Exam text content

ELT-10000 Signaalit ja mittaaminen 4,0 op

Pekka Uotila TENTTI 27.1.2014
o —Oletko tehnyt kurssin laboratoriotyön?
e Kysymyspaperia ei palauteta. Ota se mukaasi, kun lähdet.
e —Funktiolaskinta saa käyttää tentissä. Pyydä laskin lainaksi tentin valvojalta, jos omasi ei ole mukana.
e — Vastaa vain viiteen (5) tehtävään.

1 Mitoita kuvan ylipäästösuotimen kondensaattori niin, että 100 kHz:n taajuudella suotimesta ulos tulevan
signaalin amplitudi on prosentin verran sisään menevän signaalin amplitudia pienempi. Laskujen on oltava
näkyvissä. Laskuvirheiden välttämiseksi kerrottakoon, että vastaus on välillä 10 nF + 50 %. Laske tarkka arvo!

   

2 Kuvassa on yksinkertainen verkkojännitteen koetin ("valokynä"). Kun sen
kärjellä kosketetaan jännitteistä johdinta, koettimen lamppuun syttyy heik-
ko valo virran kulkiessa koettimen toisesta päästä mittaajan käteen.

Olohuoneesi valaisin ei toimi. Olet nyt irrottanut valaisimesta lampun
tutkiaksesi jännitteenkoettimella lampun kantaan tulevia johtimia. Ja virta-
kytkin on käännetty "valo palaa" -asentoon. Allasi on täysin sähköä johta-
maton muovimatto eikä toinen kätesi kosketa mihinkään. Suoritat seuraavat
testit:

 

a) — Mittaus vaihejohtimesta: Kynä näyttää valoa juuri niin kuin pitääkin. Piirrä kuva virtapiiristä siten, että
koettimen kautta kulkevan virran koko kulkureitti rakennuksen sähkökeskukseen asti tulee näkyville.

b) Mittaus nollajohtimesta: Myös nyt näkyy valoa, mutta selvästi heikommin kuin edellisessä kohdassa.
Piirrä taas virran kulkureitti. Ja mikä onkaan siis olohuoneen valo-ongelman syy?

Selitä vielä erikseen, kuinka virtapiirin parasiittiset komponentit ovat muodostuneet.
(Vaikka osaisitkin vastata, et saa lupaa tällaisiin mittauksiin! Kyseinen jännitteenkoetin on epäluotettava! )

Attenuation

3 Signaalin lähetin ja vastaanotin yhdistetään 100 =
koaksiaalisella johdolla, jonka vaimennusta
oheinen käyrä kuvaa.

Lähettimen teho on 100 mW ja vastaanottimen 10 =
herkkyys (eli pienin teho, jolla se voi toimia)
on 48 dBm. Taajuus on 20 MHz.

dB/100 m

Kuinka pitkä kaapeli saa olla, jotta yhteys vielä 41
toimii? Kirjoita laskut näkyville!

   

jonas.ni tule Ostdtttfi = 0 : a
| 1 10 100 1000 10000

(KÄÄNNÄ 1) Freguency MHz

 

=

 
4 Kuvan esittämä sahanteräaalto viedään suotimeen, jonka siirtofunktio on alemmassa kuvassa. Piirrä nyt kuva,
jossa näkyy sahanterä (10 ruutua korkeana) ja kaksi merkittävintä siniaaltokomponenttia, jotka saadaan suoti-
mesta ulos. Siniaallon voit piirtää kolmioaalloksi. Selitä ratkaisusi myös sanallisesti.

A
u(t) 2ms

  

u(t) -3[s
T

in Oyt —5sin 20,t +5sin 30, —jsin say.

 

 

Amplitudivaste

 

 

 

 

 

  

 

 

=
1.5 2 2.5 kHz
100 —r : - -
50L =. Vaihevaste (asteina) +
A
ol N -
N
-50 + = +
= S
-100
0 0.5 1 1.5 2 2.5 kHz
5 Oheisen DA-muuntimen referenssijännit .
on -8 V. Muunnettavaksi tuodaan binääri- a
luku 1101.
: ; e Bit2 <
Mikä on muuntimen lähdöstä saatava jännite?
Bit +rmeennn
(Huomaa, että operaatiovahvistimen miinus-
napaan muodostuu virtuaalimaa.)
BIEDS ESB imin

Kuvan esittämään digitaaliseen suotimeen sisään
viedään signaali, joka on lukujono

x(n) = (...0, 0, 0, 0, 1, -2, 4, 0, 0,0...)

Mikä on suotimesta ulos saatava lähtösignaali y(r)?

Kirjoita vastaus niin, että kaikki nollasta poikkeavat
— arvot ovat näkyvissä. Kirjoita jonot x(1) ja y(n)

allekkain samaan ajalliseen järjestykseen.

Lukujono menee suotimeen sisään vasen pää edellä.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= WWww.ECELab.com

02

x(n) = ( , ym

Vv
a
z 0.3 |
l a = (+) |
7!

0.1