ÉRETTSÉGI VIZSGA ● 2006. október 24.
Elektronikai alapismeretek
középszint Javítási-értékelési útmutató 0631
ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK
KÖZÉPSZINTŰ ÍRÁSBELI ÉRETTSÉGI VIZSGA
JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ
OKTATÁSI ÉS KULTURÁLIS MINISZTÉRIUM
Elektronikai alapismeretek — középszint
Javítási-értékelési útmutató
Teszt jellegű kérdéssor
Maximális pontszám: 40
1.) Határozza meg a ρ = 0,0175 Ω·mm2/m fajlagos ellenállású, l = 100 m hosszúságú, A = 0,5 mm2 keresztmetszetű huzalból készült tekercs egyenáramú ellenállását! R=ρ⋅
l Ω ⋅ mm 2 100 m = 0,0175 ⋅ = 3,5 Ω A m 0,5 mm 2
3 pont
2.) A táblázatnak egy ohmos ellenállás áramának és feszültségének az összefüggését kell kifejeznie! Egészítse ki a táblázatot! U (V)
10
20
30
40
50
I (mA)
5
10
15
20
25
4 pont
3.) Határozza meg az U0 = 12 V üresjárási kapocsfeszültségű, Rb = 2 Ω belső ellenállású generátor kapocsfeszültségét Rt = 10 Ω terhelő ellenállás esetén! Uk = U0 ⋅
Rt 10 Ω = 12 V ⋅ = 10 V Rb + Rt 2 Ω + 10 Ω
4 pont
4.) Írja be a táblázatba az U = 230 V effektív értékű, f = 50 Hz frekvenciájú szinuszos váltakozó feszültség hiányzó pillanatnyi értékeit a periódus kezdetétől számított időpontokban! t (ms)
0
5
10
15
20
u (V)
0
325,3
0
-325,3
0
3 pont
5.) A táblázatnak az induktív reaktancia frekvenciafüggését kell kifejeznie. Egészítse ki a táblázatot! f (kHz)
2
4
6
8
10
XL (Ω)
200
400
600
800
1000
4 pont
6.) Határozza meg a soros R-C kapcsolást tápláló váltakozó feszültség effektív értékét, ha UR = 60 V, UC = 80 V! U = U 2R + U C2 =
írásbeli vizsga 0631
(60 V )2 + (80 V )2
= 100 V
3 pont
2/8
2006. október 24.
Elektronikai alapismeretek — középszint
Javítási-értékelési útmutató
7.) Számítsa ki a LED áramának értékét! Adatok: U = 3 V, UAK = 1,8 V, R = 120 Ω.
IA
R
U
D
IA =
UAK
U − U AK 3 V − 1,8 V = 10 mA = R 120 Ω
3 pont
8.) Határozza meg a B = 50 egyenáramú áramerősítési tényezőjű IB0 = 20 µA bázisáramú tranzisztor emitteráramának pontos értékét!
I E = (B + 1) ⋅ I B 0 = (50 + 1) ⋅ 20 μA = 1,02 mA
3 pont
9.) Határozza meg egy erősítő áramerősítését! A feszültségerősítés Au = 100, az erősítő bemeneti ellenállása Rbe = 10 kΩ, a terhelő ellenállás Rt = 2 kΩ! Ai = Au ⋅
R be 10 kΩ = 500 = 100 ⋅ 2 kΩ Rt
3 pont
10.) Rajzoljon közös emitteres erősítő alapkapcsolást 1 db NPN tranzisztor, 4 db ellenállás (RB1, RB2, RC, RE) és 3 db kondenzátor felhasználásával!
+Ut RB1 Be C1
RC C2
Ki 4 pont
T uki
ube
RB2
RE
Rt
CE
11.) Rajzoljon kétváltozós OR logikai függvényt két bemenetű NAND kapukkal megvalósító logikai hálózatot!
&
A
&
F2 = A+B
3 pont
&
B
12.) Írja fel az alábbi logikai függvény sorszámos alakját! A legnagyobb helyértékű változót „A”-val jelöltük.
(
)(
)(
F4 = A + B + C + D ⋅ A + B + C + D ⋅ A + B + C + D F 4 = Π 4 (2, 7, 9)
írásbeli vizsga 0631
) 3 pont
3/8
2006. október 24.
Elektronikai alapismeretek — középszint
Javítási-értékelési útmutató
Feladatsor
Maximális pontszám: 60
1. feladat a)
b)
Maximális pontszám: 15
U ki min = U t ⋅
R2 100 Ω = 2V = 12 V ⋅ 200 Ω + 300 Ω + 100 Ω R1 + P + R 2
3 pont
U ki max = U t ⋅
R2 + P 100 Ω + 300 Ω = 8V = 12 V ⋅ 200 Ω + 300 Ω + 100 Ω R1 + P + R 2
3 pont
U ki min = U t ⋅
R2 ×Rt (R 2 × R t ) + R 1 + P
U ki min = 12 V ⋅
100 Ω × 1 kΩ = 1,846 V (100 Ω × 1 kΩ ) + 200 Ω + 300 Ω
4 pont
(R 2 + P ) × R t [(R 2 + P ) × R t ] + R 1 (100 Ω + 300 Ω ) × 1 kΩ = 12 V ⋅ = 7,059 V [(100 Ω + 300 Ω ) × 1 kΩ] + 200 Ω
U ki max = U t ⋅
U ki max 2. feladat
5 pont
Maximális pontszám: 15
1 1 = = 197,9 pF 2 2 2 10 4 ⋅ π ⋅ f 0 ⋅ L 4 ⋅ π ⋅ 8 ⋅ 10 Hz 2 ⋅ 2 ⋅ 10 − 4 H
a)
C=
b)
X L = 2 ⋅ π ⋅ f o ⋅ L = 2 ⋅ π ⋅ 8 ⋅ 10 5 Hz ⋅ 2 ⋅ 10 −4 H = 1,005 kΩ
3 pont
R = Q ⋅ X L = 100 ⋅ 1,005 kΩ = 100,5 kΩ
2 pont
2
c)
B=
f o 800 kHz = = 8 kHz Q 100
d)
IR =
1V U = = 10 μA R 100 kΩ
IL =
1V U = = 1 mA X L 1 kΩ
írásbeli vizsga 0631
3 pont
2 pont
I = I R = 10 μA
3 pont
I C = I L = 1 mA
2 pont
4/8
2006. október 24.
Elektronikai alapismeretek — középszint
Javítási-értékelési útmutató
3. feladat a)
Maximális pontszám: 15
R G = R be = 100 kΩ
1 pont
RS =
U S − U GS0 − (−3 V) = = = 3 kΩ I D0 I D0 1 mA
2 pont
RD =
U t − U DS0 − U S 15 V − 6 V − 3 V = = 6 kΩ I D0 1 mA
3 pont
1 1 = 6 kΩ × = 5,2 kΩ y 22 25 μS
b)
R ki = R D ×
c)
A u = −S ⋅ (R ki × R t ) = −5 mS ⋅ (5,2 kΩ × 10 kΩ) = −17,1
d)
Ai = Au ⋅
3 pont
Maximális pontszám: 15
F 4 = Σ 4 (1, 2, 3, 6, 7, 10, 11,14, 15)
b)
3 pont
C 11 13 12
0
A
4
5
17 16
12
13
115 114
8
9
111 110
F4 = C + A ⋅ B ⋅ D
B
3 pont
D c)
3 pont
R be 100 kΩ = −171 = −17,1 ⋅ 10 kΩ Rt
4. feladat a)
3 pont
A
1
B
1
& 1
F4
C
d)
D
3 pont
F4 = C + A ⋅ B ⋅ D = C + A ⋅ B ⋅ D = C ⋅ A ⋅ B ⋅ D
2 pont
A
&
B
&
C
&
& &
4
F
4 pont
D
írásbeli vizsga 0631
5/8
2006. október 24.
Elektronikai alapismeretek — középszint
Javítási-értékelési útmutató
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 • • • •
Aránya
a megoldás logikája kreativitás pontosság a mértékegységek használata
20%
A feladat megoldásának dokumentálása Elemei
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 (3 pont) Képlet 1 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont. 2. kérdés (4 pont) A pontszám azonos a helyes válaszok számával. Minimum 0 pont, maximum 4 pont. 3. kérdés (4 pont) Képlet 2 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont. 4. kérdés (3 pont) A pontszám azonos a helyes válaszok számával. Minimum 0 pont, maximum 3 pont. 5. kérdés (4 pont) A pontszám azonos a helyes válaszok számával. Minimum 0 pont, maximum 4 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) Képlet 1 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont. 9. kérdés (3 pont) Képlet 1 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont. 10. kérdés (4 pont) Szakmai szempontból hibátlan kapcsolás 3 pont, szabványos rajzjelek 1 pont.
írásbeli vizsga 0631
6/8
2006. október 24.
Elektronikai alapismeretek — középszint
Javítási-értékelési útmutató
11. kérdés (3 pont) Szakmai szempontból hibátlan kapcsolás 2 pont, szabványos rajzjelek 1 pont. 12. kérdés (3 pont) Formailag helyes konjunktív sorszámos alak 1 pont, sorszámok 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. 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
Maximális pontszám: 15
a) Ukimin és Ukimax számításánál egyaránt: képlet 1 pont, behelyettesítés1 pont, eredmény 1 pont. Összesen 6 pont. b) Ukimin számításánál képlet 2 pont, behelyettesítés1 pont, eredmény 1 pont. Ukimax számításánál képlet 3 pont, behelyettesítés1 pont, eredmény 1 pont. Összesen 9 pont. 2. feladat
Maximális pontszám: 15
a) C számításánál képlet 1 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont. Összesen 3 pont. b) XL számításánál képlet 1 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont. R számításánál képlet 1 pont, behelyettesítés és eredmény 1 pont. Összesen 5 pont. c) B számításánál képlet 1 pont, behelyettesítés és eredmény 1 pont. Összesen 2 pont. d) IR számításánál képlet 1 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont. IL számításánál képlet 1 pont, behelyettesítés és eredmény 1 pont. Összesen 5 pont. 3. feladat
Maximális pontszám: 15
a) RG meghatározása 1 pont. RS számításánál képlet 1 pont, behelyettesítés és eredmény 1 pont. RD számításánál képlet 1 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont. Összesen 6 pont. b) Rki számításánál képlet 1 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont. Összesen 3 pont. c) Au számításánál képlet 1 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont. Összesen 3 pont. d) Ai számításánál képlet 1 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont. Összesen 3 pont.
írásbeli vizsga 0631
7/8
2006. október 24.
Elektronikai alapismeretek — középszint
4. feladat
Javítási-értékelési útmutató
Maximális pontszám: 15
a) A feladatra maximum 3 pont adható. Formailag helyes diszjunktív sorszámos alak 1 pont, helyes sorszámok 2 pont. b) A feladatra maximum 3 pont adható. Logikailag helyes, de nem a legegyszerűbb alak megadása esetén 1 pont levonás. c) A feladatra maximum 3 pont adható. Logikailag helyes, de négynél több kaput tartalmazó megoldás esetén maximálisan 2 pont adható. d) A feladatra maximum 6 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 a c) feladatra maximálisan 4 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.
írásbeli vizsga 0631
8/8
2006. október 24.