EK1_P1_2012_03_14

Elektronik 1
Prüfung 1: 14.3.12
Name:
Zeit: 30 Minuten
Eigene Zusammenfassung und Taschenrechner erlaubt
PC und Handy nicht erlaubt
Jede vollständig richtig gelöste Teilaufgabe gibt 3 Punkte
Tipps:
Zuerst alle Aufgaben durchlesen und mit der einfachsten beginnen
Die Teilaufgaben lassen sich unabhängig voneinander lösen.
1. Schmitt-Trigger
Gegeben sind: Versorgungsspannungen +UB und -UB, Uoffset und Widerstandswerte
a)
Berechnen sie die Schaltschwellen: Uein1,2 = f(UB, Uoffset, R1, R2, R3, R4)
Hinweis: Verlangt wird eine schrittweise Herleitung, das Resultat alleine gibt keine
Punkte, auch wenn es richtig ist.
Verlangt wird weiter: Terme zusammenfassen und Doppelbrüche eliminieren.
b)
Wie kann man ohne Rechnung herausfinden, dass die Schaltung ein Schmitt-Trigger
ist?
Woran sieht man, ob es ein invertierender oder ein nicht-invertierender Schmitt-Trigger
ist?
747101507
H. Hochreutener, SoE@ZHAW
2. Schmitt-Trigger
Gegeben sind: Versorgungsspannungen +UB und -UB, Uoffset und Widerstandswerte
a)
Berechnen sie die Schaltschwellen: Uein1,2 = f(UB, Uoffset, R1, R2, R3, R4)
Hinweis: Verlangt wird eine schrittweise Herleitung, das Resultat alleine gibt keine
Punkte, auch wenn es richtig ist.
Verlangt wird weiter: Terme zusammenfassen und Doppelbrüche eliminieren.
b)
Wie kann man ohne Rechnung herausfinden, dass die Schaltung ein Schmitt-Trigger
ist?
Woran sieht man, ob es ein invertierender oder ein nicht-invertierender Schmitt-Trigger
ist?
747101507
H. Hochreutener, SoE@ZHAW
3. Umschaltbarer Verstärker
a)
Leiten sie für beide Schalterstellungen die Formel her für die Funktion: Uaus = f(Uein, R)
Hinweis: Verlangt wird eine schrittweise Herleitung, das Resultat alleine gibt keine
Punkte, auch wenn es richtig ist.
b)
Wie wirkt sich (für die eingezeichnete Schalterstellung) ein Eingangsstrom von In = Ip =
10 nA auf die Spannung Uaus aus, wenn die Widerstände R = 1000 kΩ sind?
Tipp: Da die Schaltung linear ist, kann für diese Rechnung Uein = 0 gesetzt werden.
c)
Was passiert mit Uaus, wenn beim Umschalten der nicht-invertierende Eingang „in der
Luft hängt“ (Umschalter in neutraler Zwischenstellung)?
Hinweis: Verlangt wird eine qualitativ richtig Antwort, keine Berechnung.
747101507
H. Hochreutener, SoE@ZHAW
4. Umschaltbarer Verstärker
a)
Leiten sie für beide Schalterstellungen die Formel her für die Funktion: Uaus = f(Uein, R)
Hinweis: Verlangt wird eine schrittweise Herleitung, das Resultat alleine gibt keine
Punkte, auch wenn es richtig ist.
b)
Wie wirkt sich (für die eingezeichnete Schalterstellung) ein Eingangsstrom von In = Ip =
100 nA auf die Spannung Uaus aus, wenn die Widerstände R = 1000 Ω sind?
Tipp: Da die Schaltung linear ist, kann für diese Rechnung Uein = 0 gesetzt werden.
c)
Was passiert mit Uaus, wenn beim Umschalten der nicht-invertierende Eingang „in der
Luft hängt“ (Umschalter in neutraler Zwischenstellung)?
Hinweis: Verlangt wird eine qualitativ richtig Antwort, keine Berechnung.
747101507
H. Hochreutener, SoE@ZHAW