyhez tartozik az adat. Ezután a következő adat kerül a buszra (a multiplexer által), s a következő kijelző lesz engedélyezve. Ez ismétlődik ciklikusan olyan sebességgel, hogy az emberi szem egyszerre látja az összes karakter. Ehhez egy karakterre 25Hz-nél sűrűbben kel hogy sor kerüljön. Így a számlálót n kijelző esetén legalább n*25Hz-el kell léptetni. Az időmultiplexált kijelző a blokkvázlata látható alább.

( m10_jegyzokonyv_segedlet-ből) a hullámformát lent csatoltam

10. Adjon egy olyan tesztvektor sorozatot, az alábbi egyetlen X bemnettel rendelkező automatához amely leteszteli az automata összes állapotátmenetét!

Ezen a helyen volt linkelve a ZH_2005_10.GIF nevű kép a régi wiki ezen oldaláról. (Kérlek hozd át ezt a képet ide, különben idővel el fog tűnni a régi wikivel együtt)

reset	1	0	0	0	0	0	1	0
X	-	0	0	1	0	1	-	1
allapot	A	B	B	C	C	B	A	C

-- GAbika - 2010.12.08.