Aufgabe 7 - public.fh

Aufgabenblatt: Grundlagen der Schaltungssimulation - Tutorium 6
Datum:
Name:
MatrNr:
Aufgabe 6.1
Quelle = Gleichspannung 12V (VDC)
Gegeben ist folgende Schaltung:
Batterie mit 12V und Innenwiderstand von
250 mΩ. Ein Verbraucher RV= 50 Ohm
ist an der Batterie angeschlossen. Die
Leitungswiderstände Rkabel1 und Rkabel2 betragen 100 mΩ.
a) Wie groß ist die Spannung am Verbraucher RV. ________________
b) Wie groß ist der Strom durch den Verbraucher RV. _______________
c) Leistung an RV. __________________
d) Auf welche Spannung V2 muss die Batterie eingestellt werden um ein Leistung von 4 Watt
an RV zu erreichen. V2 =_______________
Aufgabe 6.2
Quelle= Sinus 1V mit 10KHz
VSIN
a) Erstellen und vervollständigen Sie mit Schematics diese Schaltung. Stellen Sie die
Spannung an der Quelle dar. Es sollen 5 Schwingungen sichtbar sein. Notieren Sie in
der folgenden Zeile die Parameter für die Analyse.
___________________________________________________________________
b) Ermitteln Sie das Spannungsmaxima an R1: ______
c) Ermitteln Sie das Spannungsmaxima an L1: ______
d) Ermitteln Sie das Spannungsmaxima an C1: ______
e) Mit der Parameteranalyse soll ein Wert für R1 gefunden werden, bei dem das
Spannungsmaximum an R1 400mV beträgt. R1= _________
f) Mit einer Performanceanalyse (R1 von 100 Ω bis 1 KΩ ,100 Ω Schrittweite) soll das
Maximum an R1 dargestellt werden.
Notieren Sie die Maxima für R1=100 Ω, 200 Ω, .... ..... 1KΩ
Aufgabe 6.3
a) Erstellen Sie mit Schematics nebenstehende
Schaltung.
b) Konfigurieren VPulse so, dass die Spannung
von t = 0 bis 5µs linear von 0 auf 5V ansteigt,
und von t = 6µs bis 16µs wieder linear auf 0V
abfällt.
c) Führen Sie eine Transienten-Analyse der
Spannungen bei ein und aus für t = 0 bis
16µs durch und stellen Sie die Signale
(analog und digital) mit Probe dar.
d) Markieren Sie mit den Markierungen (Cursor) die Eingangsspannungen bei denen
der Ausgang reagiert. ___________________________
e) Bestimmen Sie die Laufzeit des digitalen Signals durch den Schmitt-Trigger (7414)
bei steigendem Eingangssignal mit den beiden Markierungen (Cursor)._________
Aufgabenblatt: Grundlagen der Schaltungssimulation - Tutorium 6
Datum:
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MatrNr:
Aufgabe 6.4 (Zusammengesetzte Zeitsignale)
Erzeugen Sie mit folgenden Quellen und ABM-Bausteinen die unten abgebildete
Spannung.
VSIN VPULSE SUM MULT
ABS
Die maximale Spannung bei t=2.5ms soll
7.5V betragen. Hinweis: PARAM benutzen.
Markieren Sie mit den Markierungen (Cursor)
die Eingangsspannungen am Maximum.
Aufgabe 6.5 EXCEL
18 Punkte
Im Download der Aufgaben finden Sie die Dateien MessdatenX.txt und MessdatenY.txt.
Die erste Datei enthält 15 X-Werte, die zweite Datei 3 Messreihen mit je 15 zugehörigen YWerten.
a)
Erstellen Sie in einem Excel-Arbeitsblatt mit diesen Daten eine Tabelle. Zentrierte
Überschrift „X-Werte“ für Spalte 1 und eine zentrierte Überschrift „Y-Werte“ für
Spalte 2 bis 4. Das Format der Überschriften soll: Arial, fett, Größe 12 und rot sein!
b) Berechnen Sie in einer 5. Spalte jeweils den Mittelwert der drei Y-Werte.
c)
Bestimmen Sie mit Excel-Funktionen für diese 5. Spalte das Maximum, das
Minimum und den Mittelwert.
d) Geben Sie mit einer geschachtelten Wenn-Funktion in einer 6. Spalte an, ob der
Wert in der 5. Spalte größer, kleiner oder gleich dem Mittelwert der 5. Spalte ist.
e)
Formatieren Sie die Tabelle: Gitterlinien dünn, Rahmen fett.
f)
Geben Sie für je ein Feld der 5. und 6. Spalte mit einem sichtbaren Kommentar die
Anweisungen dieser Felder an.
g) Stellen Sie in einem X-Y-Punktediagramm die Mittelwerte als Funktion der XWerte dar. (Kurve mit Punkten)
h) Beschriften Sie die X- und Y-Achse mit dem Text „X-Achse“ und „Y-Achse“ und
geben Sie dem Diagramm den Titel „Messdaten“ (Legende ausblenden).
Positionieren Sie die Skalierung der X-Achse in den unteren Diagrammbereich.
i)
Speichern Sie Ihre Excel Datei unter: Aufgabe71.xls x