\documentclass{article} \usepackage[final]{pdfpages} \usepackage{listings} \usepackage{graphicx} \usepackage[T1]{fontenc} \usepackage[utf8]{inputenc} \usepackage[german]{babel} \newcommand{\solution}[1]{\ifdefined\withsolutions #1 \fi} \newcommand{\solswitch}[2]{\ifdefined\withsolutions #2 \else #1 \fi} \newcommand{\s}[1]{\solution{ \textit{#1} }} %use like \solution{ $SOLUTION } \begin{document} \subsection*{Maintaining} Der Latex-Source dieses PDFs wird auf \textit{https://gitlab.cs.fau.de/ik15ydit/latexandmore} maintain't. Solltet ihr Fehler finden oder generell Anmerkungen haben koennt ihr mit einem Account auf \textit{gitlab.cs.fau.de} eine Issue aufmachen oder einen Pullrequest stellen. \section{Vermischtes} \subsubsection{a)} \vspace{5mm} \begin{itemize} \item R und R in Reihe: 2R \item R und R parallel: \item C und C in Reihe: \item C und C parallel: \item L und L in Reihe: \item L und L parallel: \item Spannungsquellen U in Reihe: \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} \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 $R_1 = 300 Ohm$ \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} \vspace{4cm} \subsubsection{c) Geben sie das Spannungsverhältnis $U_x/U_o$ in dB an.} \vspace{2cm} \subsubsection{d) Berechnen sie die Leistung, die die Spannungsquelle ans Netzwerk liefert} \vspace{2cm} \subsubsection{e) Wie hoch sind die Kosten bei 5-minütigem Betrieb und einem Energiepreis von 25ct/kWh?} \vspace{2cm} \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?} \vspace{4cm} \subsubsection{b) Berechnen sie für PKWs mit 12 V Normspannung den jeweiligen Widerstand} \textit{PKW1 500 Kurzschlussstrom --- PKW2 640 Kurzschlussstrom\\ Batterien sind mit einem Kupferkabel verbunden.} \vspace{4cm} %TODO http://imgur.com/7HhcDOj \subsubsection{c) Berechne den Innenwiderstand R+ und R- eines Kupferkabels von 5 Meter Länge mit $25mm^2$ Durchschnittsfläche} %TODO Kupfer \vspace{2cm} \subsubsection{d) Ausgleichsstrom berechen} \vspace{2cm} \textbf{Sei Uq,1 jetzt auf 10,3 V (ungefähr) entladen und Uq,2 24V (?)} \subsubsection{e) Berechne Ladezeit mit Strom von d) für 10Ah.} \vspace{2cm} \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 = 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.} \vspace{2cm} \textbf{Schalter S wird nun umgeschaltet und verbindet die Kontakte 1 und 2.} \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?} \vspace{2cm} \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 $tau_{1-3}$, $2*tau_{1-3}$, $3*tau_{1-3}$?} \vspace{2cm} \subsubsection{f) Zeichnen Sie [genau!] den Spannungsverlauf für den Zeitraum zwischen $t=0$ und $t=3*tau_{1-3}$! Achten Sie auf die korrekte Steigung der Kurve bei $t=0$!} \vspace{2cm} \subsubsection{g) Nun wird alle 2ms der Schalter umgelegt. Skizzieren Sie qualitativ.} \vspace{2cm} \newpage \subsubsection{Transistoren und Operationsverstärker} \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} \subsubsection{a) Nennen sie 3 Eigenschaften eines Idealen Operationsverstärkers} \vspace{2cm} \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} \textit{2. Nennen Sie zwei weitere OPV-Schaltungen} \textit{2cm} \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 %|--------------|------| \subsubsection{a) Berechnen Sie die Übertragungsfunktion $H1(jw) = u_2{jw}/u_0{jw}$ in Abhängigkeit von R, C und L} \vspace{6cm} \subsubsection{b) Nennen sie 4 Typen von Filtern} \vspace{2cm} \subsubsection{c) Wählen Sie eine geeignete Normierungsfrequenz $w_0$ und geben Sie die daraus resultierende Übertragungsfunktion H2(jw) an.} \vspace{3cm} \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} \subsubsection{e) Zeichnen sie ein Bode-Diagram mit Hilfe der in d) errechneten Werte und zweier weiteren Stützwert} \vspace{3cm} \subsubsection{f) Um welche Art Filter handelt es sich hier?} \vspace{2cm} \end{document}