Fakultet for teknologi, kunst og design Teknologiske fag

Like dokumenter
Fakultet for teknologi, kunst og design Teknologiske fag

Fakultet for teknologi, kunst og design Teknologiske fag

Fakultet for teknologi, kunst og design Teknologiske fag

Fakultet for teknologi, kunst og design Teknologiske fag

Fakultet for teknologi, kunst og design Teknologiske fag

Fakultet for teknologi, kunst og design Teknologiske fag

Fakultet for teknologi, kunst og design Teknologiske fag

Ny/Utsatt eksamen i Elektronikk 2. August Løsningsforslag Knut Harald Nygaard

Eksamen i Elektronikk 24. Mai Løsningsforslag Knut Harald Nygaard

Ny og utsatt eksamen i Elektronikk 28. Juli Løsningsforslag Knut Harald Nygaard

UNIVERSITETET I OSLO

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi

Løsningsforslag Elektronikk 1 (LO342E) høst 2006 eksamen 1. desember, 3timer

UNIVERSITETET I OSLO.

Prøveeksamen 1. Elektronikk 8.feb Løsningsforslag

UNIVERSITETET I OSLO.

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi

Fakultet for teknologi, kunst og design Teknologiske fag

UNIVERSITETET I OSLO.

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi

EKSAMEN Løsningsforslag Emne: Fysikk og datateknikk

Fakultet for teknologi, kunst og design Teknologiske fag. Eksamen i: Fysikk for tretermin (FO911A)

UNIVERSITETET I OSLO

Løsningsforslag til eksamen FY108 høsten 2003

Forslag til løsning på Eksamen FYS1210 våren 2008

Forslag til løsning på eksamen FYS1210 våren Oppgave 1

UNIVERSITETET I OSLO.

g m = I C / V T g m = 1,5 ma / 25 mv = 60 ms ( r π = β / g m = 2k5 )

Fakultet for teknologi, kunst og design Teknologiske fag

Forslag B til løsning på eksamen FYS august 2004

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi

01-Passivt Chebychevfilter (H00-4)

Fakultet for teknologi, kunst og design Teknologiske fag

Figur 1. 1e) Uten tilkopling på inngangene A og B - Hva er spenningen på katoden til dioden D1? 1,4 volt

Forelesning nr.11 INF 1411 Elektroniske systemer

UNIVERSITETET I OSLO.

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi

UNIVERSITETET I OSLO.

UNIVERSITETET I OSLO.

Fakultet for teknologi, kunst og design Teknologiske fag

g m = I C / V T g m = 1,5 ma / 25 mv = 60 ms ( r π = β / g m = 3k3 )

UNIVERSITETET I OSLO.

Forslag til løsning på eksamen i FYS1210 våren 2005 side 1. Fig.1 viser et nettverk med to 9 volt batterier og 4 motstander, - alle på 1kΩ.

Prøveeksamen 2. Elektronikk 24. mars Løsningsforslag

Oppsummering. BJT - forsterkere og operasjonsforsterkere

Figur 1 viser et nettverk med et batteri på 18 volt, 2 silisiumdioder og 4 motstander.

UNIVERSITETET I OSLO.

LØSNINGSFORSLAG i stikkordsform Fakultet for teknologi, kunst og design Teknologiske fag

g m = I C / V T = 60 ms r π = β / g m = 3k3

FYS1210 Løsningsforslag. Eksamen V2015

LØSNINGSFORSLAG i stikkordsform Fakultet for teknologi, kunst og design Teknologiske fag

UNIVERSITETET I OSLO

Fakultet for teknologi, kunst og design Teknologiske fag

«OPERASJONSFORSTERKERE»

Forslag til løsning på eksamen i FY Forslag til løsning på eksamen i F -IN 204 og FY108 våren 2003.

Forslag til løsning på eksamen FYS1210 høsten 2005

LAB 7: Operasjonsforsterkere

EKSAMEN. Emne: Fysikk og datateknikk

FYS1210 Løsningsforslag Eksamen V2018

«OPERASJONSFORSTERKERE»

Forslag til løsning på Eksamen FYS1210 våren 2004

Avdeling for ingeniørutdanning. Eksamen i materialteknologi og tilvirkning

Forslag til løsning på eksamen FYS1210 våren 2010

Løsningsforslag til EKSAMEN

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO.

Lab 7 Operasjonsforsterkere

Forslag til løsning på eksame n FY-IN 204 våren 2002

Forelesning nr.12 INF 1411 Elektroniske systemer. Opamp-kretser Oscillatorer og aktive filtre

FYS1210 Løsningsforslag Eksamen V2015

Løsningsforslag eksamen inf 1410 våren 2009

Forelesning nr.11 INF 1411 Elektroniske systemer. Måleteknikk Operasjonsforsterkere

Forelesning nr.11 INF 1411 Elektroniske systemer. Måleteknikk Operasjonsforsterkere

FYS Forslag til løsning på eksamen våren 2014

Innhold Oppgaver om AC analyse

UNIVERSITETET I OSLO

PH-03. En MM Phono Forsterker

EKSAMEN. Oppgavesettet består av 3 oppgaver. Alle spørsmål på oppgavene skal besvares, og alle spørsmål teller likt til eksamen.

UNIVERSITETET I OSLO

303d Signalmodellering: Gated sinus a) Finn tidsfunksjonen y(t) b) Utfør en Laplace transformasjon og finn Y(s)

Praktiske målinger med oscilloskop og signalgenerator

LABORATORIEØVELSE B FYS LINEÆR KRETSELEKTRONIKK 1. LAPLACE TRANSFORMASJON 2. AC-RESPONS OG BODEPLOT 3. WIENBROFILTER

Forslag til løsning på eksamen FYS1210 V-2007 ( rev.2 )

Praktiske målinger med oscilloskop og signalgenerator Vi ser på likerettere og frekvensfilter

Eksamensoppgaver i Elektronikk 1 - LO350E.

Fasit til Eksamen FY-IN 204 våren (avholdt høsten) 1998.

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi

Emnenavn: Fysikk og kjemi. Eksamenstid: 9:00 til 13:00. Faglærer: Erling P. Strand

Løsningsforslag til EKSAMEN

FYS1210. Repetisjon 2 11/05/2015. Bipolar Junction Transistor (BJT)

TRANSISTORER Transistor forsterker

Eivind, ED0 Ingeniørfaglig yrkesutøvelse og arbeidsmetoder Individuell fremføring

Fasit og sensorveiledning eksamen INF1411 våren Oppgave 1 Strøm, spenning, kapasitans og resistans (Vekt 20 %) A) B) Figur 1

Forelesning nr.11 INF 1411 Elektroniske systemer. Måleteknikk Operasjonsforsterkere

Contents. Oppgavesamling tilbakekobling og stabilitet. 01 Innledende oppgave om ABC tilbakekobling. 02 Innledende oppgave om Nyquist diagram

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi

Case: Analyse av passive elektriske filtre

UNIVERSITETET I OSLO

Transkript:

Fakultet for teknologi, kunst og design Teknologiske fag Eksamen i: Elektronikk Målform: Bokmål Dato: 24. mai 2016 Tid: 0900-1200 Antall sider (inkl. forside): 5 (inkludert Vedlegg 1 side) Antall oppgaver: 4 Tillatte hjelpemidler: Håndholdt kalkulator som ikke kommuniserer trådløst. Forhåndsgodkjent ordbok. Merknad: Kandidaten må selv kontrollere at oppgavesettet er fullstendig. Ved eventuelle uklarheter i oppgaveteksten skal du redegjøre for de forutsetninger du legger til grunn for løsningen. Besvarelsen skal merkes med kandidatnummer, ikke navn. Bruk blå eller sort kulepenn på innføringsarket. Faglig veileder: Knut Harald Nygaard Utarbeidet av (faglærer): Knut Harald Nygaard Kontrollert av (en av disse): Annen lærer Sensor Instituttleder/ Programkoordinator Instituttleders/ Programkoordinators underskrift: Emnekode: ELTS2100

v 1 Oppgave 1 Gitt kretsen i figuren nedenfor der operasjonsforsterkeren kan regnes som ideell. La være lik 2 kω. a) Finn den størrelsen på og som gir en inngangsmotstand på 100 kω og en forsterkning på 10 ganger. Kretsen ovenfor koples til to kondensatorer 1 og 2 og en motstand R 4 som vist i figuren nedenfor. Vi ønsker å realisere et aktivt båndpassfilter med nedre og øvre (vinkel-)grensefrekvens lik henholdsvis 100 rad/s og 1000 rad/s. 1 R 4 2 b) Vis at overføringsfunksjonen kan skrives: H(s)= V ut (s)= R s 1 1 V inn 1+ 1 s 10 1+R 4 2 s c) Finn størrelsene til 1 og 2 som realiserer det ønskede båndpassfilteret når R 4 velges lik 10 kω og komponentverdiene allerede funnet i punkt a benyttes. d) Skissér asymptotisk forløp for H(jω) (db). Husk skalering av aksene. Finn H(jω) (db) for vinkelfrekvensene 50 rad/s og 2000 rad/s. Oppgave 2 En brulikeretter får sin spenning fra en nett-transformator som leverer 15 V (effektivverdi), se figuren nedenfor. Brulikeretteren mater en kondensator. Vi antar at lasten drar en konstant strøm på I L = 1 A. Anta et konstant spenningsfall over hver likeretterdiode på 1 V. a) Hvor stor må kondensatoren være for at rippelspenningen (spiss-spiss) skal være maksimalt 1 V? b) Hva er (tilnærmet) midlere spenning V over kondensatoren?

Nett Netttransformator D I L V En 12 V regulator tilkoples utgangen på kretsen over. Vi forutsetter at regulatoren skal levere laststrømmen på 1 A og antar at regulatorens eget strømforbruk er mye mindre enn denne laststrømmen. c) Hva er regulatorens effektforbruk? Regulatoren er festet på en kjølefinne via en isolerende skive med en termisk motstand på 0,5 K/W. Transistoren har en sjikt-kapsel termisk motstand på 1,0 K/W. Maksimal sjikt-temperatur skal ikke overstige 125 ved maksimal omgivelsestemperatur lik 50. d) Hvilken minimum termisk motstand må kjølefinnen ha? Oppgave 3 I det følgende antas ideell operasjonsforsterker. a) Tegn skjema (med påføring av komponentverdier) for en inverterende forsterker med forsterkning lik 10 ganger og inngangsmotstand lik 10 kω. Vi ønsker å blokkere for likespenning på inngangen ved å kople signalet fra kilden inn via en kondensator. b) Tegn kondensatoren inn i skjemaet ovenfor og finn størrelsen på denne kondensatoren når vi ønsker en grensefrekvens på 20 Hz. En forsterker er vist i figuren nedenfor. Utgangs-spenningen er en funksjon agangs-spenningene v 1 og. v 1 R 4 c) Vis at utgangs-spenningen er gitt som: = R 4 +R 4( 1+ ) v 1 d) La = 10 kω og finn de andre motstandsverdiene som realiserer funksjonen: =2 v 1

Oppgave 4 En operasjonsforsterker er koplet som vist i figuren nedenfor. Anta = 11 kω, = 110 kω og = 10 kω i det følgende. Midlere støyspenning pr. enhets båndbredde (støyspenningstettheten) referert (pluss-)inngangen for den benyttede operasjonsforsterkeren er gitt som 15 nv/ Hz mens ekvivalent støystrøm kan neglisjeres. I det følgende antas temperaturen lik 295 K og frekvensområdet lik 1 khz til 10 khz. a) Beregn hver av motstandenes støyspenning referert operasjonsforsterkerens plussinngang. b) Finn operasjonsforsterkerens støyspenning referert inngangen. c) Beregn total støyspenning (referert inngangen) for forsterkeren (operasjonsforsterker med motstander). d) Finn signal/støy-forholdet (i db) når signalpåtrykket er 5 mv. e) Hva er hensikten med?

Filtre : H LP ( s)= ω 0 H s+ ω LP ( s)= ω 2 0 0 s 2 2 + 2 ζω 0 s+ ω 0 H HP ( s)= s s+ ω 0 H BP ( s)= 2 ζω 0 s s 2 + 2 ζω 0 s+ ω 0 2 Butterworth: N =1: s n + 1 N =2: s n 2 + 2 s n + 1 N =3:(s n 2 + s n + 1)(s n + 1) H HP ( s)= s2 s 2 + 2 ζω 0 s+ ω 0 2 2ζ= 1 Q H ( jω) db = 10lg[1+ (ω/ω 0 ) 2N ] Normalisering : s n = s Ω 0 R n = R R 0 L n = LΩ 0 R 0 n =R 0 Ω 0 VEDLEGG Likeretting : V eff = V spiss 2 V rippel = I last t 1 ( Spiss-spiss-verdi) Diode/halvleder : I D =I S e BJT : I = I S e V BE n V T V D n V T r D = n V T I D V T = kt e h FE = β= I I B I E =I B + I P =I V E r e = n V T I E v be =r e i c =r be i b ( r be =β r e ) A ve = = R Last r e + R E ( k=1.38 10-23 J / K,e=1.6 10 19 ) FET : A vs = = R Last = g m R Last ( g r s + R S 1+ g m R m = 1 ) S r s OPAMP : =A 0 v diff = A 0 (v + v ) A v = A 0 1+ βa 0 = 1 β = R Feedback R =1+ R Feedback R Støy : P n =4kTB V n = 4 ktbr S/N=10 lg P signal Kjøling : T J T A =P (R J + R S + R SA ) P støy NA = N +i 2 2 N R S 6dB regel : S /N [db]=6,02 N + 1,76(effektivverdi) S / N [db]=6,02 N + 4,77(spissverdi)