ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

ÉRETTSÉGI VIZSGA ● 2009. május 22.

Elektronikai alapismeretek

emelt szint Javítási-értékelési útmutató 0801

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

EMELT SZINTŰ ÍRÁSBELI ÉRETTSÉGI VIZSGA

JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

OKTATÁSI ÉS KULTURÁLIS MINISZTÉRIUM

Elektronikai alapismeretek — emelt szint

Javítási-értékelési útmutató

Egyszerű, rövid feladatok

Maximális pontszám: 40

1.) Egészítse ki a táblázatot! A táblázatnak egy ohmos ellenálláson fellépő teljesítmény áramtól való függését kell kifejeznie. Az ellenállás értéke nem változik. I (A)

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

P (W)

0,1

0,4

0,9

1,6

2,5

4 pont

2.) Határozza meg az R = 100 Ω értékű, P = 1 W terhelhetőségű ellenállásra kapcsolható legnagyobb feszültséget! U = P ⋅ R = 1 W ⋅ 100 Ω = 10 V

3 pont

3.) Határozza meg a kondenzátorban tárolt energiát C = 100 µF és U = 100 V esetén!

W=

(

1 1 ⋅ C ⋅ U 2 = ⋅ 10 − 4 F ⋅ 10 2 V 2 2

)

2

= 0,5 J

3 pont

4.) Egészítse ki a táblázatot! A táblázatnak egy induktivitás áramának frekvenciafüggését kell kifejeznie. A feszültség effektív értéke állandó. f (Hz)

20

40

80

160

320

I (mA)

400

200

100

50

25

4 pont

5.) Határozza meg egy Ueff = 12 V, f = 50 Hz szinuszos váltakozó feszültség pillanatnyi értékét a periódus kezdetétől számított t = 2 ms idő múlva! 1 u = 2 ⋅ U eff ⋅ sin 2 ⋅ π ⋅ f ⋅ t = 2 ⋅ 12 V ⋅ sin 360 0 ⋅ 50 ⋅ 2 ⋅ 10 −3 s = 9,98 V s

4 pont

6.) Határozza meg egy soros RL kapcsolás impedanciáját! Adatok: R = 200 Ω, XL = 150 Ω Z = R 2 + X 2L =

(200 Ω )2 + (150 Ω )2

= 250 Ω

3 pont

7.) Határozza meg egy Zener-dióda differenciális ellenállását a karakterisztika egyenesnek tekinthető üzemi tartományában! Adatok: Izmin = 5 mA, Izmax = 48 mA, Uzmin = 5,85 V, Uzmax = 6,15 V. rZ =

ΔU Z 6,15 V − 5,85 V = = 6,98 Ω ΔI Z 48 mA − 5 mA

írásbeli vizsga 0801

3 pont

2 / 10

2009. május 22.



8.) Határozza meg az alábbi kapcsolásra adható U feszültség maximális értékét! Adatok: UAKmax = 1,6 V, IAmax = 20 mA, R = 300 Ω.

IA

R

U

UAK

D

U max = U AK max + I A max ⋅ R = 1,6 V + 20 mA ⋅ 300 Ω = 7,6 V

3 pont

9.) Rajzoljon közös source-ú erősítő alapkapcsolást! A kapcsolásnak 1 db N-csatornás záróréteges FET-et, 3 db ellenállást és 3 db kondenzátort kell tartalmaznia. +Ut RD Be C1 ube

C2

Ki

T

RG

4 pont

CS

RS

uki

Rt

10.) Számítsa ki az Rki = 1 kΩ kimeneti ellenállású, Uki0 = 750 mV üresjárási kimeneti feszültségű erősítő kimeneti feszültségét Rt = 4 kΩ terhelő ellenállás esetén! U ki = U ki 0 ⋅

Rt 4 kΩ = 600 mV = 750 mV ⋅ 1 kΩ + 4 kΩ R ki + R t

3 pont

11.) Alakítsa át az alábbi bináris számot hexadecimális számmá! 0010 1011 0101 10102 = 2B5A16

3 pont

12.) Írja fel az alábbi logikai függvény algebrai alakját! A legnagyobb helyiértékű változót „A”-val jelölje! F 4 = Π 4 (1, 7, 10, 14)

(

)(

)(

)(

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


3 / 10

)

3 pont

2009. május 22.



Összetett feladatok


1. feladat


Z11 =

U1 I 1 I2 = 0

Z11 = R 1 + [R 2 × (R 3 + R 4 )] = 1 kΩ + [2 kΩ × (3 kΩ + 4 kΩ )] = 2,56 kΩ 4 pont

Z12 =

U1 I 2 I1 = 0 I2 ⋅

Z12 =

R4 ⋅R2 R2 + R3 + R4 R2 ⋅R4 2 kΩ ⋅ 4 kΩ = = = 889 Ω I2 R 2 + R 3 + R 4 2 kΩ + 3 kΩ + 4 kΩ

4 pont

Z 21 =

U2 I1 I1 ⋅

Z 21 =

I2 = 0 R2 ⋅R4 R2 + R3 + R4 R2 ⋅R4 2 kΩ ⋅ 4 kΩ = = = 889 Ω I1 R 2 + R 3 + R 4 2 kΩ + 3 k Ω + 4 kΩ

4 pont Z 22 =

U2 I 2 I1 = 0

Z 22 = R 4 × (R 2 + R 3 ) = 4 kΩ × (2 kΩ + 3 kΩ ) = 2,22 kΩ


4 / 10

3 pont

2009. május 22.



2. feladat a)

c)

d)

1

fo =

2π L ⋅ C 1 1 = = 2,53 mH 2 2 5 4 ⋅ π ⋅ f 0 ⋅ C 4 ⋅ π ⋅ (10 Hz )2 ⋅ 10 −9 F

2 pont

X L = 2 ⋅ π ⋅ f o ⋅ L = 2 ⋅ π ⋅ 10 5 Hz ⋅ 2,53 ⋅ 10 −3 H = 1,59 kΩ

2 pont

L= b)


2

Q=

100 kΩ R = = 62,9 X L 1,59 kΩ

IR =

1V U = = 10 μA R 100 kΩ

IL =

1V U = = 629 μA X L 1,59 kΩ

Qt =

f o 100 kHz = = 50 Bt 2 kHz

1 1 1 = + Re R Rt


⇒ Rt =

B=

f o 100 kHz = = 1,59 kHz Q 62,9

I = I R = 10 μA I C = I L = 629 μA R e = Q t ⋅ X L = 50 ⋅ 1,59 kΩ = 79,5 kΩ R ⋅Re 100 kΩ ⋅ 79,5 kΩ = 387,8 kΩ = R − R e 100 kΩ − 79,5 kΩ

5 / 10

2 pont 2 pont 2 pont 2 pont 3 pont

2009. május 22.



3. feladat a)


Au t = −

R2 R1

R2 = − Au t ⋅ R1 = −(− 20) ⋅ 10 kΩ = 200 kΩ R 3 = R 2 = 200 kΩ ∧

3 pont ∧

∧

U ki 13V = = = 0,65V 20 Au t

u beeff max =

U be

=

0,65 V

= 0,46 V

b)

U be

c)

f a1 =

1 1 = = 15,9 Hz 2 ⋅ π ⋅ R 1 ⋅ C1 2 ⋅ π ⋅ 10 kΩ ⋅ 1μF

3 pont

fa2 =

1 1 = = 7,96 Hz 2 ⋅ π ⋅ R t ⋅ C 2 2 ⋅ π ⋅ 2 kΩ ⋅ 10 μF

3 pont

d)

Auo ⋅ f o ≅ Au t ⋅ f f


⇒

f f ≅ fo ⋅

2

2

Auo 2 ⋅ 10 5 ≅ 10 Hz ⋅ ≅ 100 kHz 20 Aut

6 / 10

3 pont

3 pont

2009. május 22.


4. feladat a)



C

A

15

14

112 113 B

11

10

18 19

3

2

10 11

7

6

4

D

(

)(

)(

F4 = A + C ⋅ B + C ⋅ C + D

)

15 B

4 pont

D

(

)(

)(

) (

)(

)(

)

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

b)

A

1

B

1

C

1

1

F4

1

1

4 pont

D c)

C

A

10 11

3

2

14 15

7

6

112 113

15

14

1 8 1 9 111

10

F 4 = Σ 4 (0, 1, 4, 5, 8, 9, 11, 12, 13)

2 pont

F4 = C + A ⋅ B ⋅ D

2 pont

B

D d)

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

&

&

&

F4

D 3 pont

C


7 / 10

2009. május 22.



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. Egyszerű, rövid feladatok pontozása 1. feladat (4 pont) A pontszám: azonos a helyes válaszok számával. 2. feladat (3 pont) Képlet 1 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont. 3. feladat (3 pont) Képlet 1 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont. 4. feladat (4 pont) A pontszám: azonos a helyes válaszok számával. 5. feladat (4 pont) Képlet 2 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont. 6. feladat (3 pont) Képlet 1 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont. 7. feladat (3 pont) Képlet 1 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont. 8. feladat (3 pont) Képlet 1 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont. 9. feladat (4 pont) Szakmai szempontból hibátlan kapcsolás 2 pont, szabványos rajzjelek 2 pont. 10. feladat (3 pont) Képlet 1 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont.


8 / 10

2009. május 22.



11. feladat (3 pont) Helyes átalakítás 2 pont, számrendszer jelölése az indexben 1 pont. 12. feladat (3 pont) Hibátlan algebrai alak 3 pont. Egy term hibája esetén 2 pont, több hiba esetén 0 pont. Az összetett 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 tanuló, 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. Összetett feladatok pontozása 1. feladat


A Z11, Z12, Z21 paraméterek mindegyikére vonatkozóan: képlet 2 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont. A Z22 paraméter esetében képlet 1 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont. 2. feladat


a) Képlet 1 pont, behelyettesítés és eredmény 1 pont, összesen 2 pont. b) XL meghatározásánál képlet 1 pont, behelyettesítés és eredmény 1 pont, összesen 2 pont. Q meghatározása 1 pont, B meghatározása 1 pont, összesen 2 pont c) IR meghatározása 1 pont, I meghatározása 1 pont, összesen 2 pont. IL meghatározása 1 pont, IC meghatározása 1 pont, összesen 2 pont. d) Qt meghatározása 1 pont, Re meghatározása 1 pont, összesen 2 pont. Rt számításánál képlet 1 pont, behelyettesítés1 pont, eredmény 1 pont, összesen 3 pont. 3. feladat


a) R2 számításánál képlet 1 pont, behelyettesítés és eredmény 1 pont, összesen 2 pont. R3 meghatározása 1 pont. b) A csúcsérték meghatározása 1 pont, az effektív érték 2 pont, összesen 3 pont. c) fa1 és fa2 meghatározásánál egyaránt képlet 1 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont, összesen 6 pont. d) ff meghatározásánál képlet 1 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont, összesen 3 pont.


9 / 10

2009. május 22.


4. feladat



a) A megoldásra maximum 4 pont adható. Veitch-tábla 2 pont, egyszerűsített függvény 2 pont. Logikailag helyes, de nem a legegyszerűbb alak megadása esetén 2 pont levonás. b) A megoldásra maximum 4 pont adható. A függvény átírásának elmulasztása nem jár pontvesztéssel, ha a megvalósítás helyes. Logikailag helyes, de a szükségesnél több kaput tartalmazó megoldásra maximálisan 3 pont adható. c) A megoldásra maximum 4 pont adható. Diszjunktív sorszámos alak meghatározása 2 pont, függvény egyszerűsítése 2 pont. d) A megoldásra maximum 3 pont adható. A függvény átírásának elmulasztása nem jár pontvesztéssel, ha a megvalósítás helyes. A logikailag helyes, de a szükségesnél több NAND kaput tartalmazó megoldásra maximálisan 2 pont adható. 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.


10 / 10

2009. május 22.

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Recommend Documents