ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

ÉRETTSÉGI VIZSGA ● 2013. május 23.

Elektronikai alapismeretek

emelt szint Javítási-értékelési útmutató 1311

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.) Határozza meg két pontszerű villamos töltés között ható erő nagyságát! N ⋅ m2 Adatok: Q1 = 15 μC , Q 2 = 20 μC , r = 400 mm , k = 9 ⋅ 10 9 . C2 2 Q1 ⋅ Q 2 1,5 ⋅ 10 −5 C ⋅ 2 ⋅ 10 −5 C 9 N⋅m F = k⋅ = 9 ⋅ 10 ⋅ = 16,9 N r2 C2 (0,4 m )2

3 pont

2.) Határozza meg az alábbi kétpólus Thevenin helyettesítő képének belső ellenállását! R1 R3 Adatok: R2 = 2,4 kΩ R1 = 1,2 kΩ R2 R4 R4 = 3 kΩ R3 = 200 Ω R b = [(R 1 × R 2 ) + R 3 ]× R 4 = [(1,2 kΩ × 2,4 kΩ ) + 0,2 kΩ]× 3 kΩ = 750 Ω

4 pont

3.) Határozza meg az alábbi kapcsolásban a feszültségmérőre jutó feszültséget! Vegye figyelembe a feszültségmérő RV belső ellenállását! R1 Adatok: U = 15 V R1 = 200 kΩ U R2 U2 V RV RV =1 MΩ R2 = 300 kΩ U2 = U ⋅

R2 ×RV 300 kΩ × 1000 kΩ = 8,04 V = 15 V ⋅ 200 kΩ + (300 kΩ × 1000 kΩ ) R 1 + (R 2 × R V )

3 pont

4.) Határozza meg a generátorra kapcsolt kapacitív hálózat eredő reaktanciáját! C1 C2 U

C3

C4

Adatok: XC1 = 1 kΩ XC3 = 2 kΩ

XC2 =1,5 kΩ XC4 =3 kΩ

X C = X C1 + X C 2 + (X C 3 × X C 4 ) = 1 kΩ + 1,5 kΩ + (2 kΩ × 3 kΩ ) = 3,7 kΩ

3 pont

5.) Határozza meg az L = 0,9 H induktivitású tekercsben fellépő önindukciós feszültséget, ha a benne folyó I = 1,6 A áramot t = 1,2 ms idő alatt egyenletes sebességgel nullára csökkentjük! UL = L ⋅

− 1,6 A ΔI = 0,9 H ⋅ = − 1200 V Δt 1,2 ⋅ 10 −3 s

írásbeli vizsga 1311

2 / 10

3 pont

2013. május 23.



6.) Készítse el az alábbi hálózat vektorábráját! Az ábrának tartalmaznia kell minden feszültség- és áramvektort! Tüntesse fel az U és I közötti fázisszöget (φ) és a vektorok forgásirányát! Adatok: U = 2,5 V, IL = 2,5 mA, IC = 4 mA, IR = 2 mA. Léptékek: 1 cm ÷ 1 V , 1 cm ÷ 1 mA . ω I U I IR IC I I L

U

L

R

R

C

φ IC

IL-IC

IL

4 pont

7.) Rajzoljon kétütemű egyenirányító kapcsolást! Építőelemek: 2 db dióda, középen megcsapolt szekunder tekercsű hálózati transzformátor, puffer-kondenzátor (jelölt polaritással), terhelő ellenállás. D1 Tr Ube D2 C Uki

Rt 4 pont

8.) Határozza meg egy terhelt közös source-ú erősítő alapkapcsolás feszültségerősítését! Adatok: y21S = 5 mS, y22S = 25 µS, RD = 10 kΩ, Rt = 24 kΩ. ⎞ ⎛ 1 ⎛ 1 ⎞ × 10kΩ × 24kΩ ⎟⎟ = − 30 A ut = − y 21S ⋅ ⎜⎜ × R D × R t ⎟⎟ = −5 mS ⋅ ⎜⎜ ⎝ 25μS ⎠ ⎠ ⎝ y 22S

4 pont

9.) Határozza meg az Au = 50 feszültségerősítésű, Rbe = 4 kΩ bemeneti ellenállású, Rt = 2 kΩ ellenállással terhelt erősítő teljesítményerősítését dB-ben! ⎛ R a p = 10 ⋅ lg⎜⎜ A 2u ⋅ be Rt ⎝

⎞ ⎛ 4 kΩ ⎞ ⎟⎟ = 10 ⋅ lg⎜⎜ 50 2 ⋅ ⎟⎟ ≅ 37 dB Ω 2 k ⎝ ⎠ ⎠

3 pont

10.) Egy Rki = 200 Ω kimeneti ellenállású erősítőhöz transzformátoros illesztéssel Rt = 8 Ω terhelő ellenállás csatlakozik. A szekunder tekercs menetszáma n2 = 80. Határozza meg a primer tekercs menetszámát! n1 = n 2 ⋅ a = n 2 ⋅


R ki 200 Ω = 80 ⋅ = 400 Rt 8Ω

3 / 10

3 pont

2013. május 23.



11.) Írja át szabályos alakba az alábbi logikai függvényt! A legnagyobb helyi értékű változót A-val jelöltük. F3 = A ⋅ B + A ⋅ C + B ⋅ C

(

)

(

)

(

F3 = A ⋅ B ⋅ C + C + A ⋅ C ⋅ B + B + B ⋅ C ⋅ A + A

)

F3 = A ⋅ B ⋅ C + A ⋅ B ⋅ C + A ⋅ B ⋅ C + A ⋅ B ⋅ C + A ⋅ B ⋅ C + A ⋅ B ⋅ C F3 = A ⋅ B ⋅ C + A ⋅ B ⋅ C + A ⋅ B ⋅ C + A ⋅ B ⋅ C + A ⋅ B ⋅ C

3 pont

12.) Egyszerűsítse algebrai módszerrel az alábbi logikai függvényt! F 3 = A ⋅ (A + B) + C ⋅ (A + C ) + C ⋅ A F3 = A ⋅ A + A ⋅ B + A ⋅ C + C ⋅ C + C ⋅ A = 0 + A ⋅ B + A ⋅ C + C + C ⋅ A

(

)

F3 = A ⋅ B + C ⋅ A + A + 1 = A ⋅ B + C


3 pont

4 / 10

2013. május 23.



Összetett feladatok


1. feladat


a)

Y21 = −

I2 U1 U 2 = 0

U1 R2 ⋅ R + (R 2 × R 3 ) R 2 + R 3 R2 1 Y21 = − 1 =− ⋅ U1 R 1 + (R 2 × R 3 ) R 2 + R 3

Y21 = −

30 kΩ 1 ⋅ = −23,8 μS 10 kΩ + (30 kΩ × 24 kΩ ) 30 kΩ + 24 kΩ

5 pont

Y22 =

I2 U 2 U1 = 0

Y22 =

I2 1 = I 2 ⋅ {R 4 × [R 3 + (R 1 × R 2 )]} R 4 × [R 3 + (R 1 × R 2 )]

Y22 =

1 1 = = 59,5 μS R 4 × [R 3 + (R 1 × R 2 )] 36 kΩ × [24 kΩ + (10 kΩ × 30 kΩ )] 5 pont

b)

U 2 = U1 ⋅

R 2 × (R 3 + R 4 ) R4 ⋅ R 1 + [R 2 × (R 3 + R 4 )] R 3 + R 4

U 2 = 3,6 V ⋅


30 kΩ × (24kΩ + 36kΩ ) 36 kΩ ⋅ = 1,44 V 10 kΩ + [30 kΩ × (24kΩ × 36kΩ )] 24 kΩ + 36 kΩ

5 / 10

5 pont

2013. május 23.



2. feladat


1 1 = = 1,27 mH 2 2 10 4 ⋅ π ⋅ f 0 ⋅ C 4 ⋅ π ⋅ 4 ⋅ 10 Hz 2 ⋅ 5 ⋅ 10 −10 F

a)

L=

b)

XC =

4 pont

2

1 1 = ≅ 1,59 kΩ 5 2 ⋅ π ⋅ f 0 ⋅ C 2 ⋅ π ⋅ 2 ⋅ 10 Hz ⋅ 5 ⋅ 10 −10 F

2 pont

R e1 = R × R g = 120 kΩ × 200 kΩ = 75 kΩ

c)

1 pont

Q1 =

R e1 75 kΩ = = 47,2 X C 1,59 kΩ

1 pont

B1 =

f0 200 kHz = = 4,24 kHz Q1 47,2

1 pont

Q2 =

f0 200 kHz = = 20 B2 10 kHz

1 pont

R e 2 = Q 2 ⋅ X C = 20 ⋅ 1,59 kΩ = 31,8 kΩ 1 1 1 = + R e 2 R e1 R t

Rt =

1 pont

R e1 ⋅ R e 2 75 kΩ ⋅ 31,8 kΩ = ≅ 55,2 kΩ R e1 − R e 2 75 kΩ − 31,8 kΩ

3. feladat a)


Au = 1+

R3 1200 kΩ = 1+ =5 R2 300 kΩ

2 pont

a u = 20 ⋅ lg A u = 20 ⋅ lg 5 = 14 dB b)

U be = U g ⋅

1 pont

R1 240 kΩ = 1,2 V = 1,5 V ⋅ 60 kΩ + 240 kΩ R g + R1

2 pont

U ki = A u ⋅ U be = 5 ⋅ 1,2 V = 6 V ∧

1 pont ∧

U be

∧

U ki ± 10 V = = ±2 V Au 5

2 pont

C1 =

1 1 = = 106 nF 2 ⋅ π ⋅ f a1 ⋅ (R g + R 1 ) 2 ⋅ π ⋅ 5 Hz ⋅ 6 ⋅ 10 4 Ω + 24 ⋅ 10 4 Ω

3 pont

C2 =

1 1 = = 1,59 μF 2 ⋅ π ⋅ f a 2 ⋅ R t 2 ⋅ π ⋅ 10 Hz ⋅ 10 4 Ω

2 pont

U be =

d)

U be max =

2

(

A u0 ⋅ f 0 ≅ A u ⋅ f f


⇒

ff ≅ f0 ⋅

=

± 2V

= 1,41 V

c)

e)

4 pont

2

)

A u0 10 5 ≅ 5 Hz ⋅ ≅ 100 kHz Au 5

2 pont

6 / 10

2013. május 23.



4. feladat


a)

C

A

0

11 13

2

4

15

7

6

12

113

15

14

F4 = A ⋅ B + B ⋅ D + C ⋅ D

B

1 8 1 9 111 110

4 pont

D b)

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

&

B

&

&

C

&

&

F4

&

4 pont

D c)

C A

115

14

111

10

18 19

F 4 = Π 4 (0, 1, 3, 8, 9, 11, 13, 15)

2 pont

13

2

10 11

F 4 = (A + D ) ⋅ B + C ⋅ B + D

(

2 pont

7

6

12

4

D d)

113 B

B

5

)(

)

D

(

)(

)

(

)(

)

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

A

1

B

1

1

C

1

1

1

F4

D


3 pont

7 / 10

2013. május 23.



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) Képlet 1 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont. 2. kérdés (4 pont) Képlet 2 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont. 3. kérdés (3 pont) Képlet 1 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont. 4. kérdés (3 pont) Képlet 1 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont. 5. kérdés (3 pont) Képlet 1 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont. 6. kérdés (4 pont) Hibátlan vektorábra 4 pont. Hibánként 1 pont levonással a pontszám nulláig csökkenthető. 7. kérdés (4 pont) Szakmai szempontból helyes kapcsolás 3 pont. Szabványos rajzjelek 1 pont. Működésképtelenséget eredményező kapcsolásra pont nem adható. 8. kérdés (4 pont) Képlet 2 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont. 9. kérdés (3 pont) Képlet 1 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont.


8 / 10

2013. május 23.



10. kérdés (3 pont) Képlet 1 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont. 11. kérdés (3 pont) Hibátlan szabályos alak 3 pont. Formai hiba esetén maximum 2 pont. Elvi hiba esetén 0 pont. 12. kérdés (3 pont) Kifogástalan egyszerűsítés 3 pont. Befejezetlen egyszerűsítés esetén maximum 2 pont adható. Elvi hiba esetén 0 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) Y21 számításánál képlet 2 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 2 pont. Y22 számításánál képlet 2 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 2 pont. Maximum 10 pont. b) U2 számításánál képlet 2 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 2 pont. Maximum 5 pont. 2. feladat


a) L számításánál képlet 2 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont. Maximum 4 pont. b) XC számításánál képlet 1 pont, behelyettesítés és eredmény 1 pont. Re1 meghatározása 1 pont. Q1 meghatározása 1 pont. B1 meghatározása 1 pont. Maximum 5 pont. c) Q2 meghatározása 1 pont. Re2 meghatározása 1 pont. Rt számításánál képlet 2 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont. Maximum 6 pont.


9 / 10

2013. május 23.



3. feladat


a) Au meghatározásánál képlet 1 pont, behelyettesítés és eredmény 1 pont. au meghatározása 1 pont. Maximum 3 pont b) Ube számításánál képlet 1 pont, behelyettesítés és eredmény 1 pont. Uki meghatározása 1 pont. Maximum 3 pont c) Ubemax számításánál képlet(ek) 1 pont, behelyettesítés(ek) és eredmény 1 pont. Maximum 2 pont d) C1 számításánál képlet 1 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont. C2 számításánál képlet 1 pont, behelyettesítés és eredmény 1 pont. Maximum 5 pont. e) ff számításánál képlet 1 pont, behelyettesítés és eredmény 1 pont. Maximum 2 pont 4. feladat


a) Hibátlan, kitöltött grafikus tábla 2 pont. Hibátlan egyszerűsítés 2 pont. Logikailag helyes, de nem a legegyszerűbb alak megadása esetén az egyszerűsítésre maximum 1 pont adható. Maximum 4 pont. b) Hibátlan megvalósítás 4 pont. Logikailag helyes, de hatnál több NAND kaput tartalmazó megoldás esetén maximálisan 2 pont adható. A függvény átírásának elhagyása nem jár pontlevonással. Maximum 4 pont. c) Hibátlan átalakítás 2 pont. A függvény egyszerűsítése 2 pont. Logikailag helyes, de nem a legegyszerűbb alak megadása esetén az egyszerűsítésre maximum 1 pont adható. Maximum 4 pont. d) Hibátlan megvalósítás 3 pont. Logikailag helyes, de hatnál több NOR kaput tartalmazó megoldás esetén maximum 2 pont adható. A függvény átírásának elhagyása nem jár pontlevonással. Maximum 3 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.


10 / 10

2013. május 23.

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Recommend Documents