ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

ÉRETTSÉGI VIZSGA ● 2006. október 24.

Elektronikai alapismeretek

emelt szint Javítási-értékelési útmutató 0631

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

EMELT SZINTŰ ÍRÁSBELI ÉRETTSÉGI VIZSGA

JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

OKTATÁSI ÉS KULTURÁLIS MINISZTÉRIUM

Elektronikai alapismeretek — emelt szint

Javítási-értékelési útmutató

Teszt jellegű kérdések

Maximális pontszám: 40

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

5

10

20

40

80

P (mW)

25

100

400

1600

6400

4 pont

2.) Határozza meg egy l = 20 m hosszúságú, d = 0,5 mm átmérőjű, ρ = 1,75 10-8 Ω·m fajlagos ellenállású huzalból készült tekercs egyenáramú ellenállását! R = ρ⋅

4 ⋅ 20 m l 4⋅l = ρ⋅ 2 = 1,75 ⋅ 10 −8 Ω ⋅ m ⋅ = 1,78 Ω 2 A d ⋅π 0,5 ⋅ 10 −3 m ⋅ π

(

)

3 pont

3.) Határozza meg az l = 20 cm hosszúságú vezetőben indukálódó feszültséget, ha a vezető B = 0,8 T indukciójú homogén mágneses térben v = 2 m/s sebességgel halad, és a mágneses erővonalakkal α = 60º szöget zár be!

U i = B ⋅ l ⋅ v ⋅ sin α = 0,8

V ⋅s ⋅ 0,5 m ⋅ sin 60° = 0,346V m2

3 pont

4.) A táblázatnak a kondenzátor áramának frekvenciafüggését kell kifejeznie. A feszültség effektív értéke nem változik, a kondenzátor ideálisnak tekinthető. Egészítse ki a táblázatot! f (Hz)

100

200

400

800

1600

I (µA)

5

10

20

40

80

4 pont

5.) Határozza meg egy Ueff = 230 V, f = 50 kHz 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 ⋅ 230 V ⋅ sin 360° ⋅ 50 ⋅ 2 ⋅ 10 −3 s = 191,2V 4 pont s 6.) Határozza meg egy párhuzamos RC kapcsolás impedanciáját! Adatok: R = 300 Ω, XC = 400 Ω Z=

R⋅ XC R 2 + X C2

írásbeli vizsga 0631

=

300 Ω ⋅ 400 Ω

(300 Ω )2 + (400 Ω )2

= 240 Ω

2 / 11

4 pont

2006. október 24.



7.) Rajzoljon egyutas egyenirányító kapcsolást! A kapcsolásnak tartalmaznia kell hálózati transzformátort, pufferkondenzátort és terhelő ellenállást is. D1

Tr Ube

C Uki

3 pont

Rt

8.) Rajzoljon kisfrekvenciás jelek erősítésére alkalmas műveleti erősítős invertáló alapkapcsolást! Az erősítőnek 1 db műveleti erősítőt, 3 db ellenállást és 2 db csatoló kondenzátort kell tartalmaznia. R2 Be C1 R1 ube

IC

R3

C2 Ki

3 pont

uki

Rt

9.) Számítsa ki az Au = -100 feszültségerősítésű, Rbe = 4 kΩ bemeneti ellenállású, Rt = 2 kΩ ellenállással terhelt erősítő teljesítményerősítését! A p = A 2u ⋅

R be 2 4 kΩ = 2 ⋅ 10 4 = (− 100 ) ⋅ 2 kΩ Rt

3 pont

10.) Határozza meg a negatívan visszacsatolt erősítő feszültségerősítését, ha a nyílthurkú erősítés Au = -100, a visszacsatoló tag átviteli tényezője pedig β = -0,1 !

A uv =

Au − 100 = − 9,09 = 1 + β ⋅ A u 1 + (− 0,1) ⋅ (− 100 )

3 pont

11.) Írja fel az alábbi logikai függvény algebrai alakját! A legnagyobb helyértékű változót „A”-val jelölje! F 4 = Σ 4 (0, 4, 5, 8, 12) F4 = A ⋅ B ⋅ C ⋅ D + A ⋅ B ⋅ C ⋅ D + A ⋅ B ⋅ C ⋅ D + A ⋅ B ⋅ C ⋅ D + A ⋅ B ⋅ C ÷ D


3 / 11

3 pont

2006. október 24.



12.) Rajzolja le a J-K tároló szimbolikus rajzjelét, és töltse ki az igazságtáblázatát!

J

T

K


Q Q

J

K

Qn+1

0

0

Qn

0

1

0

1

0

1

1

1

Qn

4 / 11

3 pont

2006. október 24.



Feladatsor


1. feladat a)

H 11 =

Maximális pontszám: 15 U1 I1 U2 = 0

H 11 = R 1 + (R 2 × R 3 ) = 75 Ω + (75 Ω × 150 Ω ) = 125 Ω H 12 =

U1 U2

U2 H 12 =

b)

3 pont

I1 = 0 R2 R2 + R3 R2 75 Ω = = = 0,333 U2 R 2 + R 3 75 Ω + 150 Ω

− H 21 =

I2 I1

H 21 = −

R2 75 Ω =− = − 0,333 R2 + R3 75 Ω + 150 Ω

U2 = 0

H 22 =

I2 U2

H 22 =

1 1 = = 11,1 mS R 4 × (R 2 + R 3 ) 150 Ω × (75 Ω + 150 Ω )

[

3 pont

3 pont

I1 = 0 3 pont

]

R ki = { (R g + R 1 )× R 2 + R 3 }× R 4 R ki = { [ (50 Ω + 75 Ω ) × 75 Ω] + 150 Ω }× 150 Ω = 85,1Ω Illesztett terhelés esetén:


Rt = Rki = 85,1 Ω

5 / 11

3 pont

2006. október 24.



2. feladat a)


a u = 20 ⋅ lg A u lg A u =

a u −1 = = 0,05 20 20

A u = 0,891 b)

R1

Au = A 2u =

2 pont

R + X C2 2

R2 R 2 + X C2

A 2u ⋅ R 2 + A 2u ⋅ X C2 = R 2 A 2u ⋅ X C2 = R 2 − A 2u ⋅ R 2 X C2 = R 2 ⋅

1 − A 2u A 2u

XC = R⋅

1 1 − 1 = 10 kΩ ⋅ − 1 = 5,095 kΩ 2 Au 0,8912

1 1 = = 156 nF 2 ⋅ π ⋅ f ⋅ X C 2 ⋅ π ⋅ 20 Hz ⋅ 5,095 ⋅ 10 4 Ω

c)

C=

d)

U 2 = A u ⋅ U1 = 0,891 ⋅ 1 V = 0,891 V U C = U 12 − U 22 =

4 pont 2 pont 1 pont

(1V )2 − (0,891 V )2

= 0,454 V

2 pont

ω U1

U2

φ UC e)

cos ϕ =

U2 = A u = 0,891 U1


2 pont

ϕ = 27°

6 / 11

2 pont

2006. október 24.



3. feladat a)


I B0 =

I C 0 1 mA = = 10 μA B 100

1 pont

RE =

U t − U CE 0 U t − U CE 0 6 V − 5V ≅ = = 1 kΩ I C 0 + I B0 IC0 1 mA

2 pont

R B1 =

U t − U BE 0 − U E 6 V − 0,6 V − 1 V = = 40 kΩ 11 ⋅ I B0 11 ⋅ 10 μA

2pont

R B2 =

U E + U BE 0 1 V + 0,6 V = = 16 kΩ 10 ⋅ I B0 10 ⋅ 10 μA

2 pont

1 1 = = 2,53 nF 2 2 5 4 ⋅ π ⋅ f 0 ⋅ L 4 ⋅ π ⋅ (10 Hz )2 ⋅ 10 −3 H

b)

C=

c)

A u0 = −

h 21E h 11E

Au 0 = −

⎞ 96 ⎛ 1 ⋅ ⎜⎜ × 50 kΩ × 25 kΩ ⎟⎟ = −500 2,4 kΩ ⎝ 20 μS ⎠

d)

2

⎛ 1 ⎞ ⋅ ⎜⎜ × R × R t ⎟⎟ ⎝ h 22 E ⎠

X L 0 = 2 ⋅ π ⋅ f o ⋅ L = 2 ⋅ π ⋅ 10 5 Hz ⋅ 10 −3 H = 628 Ω ⎛ 1 ⎞ 1 ⎜⎜ × R × Rt ⎟⎟ × 50 kΩ × 25 kΩ h22 E 20 μS ⎝ ⎠ Q= = = 19,9 0,628 kΩ X L0

B=

f 0 100 kHz = = 5,03 kHz Q 19,9


2 pont

2 pont 1 pont

2 pont 1 pont

7 / 11

2006. október 24.


4. feladat a)


C A

b)


(

115

14

12

B

13

111 110 1 8 1 9 13

2

0

11

17

6

4

5

D

)(

)

(

)(

)

F 4 = A + B ⋅ B + D ⋅ (C + D )

B

D

3 pont

(

)(

)

F 4 = A + B ⋅ B + D ⋅ (C + D ) = A + B ⋅ B + D ⋅ (C + D ) = A + B + B + D + C + D

A

1 1

B

1

C

F4

1

1

D

4 pont

C

c) 0

11 13 12

4

A

12 8

5

7

6

113 115

14

B

F 4 = Σ 4 (1, 2, 3, 9, 10, 11, 13, 15)

2 pont

F4 = A ⋅ D + B ⋅ C + B ⋅ D

2 pont

1 9 111 110 D

d)

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

& &

C

&

&

F4

& 4 pont

D


8 / 11

2006. október 24.



Az írásbeli vizsga értékelésének szabályai

A teszt jellegű kérdéssor és a feladatsor 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. Teszt jellegű kérdéssor pontozása 1. kérdés (4 pont) A pontszám a helyes válaszok számával azonos. Minimum 0 pont, maximum 4 pont. 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 (4 pont) A pontszám a helyes válaszok számával azonos. Minimum 0 pont, maximum 4 pont. 5. kérdés (4 pont) Képlet 2 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont. 6. kérdés (4 pont) Képlet 2 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont. 7. kérdés (3 pont) Szakmai szempontból hibátlan kapcsolás 2 pont, szabványos rajzjelek 1 pont. 8. kérdés (3 pont) Szakmai szempontból hibátlan kapcsolás 2 pont, szabványos rajzjelek 1 pont. 9. kérdés (3 pont) Képlet 1 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont. 10. kérdés (3 pont) Képlet 1 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont.


9 / 11

2006. október 24.



11. kérdés (3 pont) Algebrai alak 3 pont, ami hibánként egy ponttal legfeljebb nulláig csökkenthető. 12. kérdés (3 pont) Szimbolikus rajzjel 1 pont, igazságtáblázat 2 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 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. Feladatsor pontozása 1. feladat


a) A megoldásra maximum 12 pont adható. Paraméterenként 3 pont: képlet 1 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont. b) A megoldásra maximum 3 pont adható. Képlet 1 pont, behelyettesítés1 pont, eredmény 1 pont. 2. feladat


a) b) c) d)

Képlet 1 pont, behelyettesítés és eredmény 1 pont. Összesen 2 pont. Képlet 2 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont. Összesen 4 pont. Képlet 1 pont, behelyettesítés és eredmény 1 pont. Összesen 2 pont. U2 meghatározása 1 pont. UC számításánál képlet 1 pont, behelyettesítés és eredmény 1 pont. Vektorábra 2 pont. Összesen 5 pont. e) φ számításánál képlet 1 pont, behelyettesítés és eredmény 1 pont. Összesen 2 pont.

3. feladat


a) IB0 meghatározása 1 pont. RE, RB1 és RB2 számításának mindegyikénél képlet 1 pont, behelyettesítés és eredmény 1 pont. Összesen 7 pont. b) C számításánál képlet 1 pont, behelyettesítés és eredmény 1 pont, összesen 2 pont. c) Au számításánál képlet 1 pont, behelyettesítés és eredmény 1 pont. Összesen 2 pont. d) XL0 meghatározása 1 pont. Q számításánál képlet 1 pont, behelyettesítés és eredmény 1 pont. B meghatározása 1 pont. Összesen 4 pont.


10 / 11

2006. október 24.



4. feladat


a) A feladatra maximum 3 pont adható. Veitch-tábla 1 pont, egyszerűsített függvény 2 pont. Logikailag helyes, de nem a legegyszerűbb alak megadása esetén 1 pont levonás. b) A feladatra maximum 4 pont adható. A függvény átírásának elmulasztása nem jár pontvesztéssel, ha a megvalósítás helyes, és maximum 5 db NOR kaput tartalmaz. Logikailag helyes, de ötnél több kaput tartalmazó megoldás esetén maximálisan 3 pont adható. c) A feladatra maximum 4 pont adható. Diszjunktív sorszámos alak meghatározása 2 pont, függvény egyszerűsítése 2 pont. Logikailag helyes, de nem a legegyszerűbb alak megadása esetén 1 pont levonás. d) A feladatra maximum 4 pont adható. A függvény átírásának elmulasztása nem jár pontvesztéssel, ha a megvalósítás helyes, és maximum 5 db NAND kaput tartalmaz. Logikailag helyes, de ötnél több kaput tartalmazó megoldás esetén maximálisan 3 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.


11 / 11

2006. október 24.

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Recommend Documents