Testat zum 5. Versuch Variante 1
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Testat zum 5. Versuch Variante 1 5. Mai 2014, SoSe 2014 Name: Vorname: Matrikel-Nr.: 1. Gegeben ist folgende Schaltung und die zugehörigen Kennlinien bzw. Parameter der verwendeten Bauelemente. Ic U2 Rvc Ud Rvb Ue Ub U1 Bild 1: Schaltung Bild 2: Parameter, LED a) Welche Aufgabe hat die Schaltung? 1 Punkt b) Bestimmen Sie die typischen Werte für die Flußspannung und den Strom durch die Leuchtdiode. 2 Punkte c) Welche Kollektoremittersättigungsspannung stellt sich für den benötigten Strom ein? 1 Punkt d) Welchen Basisstrom benötigen Sie, damit sich der Kollektorstrom einstellt? (Hinweis: Die Gleichstromverstärkung wird auch mit hFE gekennzeichnet.) 1 Punkt e) Berechnen Sie die Widerstand Rvb für eine Eingangsspannung von 5 V und eine sinnvolle Basisemitterspannung. 1 Punkt f) In Ihrer Bauteilkiste haben Sie ein großes Sortiment von Widerständen. Alle Widerstände in der Kiste vertragen dieselbe Verlustleistung von 0, 25 W. Wie groß darf Rvc werden, damit Sie die maximale Verlustleistung für den geforderten Kollektorstrom nicht überschreiten? 1 Punkt g) Wie groß darf die Betriebsspannung Ub werden, damit Sie die maximale Verlustleistung des Widerstandes nicht überschreiten? (Wenn Sie die vorhergehende Aufgabe nicht gelöst haben, rechnen Sie mit dem Wert Rvc = 300 Ω.) 2 Punkte 2. Sie wollen einen Verstärker in Betrieb nehmen. Leider gibt der Verstärker keinen Mux von sich. Sie vermuten, dass der Transistor kaputt ist. Die Signalquelle und die Gleichspannungsquelle arbeiten einwandfrei. Welche Größen sollten Sie messtechnisch kontrollieren? 1 Punkt 2 3. Die gegebene Schaltung zeigt alle zur Arbeitspunkteinstellung nötigen Bauelemente. Ub = 20 V Ic R1 Rc Ib Uce R2 Ua U2 10 Ω Bild 3: Schaltung a) Die Betriebsspannung Ub sei 20 V. Der Kollektorkurzschlußstrom“ Ic sei ” 75 mA. Zeichnen Sie die Arbeitsgerade ein. 1 Punkt b) Wie groß ist Rc ? 1 Punkt c) Schätzen Sie ab, wie groß der Basisstrom ist, wenn Sie einen sinnvollen Arbeitspunkt im Ausgangskennlinienfeld einstellen wollen? 1 Punkte d) Wie groß ist die als Ua markierte Spannung im Arbeitspunkt? 1 Punkt e) Welchen Wert muß die Spannung U2 haben, damit die Basisemitterspannung zur Arbeitspunkteinstellung den Wert 0.55 V erreicht? 1 Punkt 3 f) Ergänzen Sie die Schaltung, sodaß Sie eine wechselförmige Eingangsspannung und einen Lautsprecher anschließen können. 2 Punkte g) Modifizieren Sie die Schaltung so, daß sich die Gegenkopplung zur Temperaturstabilisierung nicht auf die Wechselspannungsverstärkung auswirkt. Erläutern Sie anhand des Eingangsskennlinienfeldes welchen Nachteil dieses Vorgehen haben kann. 1 Punkt 4. Die Entwicklungsabteilung Ihrer Firma schickt Ihnen folgenden Schaltungsentwurf. Die Schaltung soll den Strom durch den Widerstand Rc schalten. Ub = 20 V Ic R1 Rc T1 R2 Ib U2 Bild 4: Schaltung Beantworten Sie folgende Frage: Fließt der Strom Ic wenn T1 sperrt oder leitet? 1 Punkt 5. Kennzeichnen Sie in allen Schaltungen alle alle Basisemitterspannungen durch einen ordentlichen korrekteingezeichneten und beschrifteten Spannungspfeil. 2 Punkte 4
