Testat zum 3. Versuch, Variante 1

Testat zum 3. Versuch, Variante 1
SoSe 2013, 22. April 2013
Name:
Vorname:
Matrikel-Nr.:
1. Gegeben ist folgende Schaltung
R1
Ue
C
R2
Ua
a) Wie groß ist die Impedanz der Kapazität für ω → ∞? Zeichnen Sie für diesen
Fall eine Ersatzschaltung.
2 Punkte
b) Wie groß ist die Impedanz der Kapazität für ω → 0? Zeichnen Sie für diesen
Fall eine Ersatzschaltung.
2 Punkte
c) Der Widerstand R1 habe den Wert 1 kΩ, der Widerstand R2 habe den Wert
3 kΩ. Wie groß ist das Verhältnis von Ua zu Ue in dB für ω → ∞ und ω → 0?
2 Punkte
2. Gegeben ist folgendes Oszillogramm.
a) Bestimmen Sie die Frequenz des mit CH1 gemessenen Signals.
1 Punkt
b) Mit CH1 wird die Eingangsspannung und mit CH2 die Ausgangsspannung
gemessen. Sie wollen die Phasenverschiebung und das Verhältnis der beiden
Spannungen bestimmen. Welche Einstellungen am Oszilloskop sind nicht vorteilhaft für eine gute Messung?
2 Punkte
3. Gegeben ist eine Zeitdifferenz von ∆t = 2 ms zwischen zwei periodischen Signalen,
die beide eine Frequenz von f = 50 Hz haben. Wie groß ist die Phasenverschiebung
zwischen den beiden Signalen?
1 Punkt
2
4. Sie wollen mit einem Hochpass eine sinusförmige Spannung differenzieren. Die
Frequenz entspricht einem Zehntel der Grenzfrequenz. Welche Amplitude hat das
Ausgangssignal, wenn das Eingangsspannung eine Amplitude von Û = 10 V an?
1 Punkt
5. Vervollständigen Sie folgenden Text:
Mit einem
pass können Sie eine Spannung integrieren. Dafür
”
muß die Spannung über dem
anähernd der zu integrierenden Spannung entsprechen, denn der Zusammenhang zwischen Spannung und Strom an diesem Bauelement entspricht der mathematischen
Operation, die ausgeführt werden soll. Das wird erreicht, indem die Signalfrequenz deutlich
als die Grenzfrequenz gewählt wird.“
3 Punkte
3
6. Zeichnen Sie in das untenstehende Diagramm den Betragsfrequenzgang und den
Phasenfrequenzgang eines Hochpasses.
2 Punkte
Betragsfrequenzgang
0
-5
-10
-15
-20
-25
-30
-35
-40
0.01
0.1
1
10
Phasenfrequenzgang
f/fg
100
90.0
45.0
0.0
-45.0
-90.0
0.01
0.1
1
10
f/fg
100
a) Welchen Wert hat der Betragsfrequenzgang bei drei Zehnteln der Grenzfrequenz des Hochpasses?
1 Punkt
b) Welchen Wert hat der Phasenfrequenzgang zwei Dekaden nach der Grenzfrequenz?
1 Punkt
c) Folgendes Signal wird mit dem Hochpass gefiltert.
fg
· t + 2 V · sin (2π · 100 · fg · t)
ue (t) = 10 V · sin 2π ·
10
4
Das Ausgangssignal hat die Form
fg
ua (t) = Û1 · sin 2π ·
· t + ϕ1
10
+ Û2 · sin (2π · 100 · fg · t + ϕ2 )
Bestimmen Sie die Amplituden Û1 und Û2 und die Phasenverschiebungen ϕ1
und ϕ2 des Ausgangssignals ua (t).
je 0.5 Punkte
5