ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

ÉRETTSÉGI VIZSGA ● 2014. október 13.

Elektronikai alapismeretek

emelt szint Javítási-értékelési útmutató 1421

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

EMELT SZINTŰ ÍRÁSBELI ÉRETTSÉGI VIZSGA

JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

EMBERI ERŐFORRÁSOK MINISZTÉRIUMA

Elektronikai alapismeretek — emelt szint

Javítási-értékelési útmutató

Egyszerű, rövid feladatok

Maximális pontszám: 40

1.) Egészítse ki a táblázatot a megadott minta alapján! Mértékegység V ⋅s m2 A⋅s V⋅m Ω −1 ⋅ s

V ⋅s A

Megnevezés

Jelölés

mágneses indukció

B

dielektromos állandó

ε

kapacitás

C

induktivitás

L

3 pont

2.) Határozza meg egy transzformátor tekercsében fellépő áramsűrűség értékét! A tekercsben I = 1,5 A áram folyik, huzalának átmérője d = 0,8 mm.

J=

4 ⋅ 1,5 A I I 4⋅I A = 2 = 2 = = 2,98 2 A d ⋅ π d ⋅ π (0,8 mm ) ⋅ π mm 2 4

3 pont

3.) Határozza meg az U = 80 V feszültségre feltöltött C = 2200 µF kapacitású kondenzátorban tárolt energiát! W=

1 1 2 ⋅ C ⋅ U 2 = ⋅ 2,2 ⋅ 10 −3 F ⋅ (80 V ) = 7,04 J 2 2

3 pont

4.) Egészítse ki a táblázatot! A táblázatnak a kapacitív szuszceptancia frekvenciafüggését kell kifejeznie. f (kHz)

5

10

20

40

BC (mS)

1

2

4

8

3 pont

5.) Számítsa ki az L = 500 µH induktivitású, r = 15 Ω soros veszteségi ellenállású tekercs jósági tényezőjét f = 200 kHz frekvencián! Q=

2 ⋅ π ⋅ f ⋅ L 2 ⋅ π ⋅ 2 ⋅ 10 5 Hz ⋅ 5 ⋅ 10 −4 H = = 41,9 r 15 Ω

3 pont

6.) Számítsa ki egy rezgőkör tekercsének induktivitását! Adatok: C = 200 pF, f0 = 1 MHz. L=

1 1 = = 127 μH 2 4 ⋅ π ⋅ f 0 ⋅ C 4 ⋅ π 2 ⋅ (10 6 Hz )2 ⋅ 2 ⋅ 10 −10 F 2

írásbeli vizsga 1421

2/9

4 pont

2014. október 13.



7.) Egészítse ki az alábbi táblázatot! (Ap = teljesítményerősítés viszonyszámként, ap = teljesítményerősítés decibelben) Ap

0,5

1

2

5

ap (dB)

- 3,01

0

3,01

6,99

4 pont

8.) Határozza meg egy R-C szűrő kondenzátorának kapacitását! A búgófeszültség frekvenciája fb = 50 Hz, a szűrés jósága Qsz = 40, az alkalmazott ellenállás R = 1 kΩ.

C≅

Q sz 40 = = 127 μF 2 ⋅ π ⋅ f b ⋅ R 2 ⋅ π ⋅ 50 Hz ⋅ 10 3 Ω

3 pont

9.) Határozza meg egy közös source-ú erősítő alapkapcsolás feszültségerősítését terhelt kimenet esetén! Adatok: y 21S = 5 mS , y 22S = 25 μS , R D = 10 kΩ , R t = 8 kΩ .   1  1  A ut = − y 21S ⋅  × 10 kΩ × 8 kΩ  = − 20 × R D × R t  = − 5 mS ⋅   25 μS    y 22S

4 pont

10.) Rajzoljon fázist nem fordító erősítő kapcsolást! Alkatrészek: 1 db műveleti erősítő, 3 db ellenállás, 2 db csatoló kondenzátor. Igényes szabadkézi vázlat is megfelel. Be C1

IC

R3

R1

Ube

C2 Ki

Uki

4 pont

R2 11.) Hozza létre az alábbi logikai függvény diszjunktív sorszámos alakját! A legnagyobb helyi értékű változót A-val jelöltük.

F3 = A ⋅ B + B ⋅ C

(

)

(

F3 = A ⋅ B ⋅ C + C + B ⋅ C ⋅ A + A

)

F3 = A ⋅ B ⋅ C + A ⋅ B ⋅ C + A ⋅ B ⋅ C + A ⋅ B ⋅ C F 3 = Σ 3 (3, 4, 5, 7 )

3 pont

12.) Egyszerűsítse Veitch-tábla segítségével az alábbi logikai függvényt!

F3 = A ⋅ B ⋅ C + A ⋅ B ⋅ C + A ⋅ B ⋅ C + A ⋅ B ⋅ C A legnagyobb helyi értékű változót A-val jelöltük. B

10 1 1 A

4

3

2

1 7 16

5

F3 = A ⋅ B + A ⋅ B

3 pont

C írásbeli vizsga 1421

3/9

2014. október 13.



Összetett feladatok


1. feladat


a)

b)

RA =

R1 ⋅ R 4 200 Ω ⋅ 300 Ω = = 81,1Ω R 1 + R 3 + R 4 200 Ω + 240 Ω + 300 Ω

3 pont

RB =

R1 ⋅ R 3 200 Ω ⋅ 240 Ω = = 64,9 Ω R 1 + R 3 + R 4 200 Ω + 240 Ω + 300 Ω

3 pont

RC =

R3 ⋅ R4 240 Ω ⋅ 300 Ω = = 97,3 Ω R 1 + R 3 + R 4 200 Ω + 240 Ω + 300 Ω

3 pont

R = R A + [(R B + R 2 ) × (R C + R 5 )] R = 81,1 Ω + [(64,9 Ω + 150 Ω ) × (97,3 Ω + 360 Ω )] = 227,3 Ω

I= c)

Ut 10 V = ≅ 44 mA R 227,3 Ω

I5 =

1 pont

U t − I ⋅ R A 10 V − 44 mA ⋅ 81,1Ω = = 14,1 mA RC + R5 97,3 Ω + 360 Ω

2 pont

2. feladat a)


X L = 2 ⋅ π ⋅ f ⋅ L = 2 ⋅ π ⋅ 2 ⋅ 10 3 Hz ⋅ 2 ⋅ 10 −1 H = 2,51 kΩ X C1 =

2

= 2,81 kΩ

2 pont

Zárt kapcsoló esetén

Z

Z

R

ω

ω

φ

φ XL

2 pont

(2,4 kΩ )2 + (3,98 kΩ − 2,51 kΩ )2

Nyitott kapcsoló esetén

R

c)

2 pont

1 1 = = 3,98 kΩ 3 2 ⋅ π ⋅ f ⋅ C1 2 ⋅ π ⋅ 2 ⋅ 10 Hz ⋅ 2 ⋅ 10 −8 F

Z = R 2 + (X C1 − X L ) =

b)

3 pont

XC1-XL

XC1

XL

XL-XCe

XCe

4 pont

X C1 − X L = X L − X Ce X Ce = 2 ⋅ X L − X C1 = 2 ⋅ 2,51 kΩ − 3,98 kΩ = 1,04 kΩ 1 1 = = 76,5 nF 3 2 ⋅ π ⋅ f ⋅ X Ce 2 ⋅ π ⋅ 2 ⋅ 10 Hz ⋅ 1,04 ⋅ 10 3 Ω C 2 = C e − C1 = 76,5 nF − 20 nF = 56,5 nF Ce =


4/9

5 pont

2014. október 13.



3. feladat a)


R be = R B1 × R B 2 × h 11E = 100 kΩ × 39 kΩ × 4 kΩ = 3,5 kΩ

R ki =

1 h 22 E

× RC =

1 × 4,7 kΩ = 4,21 kΩ 25 μS

2 pont 2 pont

b)

A u0 = −

h 21E 160 ⋅ R ki = − ⋅ 4,21 kΩ = − 168 h 11E 4 kΩ

c)

A ut = −

h 21E ⋅ (R ki × R t ) h 11E

R ki × R t = −

2 pont

h 11E 4 kΩ ⋅ A ut = − ⋅ (− 100) = 2,5 kΩ h 21E 160

1 1 1 + = R ki R t R ki × R t

Rt =

R ki ⋅ (R ki × R t ) 4,21 kΩ ⋅ 2,5 kΩ = = 6,15 kΩ R ki − (R ki × R t ) 4,21 kΩ − 2,5 kΩ

d)

u ki = A ut ⋅ u g ⋅

e)

C1 =

4 pont

R be 3,5 kΩ = − 100 ⋅ 10 mV ⋅ = − 778 mV R be + R g 3,5 kΩ + 1 kΩ

1 1 = = 7,07 μF 3 2 ⋅ π ⋅ f h ⋅ (R g + R be ) 2 ⋅ π ⋅ 5 Hz ⋅ 10 Ω + 3,5 ⋅ 10 3 Ω


(

5/9

)

2 pont 3 pont

2014. október 13.



4. feladat a)


F 4 = Π 4 (1, 5, 7, 11) + Σ 4 (0, 1, 2, 3, 4, 5, 7, 10, 11 ,14, 15) F 4 = Π 4 (1, 5, 7, 11) + Π 4 (2, 3, 6, 7, 9) F 4 = Π 4 (1, 2, 3, 5, 6, 7, 9, 11)

b)

C A

B

15

14

12

13

111

10

8

19

13 12

0

11

17 16

4

15 B

D c)

4 pont

(

)(

)(

F4 = A + D ⋅ A + C ⋅ B + D

4 pont

D

A

1

B

1

1 1

C

&

F4

1 3 pont

D d)

)

(

)(

)(

) (

)(

)(

)

F4 = A + D ⋅ A + C ⋅ B + D = A + D ⋅ A + C ⋅ B + D = A + D + A + C + B + D A

1

B

1

C

1 1

1

F4

1 4 pont

D


6/9

2014. október 13.



Az írásbeli vizsga értékelésének szabályai

Az egyszerű, rövid feladatok és az összetett feladatok megoldásának értékelésénél kötelező a központilag összeállított javítási útmutatónak való megfelelés. A tényleges pontszámokat – a számolást (méretezést) is igénylő megoldások értékelésénél – az alábbi táblázat alapján kell kialakítani: Mennyiségi szempontok Elemei

•

a megoldottság szintje

Minőségi szempontok

Aránya

70%

Elemei • • • •

A feladat megoldásának dokumentálása

Aránya

a megoldás logikája kreativitás pontosság a mértékegységek használata

Elemei • • •

20%

•

Aránya

rendezettség áttekinthetőség szabványos jelölések alkalmazása műszaki, formai és esztétikai elvárásoknak megfelelés

10%

A maximális pontszám tehát csak akkor adható meg, ha a megoldás a mennyiségi szempontok mellett a minőségi szempontokat és a feladat megoldásának dokumentálására vonatkozó elvárásokat maradéktalanul kielégíti. Az egyszerű, rövid feladatok pontozása 1. kérdés (3 pont) A pontszám azonos a helyesen kitöltött sorok számával. 2. kérdés (3 pont) Képlet 1 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont. 3. kérdés (3 pont) Képlet 1 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont. 4. kérdés (3 pont) A pontszám azonos a helyes válaszok számával. 5. kérdés (3 pont) Képlet 1 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont. 6. kérdés (4 pont) Képlet 2 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont. 7. kérdés (4 pont) A pontszám azonos a hibátlan kiegészítések számával. 8. kérdés (3 pont) Képlet 1 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont. 9. kérdés (4 pont) Képlet 2 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont. 10. kérdés (4 pont) Szakmai szempontból helyes kapcsolás 3 pont. Szabványos rajzjelek 1 pont. Működésképtelenséget eredményező kapcsolásra pont nem adható.


7/9

2014. október 13.



11. kérdés (3 pont) Hibátlan diszjunktív sorszámos alak 3 pont. Kisebb formai hiba esetén 2 pont, elvi hiba esetén 0 pont. 12. kérdés (3 pont) Hibátlan ábrázolás Veitch-táblában 2 pont. Egyszerűsítés 1 pont. A feladatok mennyiségi értékelésének általános szabályai

A megoldási útmutatótól eltérő, de szakmailag jó megoldásokat is el kell fogadni a feltüntetett pontszámokkal. A feladatra (részfeladatra) adható maximális pontszámot csak akkor kaphatja meg a vizsgázó, ha a képletbe az adatokat szakszerűen behelyettesíti, és így számítja ki a végeredményt. Az adatok normál alakban való használatát indokolt esetben kell megkövetelni. A végeredmény csak akkor fogadható el teljes pontszámmal, ha az eredmény számértéke és mértékegysége is kifogástalan. A részkérdésekre adható legkisebb pontszám 1 pont, tört pontszám nem adható. Összefüggő részkérdések esetén, ha hibás valamelyik részfeladat eredménye, akkor a hibás eredmény következő részfeladatban (részfeladatokban) való felhasználása esetén a kifogástalan megoldásokra a feltüntetett pontokat kell adni. Mindazonáltal értelemszerűen pontlevonást eredményez, ha: - a továbbvitt részeredmény szakmailag egyértelműen lehetetlen, illetve extrém, - a felhasznált részeredmény csökkenti az utána következő részfeladat(ok) megoldásának bonyolultságát. Az összetett feladatok pontozása 1. feladat


a) RA, RB, RC számításánál egyaránt: képlet 1 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont. Maximum 9 pont. b) R számításánál képlet 1 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont. I meghatározása 1 pont. Maximum 4 pont. c) I5 számításánál képlet 1 pont, behelyettesítés és eredmény 1 pont. Maximum 2 pont. 2. feladat


a) XL számításánál képlet 1 pont, behelyettesítés és eredmény 1 pont. XC1 számításánál képlet 1 pont, behelyettesítés és eredmény 1 pont. Z számításánál képlet 1 pont, behelyettesítés és eredmény 1 pont. Maximum 6 pont. b) Hibátlan vektorábránként 2 pont. Hibánként 1 pont levonással a pontszámok nulláig csökkenthetők. Maximum 4 pont. c) C2 számításánál képletek 2 pont, behelyettesítések 1 pont, eredmények 2 pont. Maximum 5 pont.


8/9

2014. október 13.


3. feladat



a) Rbe számításánál képlet 1 pont, behelyettesítés és eredmény 1 pont. Rki számításánál képlet 1 pont, behelyettesítés és eredmény 1 pont. Maximum 4 pont. b) Au0 számításánál képlet 1 pont, behelyettesítés és eredmény 1 pont. Maximum 2 pont. c) Rt számításánál képlet(ek) 2 pont, behelyettesítés(ek) 1 pont, eredmény 1 pont. Maximum 4 pont. d) uki számításánál képlet 1 pont, behelyettesítés és eredmény 1 pont. Maximum 2 pont. e) C1 számításánál képlet 1 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont. Maximum 3 pont. 4. feladat


a) Diszjunktív-konjunktív átalakítási részfeladat 2 pont. A teljes konjunktív függvény megadása 2 pont. Maximum 4 pont b) Kitöltött grafikus tábla 2 pont, egyszerűsítés 2 pont. A megadottnál bonyolultabb, de logikailag helyes alakra maximum 2 pont adható. Maximum 4 pont. c) Hibátlan megvalósítás 3 pont. Logikailag helyes, de hatnál több kaput tartalmazó megoldás esetén maximálisan 2 pont adható. Maximum 3 pont. d) Hibátlan megvalósítás 4 pont. Logikailag helyes, de hatnál több NOR kaput tartalmazó megoldás esetén maximálisan 2 pont adható. A függvény átírásának elhagyása nem jár pontlevonással. Maximum 4 pont. A fenti pontszámok a mennyiségi szempontokat veszik figyelembe. Az így kapott pontszámok a táblázat által megadott mértékben csökkenthetők, ha a minőségi szempontok nem érvényesülnek, vagy a feladat megoldásának dokumentálása kifogásolható. A javítási-értékelési útmutatóban feltüntetett válaszokra kizárólag a megadott pontszámok adhatók. A megadott pontszámok további bontása csak ott lehetséges, ahol erre külön utalás van. Az így kialakult pontszámok csak egész pontok lehetnek.


9/9

2014. október 13.

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Recommend Documents