Analogtechnik 2, Semestertest Technique analogique 2, Test de

Analogtechnik 2, Semestertest
Technique analogique 2, Test de semestre
Dr. Theo Kluter
05. 06. 2011
Name/Nom :
Vorname/Prénom :
Aufgabe/
Problème :
Punkte maximal/
Points maximaux :
1
2
3
5
5
5
Total
15
Klasse/Classe :
Punkte erreicht/
Points obtenus :
Important : The solutions need to be motivated !
Important : La méthode de résolution doit être claire !
Wichtig : Der Lösungsweg muss klar ersichtlich sein !
1
Semestertest
Test de semestre
EN : Given the circuit below.
FR : Etant donné le circuit ci-dessous.
DE : Gegeben ist nachstehend gezeichnete Schaltung.
OC
100k
R1
3.3V
U out
C1
3.3V
1k
R2
U out
Tl
2.8V
−3.1V
t
Th
EN : The measured output voltage Uout is shown above.
FR : La tension de sortie Uout mesurée est montrée ci-dessus.
DE : Die gemessene Ausgangsspannung ist obig dargestellt.
1. Opamp :
(a) (1 Punkt/Point)
EN : What type of circuit is shown in the shaded area OC ?
FR : Quel type de circuit est montré dans le secteur ombragé OC ?
DE : Was für einer Schaltung wird im schraffierten Bereich OC dargestellt ?
ktt1
2
FS12
Semestertest
Test de semestre
Name/Nom:
(b) (1 Punkt/Point)
EN : What is the voltage of Uout in case of an ideal opamp ? Which are the
conditions ?
FR : Quel est la tension de Uout au cas où l’ampli op. est idéal ? Quelles sont
les conditions ?
DE : Was ist die Ausgangsspannung Uout im Falle einer idealer Opamp ? Was
sind die Voraussetzungen ?
(c) (1 Punkt/Point)
EN : Formulate the voltage U+ as function of R1 , R2 , and Uout .
FR : Formulez la tension U+ comme fonction de R1 , de R2 , et de Uout
DE : Formulieren Sie die Spannung U+ in abhängigkeit von R1 , R2 , und Uout .
ktt1
3
FS12
Semestertest
Test de semestre
(d) (1 Punkt/Point)
EN : Calculate R1 and R2 such that the threshold voltages are +0.5V respectively +2.5V.
FR : Étant donnée les niveaux de déclenchement de +0.5V respectivement
+2.5V. Determinez les resistances R1 et R2 .
DE : Berechnen Sie R1 und R2 so das die Schwellspannungen +0.5V und +2.5V
sind.
ktt1
4
FS12
Semestertest
Test de semestre
Name/Nom:
(e) (1 Punkt/Point)
EN : Given the E12 table of resistors below. Select the nearest value for R1
and R2 and determine the new trigger levels with a precision of 0.01V.
FR : Étant donnée la table E12 des résistances ci-dessous. Sélectionnez la valeur
la plus proche des resistances R1 et R2 . Avec ces résistances selectionées, determinez les niveaux de déclenchement réels avec une précision de 0,01V.
DE : Gegeben die unten stehender E12 Wiederstandstabelle. Wählen Sie die
Wiederstände R1 und R2 so dass die Abweichung von den berechneten Werte
minimal ist, und bestimmen Sie mit diesen gewählten Wiederstände die wirklichen Schwellspannungen mit einer genauigket von 0,01V.
1.0 · 10x
3.3 · 10x
R1 =
ktt1
1.2 · 10x
3.9 · 10x
1.5 · 10x
4.7 · 10x
Ω
1.8 · 10x
5.6 · 10x
2.2 · 10x
6.8 · 10x
R2 =
5
2.7 · 10x
8.2 · 10x
Ω
FS12
Semestertest
Test de semestre
2. System :
EN : For the following questions you can assume that the system is already running
for a long time.
FR : Pour les questions suivantes, vous pouvez supposer que le système est déjà en
cours d’exécution pendant une longe période.
DE : Für die nächsten Fragen können Sie annehmen dass das System schon einige
Zeit läuft.
(a) (1 Punkt/Point)
EN : Given the measured output voltage Uout of the system and the trigger
levels of 0.5V and 2.5V. Draw the voltage we would measure over C1 .
FR : Etant donnée la tension Uout de sortie mesurée du système (sur la première
page) et les niveaux de déclenchement de 0,5V et de 2,5V. Dessinez la tension
qu’on mesure sous la capacité C1 .
DE : Gegeben die gemessene Ausgangsspannung Uout der letzten Aufgabe und
die Schwellspannungen von 0,5V und 2,5V. Zeichnen Sie die Spannung die über
die Kapazität C1 abfält.
(b) (1 Punkt/Point)
EN : Show clearly in the above graph where the capacitor is charged and where
it is discharged.
FR : Affichez clairement dans le graphique ci-dessus où le condensateur est
chargé et où il est déchargé.
DE : Geben Sie in obig gezeichneter Graphen deutlich an wo die Kapazität
geladen wird und wo Sie entladen wird.
ktt1
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FS12
Semestertest
Test de semestre
Name/Nom:
(c) (1 Punkt/Point)
EN : Formulate the time Th as function of C1 .
FR : Formulez le temps Th comme fonction de C1 .
DE : Formulieren Sie die Zeit Th in abhängigkeit von C1 .
(d) (1 Punkt/Point)
EN : Formulate the time Tl as function of C1 .
FR : Formulez le temps Tl comme fonction de C1 .
DE : Formulieren Sie die Zeit Tl in abhängigkeit von C1 .
ktt1
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FS12
Semestertest
Test de semestre
(e) (1 Punkt/Point)
EN : The measured output frequency is 50Hz. Calculate the value of C1 .
FR : La fréquance de sortie mesurée est de 50Hz. Calculez la valeur du condensateur C1 .
DE : Die gemessene Ausgansfrequenz beträgt 50Hz. Berechnen Sie den Wert
von der Kapazität C1 .
ktt1
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FS12
Semestertest
Test de semestre
Name/Nom:
3. Solder Error :
EN : Given the circuits below. The opamps are ideal and rail-to-rail.
FR : Etant donné les circuits ci-dessous. Les ampli ops sont idéales et rail-to-rail.
DE : Gegeben seien nachstehend gezeichnete Schaltungen. Die benutzten Opams
sind ideal und rail-to-rail.
A
R2
R4
B
R2
R3
R4
R3
15V
U in
Uy
15V
U in
Ux
Uy
U out
Ux
R1
U out
R1
R1 = 1.2kΩ R2 = 4.7kΩ R3 = 8.2kΩ R4 = 2.7kΩ
EN : A designer simulated circuit A and soldered circuit B.
FR : Un(e) ingénieur(e) as fait la simulation sur le circuit A et as soudé le circuit
B.
DE : Ein Ingenieur hat die Schaltung A simuliert und die Schaltung B auf einer
Leiterplatte aufgebaut.
(a) (1 Punkt/Point)
EN : Calculate the voltage Ux .
FR : Calculez la tension Ux .
DE : Bestimmen Sie die Spannung Ux .
ktt1
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FS12
Semestertest
Test de semestre
(b) (1 Punkt/Point)
EN : Formulate the voltage Uy as function of Uout and Uin .
FR : Formulez la tension Uy comme fonction de Uout , et de Uin
DE : Formulieren Sie die Spannung Uy in abhängigkeit von Uout , und Uin .
(c) (1 Punkt/Point)
EN : For each of the circuits state of which type they are and which opamp
rules apply for the circuit.
FR : Pour les circuits A et B : (1) donnez leur type, et (2) formulez les règles
de calculation qui s’appliquent pour le ampli op.
DE : Geben Sie für beiden Schaltungen A und B an von welchen Typen sie
sind, und formulieren Sie die dazu gehörige Rechenregeln.
ktt1
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FS12
Semestertest
Test de semestre
Name/Nom:
EN : The input voltage Uin used in the simulation is shown below :
FR : La tension d’entrée Uin utilisée dans la simulation est montrée ci-dessous :
DE : Die Eingangsspannung Uin die in der Simulation benutzt wurde ist unten
dargestellt :
U in
5V
t
0V
(d) (1 Punkt/Point)
EN : Draw the voltages Uy and Uout of the circuit A.
FR : Dessinez les tensions Uy et Uout du circuit A.
DE : Zeichnen Sie die Spannungen Uy und Uout der Schaltung A.
ktt1
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FS12
Semestertest
Test de semestre
(e) (1 Punkt/Point)
EN : Draw the voltages Uy and Uout of the circuit B.
FR : Dessinez les tensions Uy et Uout du circuit B.
DE : Zeichnen Sie die Spannungen Uy und Uout der Schaltung B.
ktt1
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FS12