Exam text content

ELT-10001 Signaalit ja mittaaminen 1/2
Tentti 14.3.2017 / Markus Allen

Mukana saa olla oma laskin (myös graafinen/ohjelmoitava laskin sallitaan muisti nollattuna).
Tätä tenttikysymyspaperia ei tarvitse palauttaa.

Vastaa kaikkiin viiteen tenttikysymykseen.

1. Selitä lyhyesti seuraavat kurssin aihepiireihin liittyvät termit. Kirjoita korkeintaan kaksi virkettä
jokaiseen kohtaan.
a) Signaali
b) Jännitteen tehollisarvo
e) Kapasitanssi
d) Signaaligeneraattori
e) Spektri
f) Taajuusvaste

2. Kuvassa on virtapiiri, jonka sarjaankytketyt jännitelähteet muodostavat sinisignaalin. Sen tasajän-
nitteen tehollisarvo on U, =7 V ja vaihtojännitteen tehollisarvo on U, =5 V. Laske vastuksen
kuluttama keskimääräinen teho P, kun vastuksen resistanssi on R, =200 9. Anna lopullinen vas-
taus dBm-yksikössä. [Vinkki: Keski inen teho watteina on keskimääräisten DC- ja AC-
tehojen summa eli P= Poc + Pac.]

 

3. Edellisen tehtävän virtapiiriin kytketään yleismittari mittaamaan vastuksen R, =200 yli olevaa
jännitettä. — Yleismittari voidaan tässä tilanteessa mallintaa rinnankytkettynä vastuksena
R, =10 MO alla olevan kuvan mukaisesti.

a) Piirin resistanssi on siis alun perin 200 2. Kuinka paljon yleismittarin kytkeminen muut-
taa piirin resistanssia?

b) Jos yleismittarin resistanssi olisikin vain R, =1k&, mikä tällöin olisi yleismittarin vaiku-
tus kyseisen piirin resistanssiin?

e) Yleensä mittalaitteen toivotaan vaikuttavan mitattavaan piiriin mahdollisimman vähän.
Kun mitataan jännitettä, kannattaako yleismittarin resistanssin olla siis suuri vai pieni?

 

KÄÄNNÄ! — Tehtävät jatkuvat toisella puolella.
2/2

4. Alla olevissa kuvaajissa on esitettynä amplitudi- ja vaihevaste eräälle suotimelle. Päättele vastauk-
set kysymyksiin kuvaajien avulla.

2)

b)

a)

Onko suodin tyypiltään alipäästö-, ylipäästö-, kaistanpäästö- vai kaistanestosuodin?
Perustele.

Kuinka paljon suodin muuttaa 700 Hz:n sinisignaalin amplitudia (desibeleinä) ja vaihe-
kulmaa (asteina)?

Jos tämän kyseisen suotimen sisäänmenoon syötetään signaali u (1) =3sin(27 1 +), jos-
sa f = 700 Hz, mikä on silloin suotimen ulostulosignaalin kaava u, (1)? [Vinkit: Ampli-
tudivasteessa amplitudi on 4=2010g,,(4) dB. Jos kulma on asteina gy, niin se on
15 Pies radiaania.]

Amplitudivaste (dB)
k
&

 

juu
109 10! 10? [10 10* 105 105
Taajuus (Hz)

[* | ]

 

    

o ! ! L 1
109 10 10? 103 10
Taajuus (Hz)

 

 

 

5. Alla olevaan kuvaan on piirretty digitaalisen sinisignaalin x(n) näytearvot täsmälleen kahden jak-
son ajalta.

2)
b)

o)

Mikä on signaalin x(n) normalisoitu taajuus?

Oletetaan näytteenottotaajuudeksi 2000 Hz. Mikä on signaalin x(n) todellinen (analogi-
nen) taajuus?

Olettaen edelleen näytteenottotaajuudeksi 2000 Hz, voisiko signaalin x(n) analoginen
taajuus olla myös 3900 Hz? Perustele vastauksesi.

 

1 T T T T T

"klllWi = Alliili = |
sk HINNI: AININ

1 5 10 15 20 25 30 35 40
Näyteindeksi n

x(n)