Ugeopdelte Hjemmeopgaver

Transkript

1 Dette er en samling af opgaver opdelt på uger. Vær opmærksom på, at der kan være flere sider pr uge! Uge 5 Nul R 5,k a). I = m[a] R = 5, K[Ω] Find U og den afsatte effekt, P b). U R U = V, R =,5 K, Find I og PR Nul R R c). R = Kohm, R = Kohm, R = K, og R4 = 4K Ucc = V Nul R4 R Find I, UR, UR, UR og UR4 R R d). I = 5 ma, R = K, UR = V Find Ucc, UR og R Nul Øv farvekoden for modstande: Udskr Side af 4

2 Uge 6 a) U R R R = K, R = K, U = V Nul Find ΣR, IR, IR, og ΣI. b) U R R U = V, R = K, R = K Nul Find ΣI, IR, IR, og ΣR c) U R R R = 5 K, IR = ma, ΣI = ma Nul Find IR, R, ΣR, U d). U R R R R = K, R = K, R = K, ΣI = ma Nul Find ΣR, U e). Lav om fra And til Or A B A B AB A B Lav om fra Or til And A + B A + B A + B A + B A A B B A + B A + B Udskr Side af 4

3 Uge 7 a) R R = K, R = K, R = K, U = 5 V Find Σ R, og Σ I U R R Nul b) R R R = K, R = 5 K, R = K, R4 = K U k Find Σ R R4 R Nul c). Opskriv ligning, Reducer og tegn: A B B AND NAND F A NOT OR Analyseopgave: Udskr Side af 4

4 RØRBRUDS DETEKTOR Forklar kredsløbet: 9 Volt R R SW k C n Meg U NAND NAND U 4 x 49 NAND U NAND U4 C U, 6 V C R k Buzzer n Udskr Side 4 af 4

5 Uge 8 a). U R Uout a) Uin = V, R = 5 K R = 8 K Find Uout. R Opskriv spændingsdelerformlen! Nul Nul b). En kondensator på 47 µ F, opladt til Volt, aflades gennem en modstand. Under et afladeforløb er det blevet målt, at der går sek. fra spændingen er faldet fra 5 Volt til 4 Volt. Kan der siges noget om aflademodstanden? I givet fald, hvor stor er den? c). Tegn følgende kredsløb, reducer og tegn igen. Prøv at bygge til med -inputs Nandgates. A + B + C A. A + B C + A. A B + C d). Opskriv ligning, Reducer og tegn: A B C B C 4 NAND U NOR U NOR U NAND U5 F B C AND U4 Analyseopgave: Udskr Side 5 af 4

6 Nulgennemgangsdetektor Knight Rider Knight Rider R 47 Ohm F E D U A B C EN VDD VEE 45 X X X X X X4 X5 X6 X X X X X X X4 X5 X6 X7 45 U A B C EN VDD VEE C B A ~ ~ Ialt 8 x 8 lysdioder F E D C B A til uc, der tæller op og ned Udskr Side 6 af 4

7 Uge 9, er projektuge. ( Naturvidenskabs-festival ) Uge 4 a). Hvilken spænding kan måles på punkt Ux på kredsløbet til højre? R5.k Ux R6.k Hvis Ux kortsluttes til stel, hvilken strøm løber så i kortslutningen.? Vdc V Vdc V b). Udfyld skemaet Decimal Binær Octal Hex BCD 9 76 A c). Tegn og reducer c. A+ BC c. A + B + C c. A B + C Fortsættes: Udskr Side 7 af 4

8 Kodelås. Denne kodelås har kun knap. Når knappen aktiveres, dvs trykkes ind. Starter microcontrolleren med at tælle opad fx med en frekvens på Hz. Tal-værdien til 9 kan ses på 7-segmentet. Når den hemmelige kodes første ciffer vises, slippes kontakten. Herefter starter igen en optælling, og næste ciffer skal angives. Sker der ikke noget i 5 sekunder, resettes, og der skal startes forfra. Udskr Side 8 af 4

9 Uge 4 a). Hvilken konstante strøm skal til at oplade en nf kondensator fra Volt til Volt på ms? Hvor mange elektroner var opmagasineret i kondensatoren da dens spænding var Volt, og hvor mange ved Volt? b). Omsæt 64 D til et binært tal til Hex c). Tegn kredsløbene Reducer: Tegn igen. c.) c.) A BC C B A c.) c.4) A+ BC, ABC + ABC + ABC Analyseopgave: Udskr Side 9 af 4

10 Chipcard med løbende kode: Det indrammede øverst til højre, skal ligge på en lille printplade, som fungerer som nøgle. Udskr Side af 4

11 Uge 4 Skemafri Uge 4 Brobygning. Udskr Side af 4

12 Uge 44 a). Beregn strømmen I i det øjeblik, kontakten lukkes. Hvad er spændingen over C efter lang tid.? b). Udfyld flg. skema: Hex Decimal Octal Tal 5 Binær BCD A c). Reducer flg. Konverter til Nandgates. Konverter til Norgates. A + B C Analyseopgave: Udskr Side af 4

13 Kodelås: Koden sættes ved at indsætte ledninger i den tomme sokkel. Der er pt. Indstillet koden 8 I kredsen er der 4 NAND-gates, 4, og én 47. R til R4 er pull downs til nandgate-inputs.. Til daglig er der høj på RESET-input på 47. Når. kodeknap trykkes, ( her ), går udgangen på ICA lav, og herved fjernes ladningerne fra C, og der går en tid, ca. sek., før de vender tilbage via R6 og R5. Samtidig gives en klockpuls til tælleren, og den venter så på næste input. Når alle 4 cifre er indtastet, går 47, output 4 høj, og låser op.? Kan man ikke bare taste på alle knapper på tastaturet for at oplåse?? sker der reset, hvis en forkert kode tastes?? Udskr Side af 4

14 Uge 45 a). I dioden ønskes en strøm på ma. Dimensioner formodstanden. Forklar ved hjælp af en graf hvorfor, den skal være der. b). Plus F = f(a,b,c,d) Find det boolske udtryk for F U X X X X X X4 X5 X6 X7 A B C EN VDD VEE F NOT U 45 D C B A c). Realiser flg. Pulsplan. Tegn kredsløbet : Analyseopgave: Udskr Side 4 af 4

15 Niveau-føler:, V Med Kalt-leiter som er en R PTC-modstand. R4 k D Forklar kredsløbet: Rptc?? R6 R U + - OUT OPAMP D?? R k Styropor sav, / flamingo sav. VAC TX D U V AC BD679 K VAC Diodebro R, K x 6 Volt /,5 A Ringkerne K På klemmerne monteres en ca -5 cm modstandstråd, med en modstand på ca 5 Ohm/m. Udskr Side 5 af 4

16 Uge 46 a). En strømgenerator, der leverer, Ampere, oplader en kondensator på nf i 4,5 msekund. Tegn graf for kondensatorens spænding. b). Omskriv A: b til Decimal, Hex, Tal 7 og Octal. B: AF H til binær, Decimal og Octal. C: til Binær, Tal, tal 5, tal 9 og Hex. c). Reducer flg. med Karnaugh-kort. Tegn det reducerede udtryk. D C B A F Foder-automat til Rådyr. d). Analyser, og forklar. C uf NAND Pot k Pot 94,8 Hz 6 CLK RST 44 Q Q Q Q4 Q5 Q6 Q7 Q8 Q9 Q Q Q CLK RST 44 Q Q Q Q4 Q5 Q6 Q7 Q8 Q9 Q Q Q SW NAND Pot Pot 47k R6 k D C 47uF NAND k SW D Relæ R7 k NAND R8 k Q Relæ QN Udskr Side 6 af 4

17 Uge 47 ( Teknikfagstur til København ) a) Tegn Boodeplot b) Find afskæringsfrekvensen = knækfrekvensen = f c) Find ϕ ved, x f og ved 5 x f. Vac Vdc V R 47k C n Uout d). Reducer vha. karnoughkort: F = ABCD + ABD + ABCD + BCD + ACD + BCD + ABC e). e. Opskriv ligning for følgende kredsløb: e.. Reducer ligningen!! A B C OR NOT NAND F f). A = b B = b Find A+B, A-B, A*B, A/B. Analyseopgave: Se næste side: Udskr Side 7 af 4

18 Vdc Uin Gnd Uplus V Uplus Pot + - LM4 R9 4 V+ V- Uplus UA OUT V D DN448 Pot V + - LM4 4 V+ V- Uplus U5A OUT Uout V Gnd R8 + - LM4 Uplus 4 V+ V- U4A OUT D DN448 A) Potentiometeret Pot er midt-justeret. Pot er indstillet på 7 V og Pot på V. Tegn graf for Uout = f( Uin ) fra intervallet minus til plus Volt. ( vist nedenunder ) Undersøg for andre indstillinger af de tre potmetre. Hvad bevirker en justering af Pot, og hvad bevirker en justering af Pot? Og Pot? Ps. Grafen har Uout opad, Uin vandret! V V 8V 8V 4V 4V V s.ms.ms.ms V(Uout) V(Pot:) V(Uin) Time V V 4V 8V V V(Uout) V(Pot:) V(Uin) V(UIN) Udskr Side 8 af 4

19 Uge 48 a). Uin + Tegn Boodeplot. - U OUT OPAMP R Uout k R k C 4,7 uf b). Konverter til -input Nandgates A+ B C A B + ABC A B C D A B + B C ( Sæt B udenfor! ) A B C D + A B C ( Reducer først!! ) c). Givet følgende sandhedsskemaer for udgangene F til F5: Find og opskriv ligninger for F til F5. Gerne vha. Karnough kort. C B A F F F F4 F5 d). I Cu er der ved stuetemperatur 9 frie ladningsbærere ( elektroner ) pr. m. Hvis der løber [A] i en mm Cu-ledning, hvor hurtigt løber elektronerne? Fortsættes: Udskr Side 9 af 4

20 Statiske spændinger!! Kredsløbet kan måle statisk elektricitet. Antennerne kan være teleskopantenner, eller blot råde. Antenne A, 9V Antenne A registrerer positiv elektrisk felt, eller spænding, B negativ. Kredsløbet skal jordes ved brug!! Meg R Q C4 Q x BC547B R Q k D 5n R Meg Antenne B, 9V 5n C5 Q6 Q5, 9V Q4 R k, 9 V C uf D x BC557B Udskr Side af 4

21 ( Uge 49, Studieretningsprojekt-uge. ) Uge 5 a). Opstil et bogstavudtryk for overføringsfunktionen. ( Uout = f( U + U ) Find Uout. Hvis Uin = V, og Uin = 4V, hvad er så Uout? Uin Uin R 5k R k R k U6 - OUT + OPAMP Uout b). Plus Volt Dette kredsløb fungerer som niveaukontrol. Redegør for funktionen. Følerne A, B og C styrer sammen med elektronikken en pumpe, så vand-niveauet holdes mellem føler B og C. A B Plus Volt Plus Volt R R k k C U NAND U U NAND R k D Q Relæ Relæ QN c). Find først en thevening-ækvivalent for viste kredsløb. Tegn herefter graf for opladningen af C. Hvor lang tid tager opladningen til 5 [V]? Fortsættes: Udskr Side af 4

22 Volt Volt R4 R 4.7k R C R k U4 Meg k D BPW4? 47n - + OUT K P R5 D IR- Fotodiode k R OPAMP k D D4 IR- Infrared remote control extender.. Måske skal der en transistor forstærker ind foran IR-'ene.!! Udskr Side af 4

23 Uge a). Kondensatoren skal være nf!!! C n Tegn frekvenskarakteristik ( Bodeplot ) R Udskift kondensatoren med en på 7 pf. Tegn igen i samme graf. Udregn en kondensator, der ville give et knæk i KHz. Uin R k k U5 - OUT + OPAMP Uout b). Der ønskes konstrueret en kodekonverter vha. alm. Logik-gates. Til konverteren tilføres 4 indgangssignaler A, B, C, og D med A som mindst betydende. På udgangen ønskes signalerne K, L, M og N som det fremgår af tabellen.: Binær Kode X (Decimal værdi) DCBA N M L K Fortsættes næste side: Udskr Side af 4

24 Analyseopgave: Forklar kredsløbet!! LS U NAND R k /4 Hz U NAND R HZ U NAND R4 KHz U4 R k NAND Q BC7 SPEAKER C C k C k Retnings-følsom lys port. Kan fx bruges til at tænde lyset, hvis en person går ind på toilettet og slukke det igen, når han går ud. TSOP 76 reagerer på infrarød lys pulset med en frekvens på 6 KHz. Undersøg databladet! Hvornår er udgangen lav?? Undersøg de andre datablade. Forklar kredsløbet. Se også SFH 5-6 fra Siemens. Udskr Side 4 af 4

25 Uge a). Uin påtrykkes et step, = en spænding på 5 Volt fra tiden t=, og Volt kl. sek. Osv. iflg. Skemaet. Tegn graf for Uout, når det antages, at Uout = Volt fra starten! Uin R 47K C 47u U6 - OUT + OPAMP Uout b). Udfyld skemaet: Decimal Binær Hex Tal 5 7 A 4 c). Hvad er spændingen i punkt A? Analyseopgave: Næste side: Udskr Side 5 af 4

26 Frost detektor OP-amp-en kan være en TLC7 for lav strømforbrug. R7 giver selvhold. Dvs. dioden D6 vil fortsætte med at lyse, efter at der har været målt frost. VDC, 6 til 9 V C LM5 R4 k R7 Meg U - OPAMP OUT + D5 DN448 R8 R5 giver sammen med D4 LM5 mulighed for at måle negative temperaturer n D4 DN448 k R5 R6 k SW Reset C n.k D6 Udskr Side 6 af 4

27 Uge 4 a) OmskifterSW åbnes klokken sekunder. Hvor længe skal der gå, før U c er Volt? Og hvor stor er strømmen da? b) Ved Uc = 4 Volt skiftes til stilling. Hvor stor er strømmen umiddelbart efter skiftet? Hvad er spændingen Uc sek. efter skiftet til stilling? Vdc 5 Vdc V V RSW SW SW 47u R k C R k c) 5 sekunder efter skiftet til stilling skiftes til. Tegn graf for afladningsstrømmen d) Tegn graf-skitse af hele ladeforløbet. ( Bør gøres undervejs, letter forståelsen!! ) e). Reducer vha. Karnough-kort F = ABCD + ABCD + BCD + A BD + ACD f). Hvad vil et voltmeter koblet på mellem A og B vise??? Fortsættes næste side: Udskr Side 7 af 4

28 Konstantstrøms-kilde Diode D og D er N448. Forklar kredsløbet: Anode, +, Led V til 5 V D R k Katode, - Q D BC547 eller Led i serie Nul D R 47R Flerkanal scop. Undersøg og forklar kredsløbet. IC er en 4 bit binær tæller, fx 45. IC svarer til en CMOS 45. Udskr Side 8 af 4

29 Uge 5 a). Analyser kredsløbet og forkar virkemåden. Prøv at ændre kredsløbet, så det virker modsat b). Undersøg dette kredsløb. Ucc er +/- 5 Volt. Dvs. Uout for operationsforstærkerne er +/- Volt. Udregn frekvensen. c). R 45 Brug Thevening-omformning til at finde I RX og U RX. 48 Vdc V R 5 R R5 R Fortsættes næste side: Udskr Side 9 af 4

30 Kredsløbet var oprindeligt beregnet til IR-Lysdioder. Der var 8 dioder forbundet i serie. Der blev sendt ca,75v/ohm = 6,5 ma gennem., V D DN4 D D5 D9 Dvs. R, og 4 skal omdimensioneres fordi der nu skal bruges hvide lysdioder. Kilde: ELV /96 R k D D D6 D7 D D D4 D8 D Q Q Q DN448 D4 BC7 BC7 BC7 DN448 D5 R R R4 Sengelampe med Turn Off delay Lampen aktiveres enten med et tryk på en knap, eller med en lyd. Udskr Side af 4

31 Uge 6 a). R4 Ucc = +/- 5 [V]. Uout er +/- Volt. Beregn og tegn hysteresebåndet. Uin R,K Meg U6 + OUT Uout - OPAMP b). b.) Reducer og tegn. F= ABCD + ABC + ABD + BCD + A B C D b.) Realicer den oprindelige ligning ved hjælp af en 45 MUX. Sammenlign mængden af gates der er nødvendig. c). Forsyningsspændingen til følgende kredsløb er Volt. U tl ønskes at være på 8 Volt. Beregn R. Uin R? U NOT R 68k NOT U Uout Hvad bliver L TL Tegn graf for ( Y = f( t )) og for ( Uout = f ( Uin )) Analyseopgave: V R Infra-red remote control tester. Meg D LD74 UA HC4 C n UB R Meg UD 9 8 mm, Low Current 744 D Så følsom, at den kan detektere fra en afstand på 5 meter!!?? Der skal bruges HC-type, eller CMOS. Udskr Side af 4

32 Uge 8 a). C Uin påtrykkes til t=, [S] en firkantpuls på Volt og med en varighed af msek. Uin n R k Uout Hvad er Uout til tiden t=, [s]? b). b.) Tegn Bodeplot. b.) Opstil komplex overføringsfunktion. Skal ikke reduceres. c). C Volt C n U LM785 VIN GND VOUT n C Kohm -turn R U - uf R 47k R Q Volt R7 4 ohm Watt R5,k OUT + OPAMP R4 k k TIP R6 V single supply D4 k D DN4 Thermistor D Kohm v ed rumtemperatur DN4 D DN4 Der skal skabes god kontakt mellem 4 ohm modstanden, de tre dioder og den temperatur kontrollerede termistor. R7 er en varmemodstand, der skal holde er lille rum på en konstant temperatur. Forklar kredsløbet. Udskr Side af 4

33 Uge 9 a). Beregn modstande og kondensator i viste inverterende OP-amp-kobling. C? R Den mindste modstand er, Kohm. A` er 45 db og der er et knæk ved KHz. Over KHz falder grafen med db pr dekade. Tegn Graf. Uin R?? U5 - OUT + OPAMP Uout b). Hvilken konstante strøm skal tilføres en uf kondensator for at spændingen stiger Volt på,5 Sek. c). Thevenin. c.) Find et ækvivalentkredsløb med en Uth og Rth for flg. Kredsløb: Vdc V R k c.) Tegn graf for Ix og Ux ved varierende Rx. R k Rx Analyseopgave: Reflex-skranke. eller 6 Khz IRsender. C Med pause imellem. Elektor 9/9 5K P R k n R K 9 6 U T T T RST VDD Q4 Q5 Q6 Q7 Q8 Q9 Q Q Q Q U CD478B 5 Volt R k Q R4, Ohm D BC7 CD46B Teori: Hvis man ikke sender kontinuerligt Khz, vil AGC-delen i modtageren ikke dæmpe forstærkningen!!. Som modtager kan bruges: SFH55A, SFH5- osv. Fortsættes: Udskr Side af 4

34 Sirene: Udskr Side 4 af 4