From b5bb678dd6e41741eaee8780c7aa7715afa7cb02 Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: Sheppy Date: Fri, 13 Oct 2017 14:50:52 +0200 Subject: [PATCH] sadafd --- GDS/gds_braindump_ss16.tex | 107 +++++++++++++++++++------------------ 1 file changed, 55 insertions(+), 52 deletions(-) diff --git a/GDS/gds_braindump_ss16.tex b/GDS/gds_braindump_ss16.tex index 50ee4cd..bfd17da 100644 --- a/GDS/gds_braindump_ss16.tex +++ b/GDS/gds_braindump_ss16.tex @@ -4,7 +4,7 @@ \usepackage{graphicx} \usepackage[T1]{fontenc} -0\usepackage[utf8]{inputenc} +\usepackage[utf8]{inputenc} \usepackage[german]{babel} \newcommand{\solution}[1]{\ifdefined\withsolutions #1 \fi} @@ -18,6 +18,7 @@ Der Latex-Source dieses PDFs wird auf \textit{https://gitlab.cs.fau.de/ik15ydit/ \section{Vermischtes} \subsubsection{a)} +\vspace{5mm} \begin{itemize} \item R und R in Reihe: 2R @@ -30,25 +31,29 @@ Der Latex-Source dieses PDFs wird auf \textit{https://gitlab.cs.fau.de/ik15ydit/ \item Stromquellen I in Reihe: \end{itemize} +\vspace{5mm} \subsubsection{b) Gegeben Sei ein 12-Bit DAU mit einem analogen Wertebereich von 0V bis 10V.} + +\vspace{5mm} \begin{itemize} - \textit{i) Geben Sie die Anzahl der darstellbaren Digitalwerte an} - \textit{ii) Geben Sie die Auflösung an} - \textit{ii) Geben Sie die Spannung für die 1229 (dezimal) an} A * 1229 = 3 V + \item \textit{i) Geben Sie die Anzahl der darstellbaren Digitalwerte an} \\ \vspace{5mm} + \item \textit{ii) Geben Sie die Auflösung an} \\ \vspace{5mm} + \item \textit{ii) Geben Sie die Spannung für die 1229 (dezimal) an} A * 1229 = 3 V \\ \vspace{5mm} \end{itemize} +\vspace{5mm} +\newpage \section{Schaltnetz} - \begin{itemize} - \item U_0 = 12 V - \item R_1 = 500 Ohm - \item R_2 = 300 Ohm + \item $U_0 = 12 V$ + \item $R_1 = 500 Ohm$ + \item $R_1 = 300 Ohm$ \end{itemize} \subsubsection{a) $U_1$ - $U_6$ und $I_0$ - $I_6$ angeben} \vspace{6cm} -\subsubsection{b) Geben sie die werte für U_{x1}, I_{x1}, U_{x2}, I_{x2} mithilfe von Betrachtungen des Netzwerks an} +\subsubsection{b) Geben sie die werte für $U_{x1}$, $I_{x1}$, $U_{x2}$, $I_{x2}$ mithilfe von Betrachtungen des Netzwerks an} \vspace{4cm} \subsubsection{c) Geben sie das Spannungsverhältnis $U_x/U_o$ in dB an.} \vspace{2cm} @@ -59,6 +64,7 @@ Der Latex-Source dieses PDFs wird auf \textit{https://gitlab.cs.fau.de/ik15ydit/ +\newpage \section{Real World Application} \subsubsection{a) Kann man einen PKW mit leerer Autobatterie, die mit 12 V Normspannung betrieben wird, mithilfe eines Starthilfekabels von einem LKW mit 24 V Normspannung aufgeladen werden?} @@ -72,7 +78,7 @@ Batterien sind mit einem Kupferkabel verbunden.} %TODO http://imgur.com/7HhcDOj -\subsubsection{c) Berechne den Innenwiderstand R+ und R- eines Kupferkabels von 5 Meter Länge mit 25mm² Durchschnittsfläche} +\subsubsection{c) Berechne den Innenwiderstand R+ und R- eines Kupferkabels von 5 Meter Länge mit $25mm^2$ Durchschnittsfläche} %TODO Kupfer \vspace{2cm} @@ -89,15 +95,16 @@ http://imgur.com/7HhcDOj \subsubsection{f) Berechnen sie die Spannung, falls $U_{q,1}$ weiterhin 20A ans Netz liefert und $U_{q,2 }$ 200 A liefert} \vspace{2cm} +\newpage \section{Schaltungsvorgaenge} Schaltung: wie in 2015-02-06, bloß R2 und C getauscht %TODO werte -\textit{R1 = 100\ohm, R2 = 20\ohm, C = , U_0 = 10V -Der Umschalter S verbindet zunächst die Kontakte 1 und 3 und ist seit sehr langer Zeit geschlossen.} +\textit{R1 = 100ohm, R2 = 20ohm, C = , $U_0$ = 10V}\\ +\textit{Der Umschalter S verbindet zunächst die Kontakte 1 und 3 und ist seit sehr langer Zeit geschlossen.} -\subsubsection{a) Geben Sie die Spannungen u_R1(t), u_R2(t) und u_C(t), sowie den Strom i_R1(t), i_R2(t) und i_C(t) an. Sagen Sie außerdem, ob der Kondensator aufgeladen oder entladen ist.} +\subsubsection{a) Geben Sie die Spannungen $u_R1(t)$, $u_R2(t)$ und $u_C(t)$, sowie den Strom $i_R1(t)$, $i_R2(t)$ und $i_C(t)$ an. Sagen Sie außerdem, ob der Kondensator aufgeladen oder entladen ist.} \vspace{2cm} \textbf{Schalter S wird nun umgeschaltet und verbindet die Kontakte 1 und 2.} @@ -105,10 +112,10 @@ Der Umschalter S verbindet zunächst die Kontakte 1 und 3 und ist seit sehr lan \subsubsection{b) Berechnen Sie die Zeitkonstante $tau_{1-3}$ (keine Herleitung)} \vspace{2cm} -\subsubsection{c) Welchen Wert würde u_{C(t)} für t->$\infty$, falls der Schalter in dieser Position bleibt?} +\subsubsection{c) Welchen Wert würde $u_{C(t)}$ für t->$\infty$, falls der Schalter in dieser Position bleibt?} \vspace{2cm} -\subsubsection{d) Geben Sie u_C als Funktion der Zeit t für t >= 0 an!} +\subsubsection{d) Geben Sie $u_C$ als Funktion der Zeit t für t >= 0 an!} \vspace{2cm} \subsubsection{e) Welche Spannungswerte erreicht $u_{C(t)}$ für $tau_{1-3}$, $2*tau_{1-3}$, $3*tau_{1-3}$?} @@ -121,60 +128,56 @@ Der Umschalter S verbindet zunächst die Kontakte 1 und 3 und ist seit sehr lan \vspace{2cm} +\newpage \subsubsection{Transistoren und Operationsverstärker} -a) Was ist das für eine Schaltung? Nennen Sie auch den Transistortyp! -Verstärkerschaltung; Bipolar NPN - -b) Berechnen Sie R_B so, dass ein Basisstrom von 15 µA fließt. U_BE = 0,7V -R_B = UB - U_BE / I_B +\subsubsection{a) Was ist das für eine Schaltung? Nennen Sie auch den Transistortyp!} +%TODO Verstärkerschaltung; Bipolar NPN +\vspace{2cm} +\subsubsection{b) Berechnen Sie $R_B$ so, dass ein Basisstrom von $15 mycroA$ fließt} +\textit{$U_BE$ = 0,7V} +\vspace{4cm} -a) Nennen sie 3 Eigenschaften eines Idealen Operationsverstärkers -Eingangswiderstände -> Infinity -Eingangsströme -> 0A -Verstärkung A_D -> Infinity -(denke nicht dass U_D -> 0 gilt, dies gilt nur für rückgekoppelte OPVs [negative closed loop oder so heißen die]) +\subsubsection{a) Nennen sie 3 Eigenschaften eines Idealen Operationsverstärkers} +\vspace{2cm} -n) Zeichnen Sie einen invertierenden Summationsverstärker mit zwei gleichgewichteten Spannungseingängen. - Siehe Vorlesung. +\subsubsection{n) Zeichnen Sie einen invertierenden Summationsverstärker mit zwei gleichgewichteten Spannungseingängen} +\vspace{4cm} +\textit{1. Wählen Sie Ihre Widerstände so, dass die Verstärkung V = -10 beträgt}\\ +\vspace{2cm} -n+1) Wählen Sie Ihre Widerstände so, dass die Verstärkung V = -10 beträgt -U_a = -R_N(U1/R + U2/R) = -R_N/R * (U1 + U2) -<=> U_a/(U1 + U2) = -R_N / R (links steht genau die Definition von V = U_a / U_e) -<=> V = -R_N / R, z. B. also mit R_N = 420 Ohm, R = 42 Ohm +\textit{2. Nennen Sie zwei weitere OPV-Schaltungen} +\textit{2cm} -n+2) Nennen Sie zwei weitere OPV-Schaltungen -Invertierender Verstärker, Nichtinvertierender Verstärker, Differenzierer, Integrierer +\newpage \section{Bode-Diagramm} - +%TODO Schaltung: Spannungsquelle <-> Widerstand <-> Kondensator <-> Spule <-> Spannungsquelle vom Anfang Ausgangsspannung war Spannung an der Spule -|--|=|--| |-----|------| -° U_0 E ° U_2 -o E o -|--------------|------| +%|--|=|--| |-----|------| +%° U_0 E ° U_2 +%o E o +%|--------------|------| -a) Berechnen Sie die Übertragungsfunktion H1(jw) = u_2(jw)/u_0(jw) in Abhängigkeit von R, C und L. +\subsubsection{a) Berechnen Sie die Übertragungsfunktion $H1(jw) = u_2{jw}/u_0{jw}$ in Abhängigkeit von R, C und L} +\vspace{6cm} -H1(jw) = jwL / (jwL + 1/jwC + R) = -w^2CL / (1 -w^2CL + jwCR) +\subsubsection{b) Nennen sie 4 Typen von Filtern} +\vspace{2cm} -H2= 1/(1+jwRC) -b) Nennen sie 4 Typen von Filtern -Tiefpass, Hochpass, Bandpass, Bandsperre +\subsubsection{c) Wählen Sie eine geeignete Normierungsfrequenz $w_0$ und geben Sie die daraus resultierende Übertragungsfunktion H2(jw) an.} +\vspace{3cm} -c) Wählen Sie eine geeignete Normierungsfrequenz w_0 und geben Sie die daraus resultierende Übertragungsfunktion H2(jw) an. -w_0 = 1/RC +\subsubsection{d) Stellen Sie eine Funktionen für den Amplitudengang und Phasengang auf und geben sie die Grenzwerte für $omega \rightarrow 0$, $omega \rightarrow omega_0$ und $omega \rightarrow \infty$ für die Funktionen an} +\vspace{3cm} -d) Stellen Sie eine Funktionen für den Amplitudengang und Phasengang auf und geben sie die Grenzwerte für omega -> 0, omega -> omega_0 und omega -> unendlich für die Funktionen an. -A(w) = 1/sqrt(1 + (w/w_0)^2) -phi(w) = 0° - arctan(w/w_0) = -arctan(w/w_0) +\subsubsection{e) Zeichnen sie ein Bode-Diagram mit Hilfe der in d) errechneten Werte und zweier weiteren Stützwert} +\vspace{3cm} -e) Zeichnen sie ein Bode-Diagram mit Hilfe der in d) errechneten Werte und zweier weiteren Stützwerte. - -f) Um welche Art Filter handelt es sich hier? -Hochpass 1. Ordnung +\subsubsection{f) Um welche Art Filter handelt es sich hier?} +\vspace{2cm} \end{document}