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
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Datum:
30.06.2008 Name:
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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
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