Grundlagen der Elektronik BWIW Klausur
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Hochschule Merseburg, Fachbereich INW Dipl.-Ing. Michael Bluhm Grundlagen der Elektronik BWIW Klausur Datum: 30.06.2008 Name: Seite 1 von 2 1 Erläutern Sie in welcher Art und Weise die Stufung der Nennwerte elektronischer 3P Bauelementen (Widerstände, Kondensatoren) im Zusammenhang mit den zugehörigen Toleranzbereichen vorgenommen werden. 2 Bei der Betrachtung der Zuverlässigkeit von Bauelementen werden verschiedene 9P Ausfallarten definiert. Nennen Sie die entsprechenden Ausfallarten und erläutern Sie diese kurz. 3 Welche Komponenten des Widerstandes als physikalische Eigenschaft gibt es? Erläutern Sie diese kurz. 3a Erklären Sie den Aufbau eines Schichtwiderstandes. b Was ist ein Schichtwiderstand in SMD-Technik? 5P 2P 2P 4 Der Nennwert des Widerstandes in einem Messverstärker beträgt 15kΩ. Der Ver- 3P stärker ist in der Nähe eines Schmelzofens angebracht und erwärmt sich im Betrieb auf max. 150°C. Damit die Schaltung einwandfrei funktioniert, darf sich der Widerstandswert auf maximal 15,1kΩ erhöhen. Wie groß darf der Temperaturkoeffizient des Widerstandes sein? 5a Als Überfüllsicherung für einen Heizöltank soll eine Überwachungseinrichtung mit 3P einem temperaturabhängigen Widerstand eingesetzt werden. Welche Art temperaturabhängiger Widerstand wird Vorzugsweise als Fühler eingesetzt? Skizzieren sie das Prinzip der Messanordnung. b Erläutern Sie am zeitlichen Verlauf des Sensorstromes (Diagramm) die prinzipiel- 3P le Funktionsweise während des Befüllvorganges. 6 Nennen Sie die wesentlichen Bauarten von Kondensatoren und gruppieren Sie diese in eine Tabelle sortiert nach gepolten und ungepolten ein. 6P 7 Was ist der AL-Wert einer Spule mit Kern und wie beeinflusst er deren Induktivität? 2P 8 Ein Techniker benötigt zur Erprobung einer Schaltung eine Spule mit einer Induk- 5P tivität von 500 µH. Der AL-Wert der im Versuchslabor vorhandenen Schalenkerne ist nicht bekannt. Der Techniker wickelt zunächst 10 Windungen auf die Spule und misst mit dem Induktivitätsmessgerät einen Wert von 5 µH. Wie groß ist der AL-Wert in nH und wie viel Windungen muss er insgesamt auf die Spule wickeln, um eine Induktivität von 500µH zu erreichen? 9 Ein Netztransformator erzeugt aus der Netzwechselspannung von 220V eine Kleinspannung. Diese wird von Dioden mittels einer Mittelpunktschaltung gleichgerichtet. Um die Restwelligkeit der erzeugten Gleichspannung zu verringern, wird eine RC-Siebkette mit gepolten Elektrolytkondensatoren nachgeschaltet. Skizzieren Sie die Anordnung. 5P 10 Erläutern Sie die prinzipielle Funktionsweise eines SFET anhand einer Skizze. Tragen Sie die Anschlussbezeichnungen mit ein. 5P 11 Erläutern Sie den Unterschied zwischen einem analogen und einem digitalen Signal. 2P Hochschule Merseburg, Fachbereich INW Dipl.-Ing. Michael Bluhm Grundlagen der Elektronik BWIW Klausur Datum: 30.06.2008 Name: Seite 2 von 2 12a Mit Hilfe einer passiven Schaltung aus Widerstand und Kondensator sollen nur 3P die tiefen Frequenzen an den Subwoofer weitergeleitet werden. Zeichnen Sie die Anordnung in das unten vorgegebene Schaltbild ein. Tragen Sie auch den Fachbegriff für diese Schaltung mit ein. Breitbandverstärker Signalquelle z.B. MP3-Player ? Hoch- und Mitteltöner Bassverstärker Subwoofer b Wie groß muss der Kondensator gewählt werden wenn die Grenzfrequenz fg=300Hz betragen soll und ein Widerstand von 1kΩ gewählt wurde. 13a Tragen Sie für die unten abgebildeten einstufigen Verstärker in die Tabelle ein, ob diese Gleich- oder Wechselspannung verstärken oder gegebenenfalls auch beides (Ja/Nein). Erläutern Sie kurz den Unterschied. 3P 3P Gleichspannung Wechselspannung Erläuterung b Um welche Art, bezogen auf die Zonenfolge, handelt es sich bei dem skizzierten bipolaren Transistor? 1P c Wozu dient der Widerstand RB? 1P 14a Eine Transistorschaltstufe mit NPN-Transistor schaltet ein kleines 12V Relais. Dieses schaltet wiederum mit seinem Arbeitskontakt ein großes Magnetventil, welches mit 24V Gleichspannung betrieben wird. Parallel zum Magnetventil soll eine Leuchtdiode dessen Betriebszustand anzeigen. Skizzieren Sie die Schaltung. 7P b Berechnen Sie den Basisvorwiderstand des Transistors (Eingangsspannung Ue=2,4V; Stromverstärkung des Transistors B=200; UBE=0,7V; Strom durch das Relais 50mA) 4P c Berechnen Sie den Vorwiderstand der Leuchtdiode (UF=2,3V; IF=20mA) 2P
