Eksamen i emne TFE4110 DIGITALTEKNIKK MED KRETSTEKNIKK Fredag 21. mai 2004 Tid. Kl

Transkript

1 Side av NORGES TEKNSK- NATURVTENSKAPLGE UNVERSTET nstitutt for elektronikk og telekommunikasjon Faglig kontakt under eksamen: Øystein Ellingsson tlf Eksamen i emne TFE4 DGTALTEKNKK MED KRETSTEKNKK Fredag. mai 4 Tid. Kl. 9-4 Tillatte hjelpemidler: D: ngen trykte eller håndskrevne hjelpemidler er tillatt. Bestemt enkel kalkulator tillatt. Sensuren faller 4. juni 4

2 Side av Oppgave (%) Gitt kretsen i Figur. Før tiden t = er alle kondensatorene utladet og bryterne er åpne. Figur RC-krets a) Ved tiden t = lukkes B slik at bare den er lukket. Hva er totalkapasitansen (resultatkapasitansen) mellom terminalene A-B? Finn tidskonstanten for den aktive del av kretsen og sett opp et uttrykk for spenningen mellom terminalene A-B. Hva er spenninga over terminalene A-B når det har gått 5 sekunder (t = 5)? Hvor stor ladning er nå lagret i totalkapasitansen mellom terminalene A- B? Hvor stor er energien lagret i denne totalkapasitansen? b) Ved tiden t = 5 lukkes også B slik at begge bryterne er lukket. Hva er totalkapasitansen (resultatkapasitansen) mellom terminalene A-B nå? Ved å bruke formelen for ladning lagret i en ideell kondensator; beregn hvor stor ladning som nå etter at bryter B er lukket vil ligge lagret i totalkapasitansen mellom terminalene A-B. Finn også spenningen som nå ligger over terminalene A-B. Beregn energien som nå ligger lagret i totalkapasitansen og forklar hva som kan ha skjedd. c) Etter ytterligere 5 sekunder (t = 3) åpnes B og kun B er lukket. Hva har spenninga mellom terminalene A-B blitt ved dette tidspunktet? NB! Hvis du ikke har kommet fram til noen spenning i punkt b) over skal du gå ut ifra at den ble V AB = 3V.

3 Side 3 av Oppgave (%) Gitt kretsen i Figur. Figur Motstandsnettverk a) Finn Theveninmotstanden R Th sett fra terminalene A-B. b) Finn Theveninspenningen V Th ved bruk av superposisjonsprinsippet. c) Tegn Theveninekvivalenten sett fra terminalene A-B. d) Hva blir strømmen i lasten hvis kretsen belastes med 8?

4 Side 4 av Oppgave 3 (3%) Nedenfor er gitt 5 spørsmål i form av 3 påstander eller svaralternativer A B eller C. Bare en av påstandene er riktig. Kryss av for riktig svar A B eller C i tabellen på siste side i oppgavesettet. OBS! Denne tabellsiden må leveres inn som en del av besvarelsen. Riktig svar gir poeng manglede svar gir poeng og galt svar gir - poeng. Flere svar på samme spørsmål regnes som galt svar.. Hvis resistansen i R øker hva vil skje med strømmen i R3? A. Øke B. Minke C. Holde seg konstant. Spenningskilden leverer effekten P=43W til kretsen. Motstanden merket R er dobbelt så stor som motstandene merket R. Hvor store er motstandene merket R? A. 58mΩ B. 775mΩ C. 93mΩ

5 Side 5 av 3. Hvis det oppstår brudd i R vil strømmen i R3: A. Øke B. Holde seg konstant C. Minke 4. Sett fra terminalene A-B vil resultatkapasitansen være: A. 8µF B. 9µF C. 4µF 5. Sett fra terminalene A-B vil resultatresistansen være: A. 8 B. 9 C Hvilket alternativ (A B eller C) er binærrepresentasjonen av 38 avrundet til 4 bit etter komma? A. B. C.

6 Side 6 av 7. De tre tallene under er skrevet på to eller flere ulike representasjoner. To av tallene har samme verdi mens det tredje har en annen verdi. Hvilket alternativ (A B eller C) har en annen verdi enn de to andre? A. B. C. 8. Gitt tre boolsk uttrykk: F = X Y F = X Y og F3 = X Y. Hvilken av de tre påstandene (A B eller C) er riktig? A. ngen av uttrykkene er likeverdige. B. To av uttrykkene er likeverdige. C. Alle uttrykkene er likeverdige. 9. Nedenfor er vist en kombinatorisk krets. Hvilken sum av mintermer (A B eller C) beskriver kretsen? A. F A ( X Y ) = ( ) B. F B ( X Y ) = ( 3) C. ( X Y ) = ( ) F C. To av de tre uttrykkene under er likeverdige. Hvilket av de tre utrykkene (A B eller C) er ikke likeverdig med de to andre? A. F A ( W X Y Z ) = W XZ WYZ WX Y XYZ B. F B ( W X Y Z ) = W XY WYZ WY Z XYZ C. F C ( W X Y Z ) = W XY W XZ WX Y WY Z

7 Side 7 av. Nedenfor er vist en PLA-krets. Hvilken av funksjonene (A B eller C) beskriver konfigurasjonen til kretsen? A. F = XY YZ Z B. F = XY YZ C. F = XY Z. Gitt funksjonen E ( A B C D) = ( ) C) angir det antall primimplikanter som funksjonen har A. 4 B. 6 C. 7. Hvilket alternativ (A B eller 3. Gitt F ( W X Y Z ) = ( 3 5) = ( 573 4) med don t care betingelsene d. Hviket av alternativene er ikke en forenklet funksjon for F? A. ( W X Y Z ) = W X W Y F A B. ( W X Y Z ) = W X W Z F B C. ( W X Y Z ) = W Z W Y F C

8 Side 8 av 4. Hvilket alternativ (A B eller C) gjengir tallet 7 () på binær form (uten fortegn)? A. () B. () C. () 5. Hvilket boolsk utsagn (A B eller C) er riktig? A. X X = B. X = X C. X =

9 Side 9 av Oppgave 4 (3%) Gitt en tilstandsmaskin med inngang og utgang O med tilstandsdiagram som vist i Figur 3. Hver tilstand er navngitt U U osv. hver tilstand er utgangsverdien angitt under tilstandsnavnet mens verdien på pilene angir inngangsverdien som endrer tilstanden til påfølgende tilstand. Figur 3 Tilstandsdiagram a) Avgjør om tilstandsmaskina er av typen Moore eller Mealy. Begrunn svaret. b) Lag nestetilstands- og utgangstabell for tilstandsmaskina. c) Bruk implikasjonstabell og undersøk om noen av tilstandene er ekvivalente. d) Tegn nytt tilstandsdiagram basert på resultatet i punkt c) ovenfor. Tegn inn eventuelle ulovlige (ubrukte) tilstander slik at deres nestetilstand alltid blir U og deres utgangsverdi er.

10 Side av e) Tilstandene skal kodes binært slik at tilstanden U får koden U får koden osv. Den skal realiseres ved hjelp av D-vipper og kombinatorisk logikk. Hvor mange vipper er nødvendig? Sett opp en sannhetstabell for utgangen og nestetilstand som funksjon av inngangen og nåtilstand. Finn uttrykkene for D-inngangen (nestetilstandsinngangen) til vippene og for utgangen O. NB!! Dersom du ikke klarer å finne uttrykkene skal du fortsette resten av oppgaven med følgende uttrykk: D D D O = = = = Uttrykkene har ingen tilknytning til oppgaven for øvrig. Bruk Karnaugh-diagram til å forenkle uttrykkene. f) Tegn skjema over tilstandsmaskina. Tilgjengelige kretser er: AND NAND OR NOR og XOR med valgfritt antall innganger og NOT og D-vipper.

11 Powered by TCPDF ( Side av Student nr: Emnenr: Svartabell for oppgave 3: SPØRSMÅL NR.: A B C