ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

ÉRETTSÉGI VIZSGA ● 2012. május 25.

Elektronikai alapismeretek

emelt szint Javítási-értékelési útmutató 1212

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

EMELT SZINTŰ ÍRÁSBELI ÉRETTSÉGI VIZSGA

JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

NEMZETI ERŐFORRÁS MINISZTÉRIUM

Elektronikai alapismeretek — emelt szint

Javítási-értékelési útmutató

Egyszerű, rövid feladatok

Maximális pontszám: 40

1.) A táblázatnak egy ohmos ellenálláson fellépő teljesítmény feszültségfüggését kell kifejeznie. Az ellenállás értéke nem változik. Egészítse ki a táblázatot! U (V)

10

20

30

40

50

P (W)

0,5

2

4,5

8

12,5

3 pont

2.) Határozza meg egy árammérő söntellenállásának értékét! Az alapműszer méréshatára I0 = 100 μA, belső ellenállása R0 = 1 kΩ. Az új méréshatár I = 10 mA. RS =

I0 ⋅ R 0 0,1 mA ⋅ 1 kΩ = = 10,1 Ω I − I0 10 mA − 0,1 mA

3 pont

3.) Határozza meg egy síkkondenzátor kapacitását az alábbi adatok alapján! A ⋅s A = 40 cm 2 d = 0,4 mm εr = 4 ε 0 = 8,86 ⋅ 10 −12 V⋅m

C = ε0 ⋅ εr ⋅

A ⋅s A 4 ⋅ 10 −3 m 2 = 8,86 ⋅ 10 −12 ⋅4⋅ = 354,4 pF d V⋅m 4 ⋅ 10 −4 m

4 pont

4.) Határozza meg az indukált feszültséget, ha egy N = 250 menetszámú tekercsben a fluxus Δt = 0,4 s idő alatt egyenletes sebességgel Φ1 = 0,1 Vs értékről Φ2 = 0,5 Vs értékre nő! Ui = N ⋅

Φ 2 − Φ1 0,5 Vs − 0,1 Vs = 250 ⋅ = 250 V Δt 0,4 s

3 pont

5.) Határozza meg egy Ueff = 4 V, f = 10 kHz szinuszos váltakozó feszültség pillanatnyi értékét a negatív félperiódus kezdetétől számított t = 10 µs időpontban! 1 u = − 2 ⋅ U eff ⋅ sin 2 ⋅ π ⋅ f ⋅ t = − 2 ⋅ 4 V ⋅ sin 360 0 ⋅ 10 4 ⋅ 10 −5 s = − 3,33 V 4 pont s 6.) Határozza meg egy soros R-L-C rezgőkör kondenzátorán fellépő feszültség csúcsértékét! Adatok: R = 15 Ω, XL = 750 Ω, XC = 750 Ω, a szinuszos tápfeszültség effektív értéke U = 3 V. ∧

UC = 2 ⋅

3V U ⋅ XC = 2 ⋅ ⋅ 750 Ω = 212 V R 15 Ω

3 pont

7.) Számítsa ki az Au = 10 feszültségerősítésű, Rbe = 1,5 kΩ bemeneti ellenállású, Rt = 15 Ω ellenállással terhelt erősítő teljesítményerősítését dB-ben! ⎛ R a p = 10 ⋅ lg ⎜⎜ A 2u ⋅ be Rt ⎝

írásbeli vizsga 1212

⎞ ⎛ 1,5 kΩ ⎞ ⎟⎟ = 10 ⋅ lg ⎜⎜10 2 ⋅ ⎟⎟ = 40 dB 15 Ω ⎠ ⎝ ⎠

2/9

3 pont

2012. május 25.



8.) Rajzoljon Darlington-kapcsolást 1db NPN és 1db PNP tranzisztor felhasználásával! A Darlington-kapcsolásnak NPN tranzisztorként kell viselkednie. Jelölje a Darlingtonkapcsolás kivezetéseit (C, B, E)! C T2 B

3 pont

T1 E

9.) Határozza meg egy terhelt közös emitteres erősítő alapkapcsolás feszültségerősítését! Adatok: h11E = 3 kΩ, h21E = 150, h22E = 20 µS, RC = 2 kΩ, Rt = 3 kΩ. A ut = −

h 21E h 11E

⎞ ⎛ 1 ⎞ 150 ⎛ 1 ⋅ ⎜⎜ × 2 kΩ × 3 kΩ ⎟⎟ = − 58,6 4 pont ⋅ ⎜⎜ × R C × R t ⎟⎟ = − 3 kΩ ⎝ 20 μS ⎠ ⎠ ⎝ h 22 E

10.) Határozza meg egy negatívan visszacsatolt erősítő feszültségerősítését! A nyílthurkú erősítő feszültségerősítése Au = 100, a visszacsatolási tényező 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 szabályos (kanonikus) algebrai alakját! A legnagyobb helyi értékű változót A-val jelölje! A függvényt nem kell egyszerűsítenie. F 4 = Σ 4 (0, 5, 8, 12) F4 = A ⋅ B ⋅ C ⋅ D + A ⋅ B ⋅ C ⋅ D + A ⋅ B ⋅ C ⋅ D + A ⋅ B ⋅ C ⋅ D

3 pont

12.) Egyszerűsítse grafikus módszerrel az alábbi logikai függvényt! A legnagyobb helyi értékű változót A-val jelöltük. F3 = A ⋅ B ⋅ C + A ⋅ B ⋅ C + A ⋅ B ⋅ C + A ⋅ B ⋅ C + A ⋅ B ⋅ C + A ⋅ B ⋅ C

B

10 11 13 A

4

2

15 17 16

F3 = A ⋅ B + A ⋅ B + C

4 pont

C


3/9

2012. május 25.



Összetett feladatok


1. feladat a)


U k0 = U g ⋅

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

U k 0 = 15 V ⋅

300 Ω × (100 Ω + 200 Ω ) 200 Ω ⋅ = 5V 150 Ω + [300 Ω × (100 Ω + 200 Ω )] 100 Ω + 200 Ω

4 pont

b)

R b = [(R 1 × R 2 ) + R 3 ]× R 4 = [(150 Ω × 300 Ω ) + 100 Ω]× 200 Ω = 100 Ω

3 pont

c)

U k = U k0 ⋅

Rt Rt 100 Ω = U k0 ⋅ = 5V ⋅ = 2,5 V Rb + Rt 2⋅Rb 2 ⋅ 100 Ω

2 pont

P=

U 2k U 2k (2,5 V ) = = = 62,5 mW Rt Rb 100 Ω

2 pont

Iz =

U k0 5V = = 50 mA R b 100 Ω

1 pont

Pb =

(15 V )2 = 1W R 1 + (R 2 × R 3 ) 150 Ω + (300 Ω × 100 Ω )

3 pont

2

d)

U g2

=

2. feladat


1 1 = = 1,27 nF 2 2 5 4 ⋅ π ⋅ f 0 ⋅ L 4 ⋅ π ⋅ 10 Hz 2 ⋅ 2 ⋅ 10 −3 H

a)

C=

b)

U 0 = Ig ⋅ Z0 = Ig

c)

X L = 2 ⋅ π ⋅ f 0 ⋅ L = 2 ⋅ π ⋅ 9 ⋅ 10 4 Hz ⋅ 2 ⋅ 10 −3 H = 1,13 kΩ XC =

d)

( ) ⋅ (R × R ) = 2 ⋅ 10

2

−4

g

(

)

A ⋅ 4 ⋅ 10 4 Ω × 6 ⋅ 10 4 Ω = 4,8 V

2 pont 2 pont

1 1 = = 1,39 kΩ 4 2 ⋅ π ⋅ f ⋅ C 2 ⋅ π ⋅ 9 ⋅ 10 Hz ⋅ 1,27 ⋅ 10 −9 F

2 pont

1

Z=

(R

1

× R)

2

g

⎛ 1 1 + ⎜⎜ − ⎝ XL XC

⎞ ⎟⎟ ⎠

2

1

Z=

(40 ⋅ 10 e)

3 pont

1 3

Ω × 60 ⋅ 10 3 Ω

)

2

⎛ ⎞ 1 1 ⎟⎟ + ⎜⎜ − 3 3 ⎝ 1,13 ⋅ 10 Ω 1,39 ⋅ 10 Ω ⎠

U = I g ⋅ Z = 2 ⋅ 10 −4 A ⋅ 5,85 ⋅ 10 3 Ω = 1,17 V


4/9

2

= 5,85 kΩ

5 pont

1 pont

2012. május 25.



3. feladat


a)

R 6 = R 4 × R 5 = 10 kΩ × 200 kΩ = 9,52 kΩ

1 pont

b)

⎛ R ⎞ ⎛ R ⎞ ⎛ 300 kΩ ⎞ ⎛ 200 kΩ ⎞ ⎟⋅⎜− ⎟ = − 100 A u = ⎜⎜1 + 3 ⎟⎟ ⋅ ⎜⎜ − 5 ⎟⎟ = ⎜⎜1 + 75 kΩ ⎟⎠ ⎜⎝ 10 kΩ ⎟⎠ ⎝ R2 ⎠ ⎝ R4 ⎠ ⎝

3 pont

a u = 20 ⋅ lg A u = 20 ⋅ lg − 100 = 40 dB

1 pont

c)

U be = U g ⋅

R1 60 kΩ = 50 mV ⋅ = 37,5 mV R g + R1 20 kΩ + 60 kΩ

2 pont

U ki = A u ⋅ U be = −100 ⋅ 37,5 mV = −3,75 V

1 pont

U2 (− 3,75 V ) = 2,81 mW Pki = ki = Rt 5 ⋅ 10 3 Ω

2 pont

2

d)

C1 =

1 1 = = 398 nF 2 ⋅ π ⋅ f h1 ⋅ (R g + R 1 ) 2 ⋅ π ⋅ 5 Hz ⋅ 20 ⋅ 10 3 Ω + 60 ⋅ 10 3 Ω

3 pont

e)

f h2 =

1 1 = = 3,18 Hz −5 2 ⋅ π ⋅ C 2 ⋅ R t 2 ⋅ π ⋅ 10 F ⋅ 5 ⋅ 10 3 Ω

2 pont

(


5/9

)

2012. május 25.



4. feladat a)


F14 = Π 4 (0, 1, 3, 5, 6, 8, 9, 11, 12,14) + Σ 4 (0, 4, 9, 10, 12) F14 = Σ 4 (0, 2, 5, 8, 11, 13) + Σ 4 (0, 4, 9, 10, 12 ) F14 = Σ 4 (0, 2, 4, 5, 8, 9, 10, 11, 12, 13)

3 pont

C

b)

10

A

1

3

12

14 15

7

6

112 113

15

14

B F14 = A ⋅ B + B ⋅ C + B ⋅ D

1 8 1 9 111 110

4 pont

D c)

C A

115

12

111 110

8

19

0

11

4

5

13 12 7

6

(

)(

F24 = (A + D ) ⋅ B + C ⋅ B + D B

) 4 pont

D

D d)

113 B

14

(

)(

)

1

F24

(

)(

)

F24 = (A + D ) ⋅ B + C ⋅ B + D = (A + D ) ⋅ B + C ⋅ B + D = A + D + B + C + B + D

A B

1 1

C

1 1

D


4 pont

6/9

2012. május 25.



Az írásbeli vizsga értékelésének szabályai

Az egyszerű, rövid feladatok és az összetett feladatok megoldásának értékelésénél kötelező a központilag összeállított javítási útmutatónak 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) Hibátlan kitöltés 3 pont. Egy hiba esetén 2 pont, két hiba esetén 1 pont, kettőnél több hiba esetén 0 pont. A kitöltetlen cellákat is hibának kell tekinteni. 2. kérdés (3 pont) Képlet 1 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont. 3. kérdés (4 pont) Képlet 2 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont. 4. kérdés (3 pont) Képlet 1 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont. 5. kérdés (4 pont) Képlet 2 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont. 6. kérdés (3 pont) Képlet 1 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont. 7. kérdés (3 pont) Képlet 1 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont. 8. kérdés (3 pont) Hibátlan kapcsolás 2 pont, szabványos rajzjelek 1 pont. Működésképtelenséget eredményező kapcsolásra pont egyáltalán nem adható. 9. kérdés (4 pont) Képlet 2 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont.


7/9

2012. május 25.



10. kérdés (3 pont) Képlet 1 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont. 11. kérdés (3 pont) Hibátlan szabályos alak 3 pont. Egy term hibája esetén 2 pont, több hiba esetén 0 pont. 12. kérdés (4 pont) Hibátlan, helyesen kitöltött grafikus tábla 2 pont. Kifogástalan egyszerűsítés 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 vizsgázó, ha a képletbe az adatokat szakszerűen behelyettesíti, és így számítja ki a végeredményt. Az adatok normál alakban történő 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) történt 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) Uk0 számításánál képlet 2 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont. Maximum 4 pont. b) Rb számításánál képlet 1 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont. Maximum 3 pont. c) Uk számításánál képlet 1 pont, behelyettesítés és eredmény 1 pont. P számításánál képlet 1 pont, behelyettesítés és eredmény 1 pont. Maximum 4 pont. d) Iz meghatározása 1 pont. Pb számításánál képlet 1 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont. Maximum 4 pont. 2. feladat


a) C számításánál képlet 1 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont. Maximum 3 pont. b) U0 számításánál képlet 1 pont, behelyettesítés és eredmény 1 pont. Maximum 2 pont.


8/9

2012. május 25.



c) XL számításánál képlet 1 pont, behelyettesítés és eredmény 1 pont. XC számításánál képlet 1 pont, behelyettesítés és eredmény 1 pont. Maximum 4 pont. d) Z számításánál képlet 2 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 2 pont. Maximum 5 pont. e) U meghatározása 1 pont. Maximum 1 pont. 3. feladat


a) R6 meghatározása 1 pont. Maximum 1 pont. b) Au meghatározásánál képlet 1 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont. au meghatározása 1 pont. Maximum 4 pont. c) Ube számításánál képlet 1 pont, behelyettesítés és eredmény 1 pont. Uki meghatározása 1 pont. Pki számításánál képlet 1 pont, behelyettesítés és eredmény 1 pont. Maximum 5 pont. d) C1 meghatározásánál képlet 1 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont. Maximum 3 pont. e) fh2 számításánál képlet 1 pont, behelyettesítés és eredmény 1 pont. Maximum 2 pont. 4. feladat


a) Konjunktív-diszjunktív átalakítási részfeladat 2 pont. A teljes diszjunktív függvény megadása 1 pont. Maximum 3 pont. b) Kitöltött grafikus tábla 2 pont, kifogástalan egyszerűsítés 2 pont. Maximum 4 pont. c) Kitöltött grafikus tábla 2 pont, kifogástalan egyszerűsítés 2 pont. Maximum 4 pont. d) Kifogástalan megvalósítás 4 pont. Logikailag helyes, de a megadottnál több kaput tartalmazó megoldás esetén maximum 2 pont adható. Az algebrai alak átírásának hiánya 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

2012. május 25.

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Recommend Documents