latexandmore/GDS/gds_braindump_ss16.tex

\documentclass{article}
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\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}