Exam text content

ELT-21400 Elektroniikan komponentit, Opettajat: Erja Sipilä ja Jari Kangas, Tentti 3.5.2016 1/6
Tentissä saa käyttää omaa ohjelmoitavaa laskinta.

1. a) Valitse yksi seuraavista vaihtoehdoista ja kirjoita siitä essee. Käsittele esseessäsi ainakin
komponentin rakennetta, materiaaleja, ominaisuuksia ja toimintaideaa, sovelluskohteita, sekä
hyviä ja huonoja puolia. (3p)

i = Muovikondensaattorit
ii. — Keraamiset kondensaattorit
iii. — Elektrolyyttikondensaattorit

b

SEA

Alla olevassa a-kuvassa on eräs kytkentä ja b-kuvassa jännitteet kytkennän komponenttien yli
sekä kytkennässä kulkeva virta ajan funktiona. Miten b-kuvan signaaleille käy, kun lähteen
taajuus kasvaa hieman kuvan tilanteeseen nähden? Perustele vastauksesi huolella. (3p.)

 

2. a) Tarkastele oheisen kuvan mukaista 4-bittistä DA-muunninta. Muunnin sisältää neljä kytkintä,
joiden symboli on S. Kytkinten tila riippuu muunnettavasta digitaaliluvusta. Kukin kytkin on
auki, jos sitä vastaava bitti on O ja kiinni, jos sitä vastaava bitti on 1. Kytkennässä R0=2 k? ja
R=0.5 k. Lisäksi tunnetaan virta / = 500 HA (suunta vasemmalta oikealle). Oleta
operaatiovahvistin ideaaliseksi. (3p)

i. Kuvaile lyhyesti muuntimen toimintaperiaate.
ii — Määritä, millä sisäänmenoilla (eli digitaaliluvuilla) ulostulo Vout on vähintään 12V.
Määritä myös jännitelähteen lähdejännite Vref.

 
ELT-21400 Elektroniikan komponentit, Opettajat: Erja Sipilä ja Jari Kangas, Tentti 3.5.2016 2/6
Tentissä saa käyttää omaa ohjelmoitavaa laskinta.

b) Alla olevassa kuvassa 7-bittinen AD-muunnin ohjaa 10 bittistä DA-muunninta. DA-muuntimen
tietyt bitit on asetettu vakioarvoon, kuten alla olevassa kuvassa (esim. vähiten merkitsevä bitti
(LSB) on arvossa 0). AD-muuntimen Vrsr=6.4V ja DA-muuntimen Vrsr=5.12 V. Molemmilla
muuntimilla Vs=0 V. (3P.)

i. — Mikäon DA-muuntimen resoluutio, suhteellinen resoluutio, LSB ja kvantisointivirhe?
ii — Mikäon DA-muuntimen ulostulojännite, jos AD-muuntimen sisäänmeno on 5V?

   
    

DA-
muunnin muunnin

3. a) Alla olevassa kuvassa on erään — oskillaattorin — periaatekuva. Oskillaattori koostuu
takaisinkytkentäpiiristä ja vahvistimesta. Vahvistin voi olla joko invertoiva tai ei-invertoiva.
(3P.)
i Kuvaile lyhyesti oskilloinnin ehdot kuvan tapauksessa.
ii. — Oskillaattorin takaisinkytkentäpiirin sisäänmenon vin ja ulostulon vouf välille on
saatu lauseke
vout = |0.06w + jw? — 0.22 — j(6w — 8)lvin.

Määritä lausekkeen avulla, mitä ehtoja kyseisen oskillaattorin vahvistimen tulee
täyttää.

Takaisin-
kytkentä

Vahvistin

 
ELT-21400 Elektroniikan komponentit, Opettajat: Erja Sipilä ja Jari Kangas, Tentti 3.5.2016 3/6
Tentissä saa käyttää omaa ohjelmoitavaa laskinta.

b) Mitä oheinen kytkentä tekee? Selitä jokaisen komponentin tehtävä, ja koko kytkennän tehtävä.
GP)

 

4. — Suunnittele ja mitoita teholähde, jonka sisäänmenona on Suomen normaali verkkojännite (230 V,
50 Hz) ja ulostulona 6 V:n tasajännite. Teholähteesi syöttää kuormaa, joka vaihtelee välillä
10 O... 30 kO. Käytössäsi on muuntaja haluamallasi muuntosuhteella, E24 sarjan vastuksia ja
kondensaattoreita (taulukko liitteenä), tavallisia diodeja, ja liitteen mukaisia zenerdiodeja. Perustele
valintasi sekä sanallisesti että laskien. (6p)

 

 

 

 

 

 

 
4/6

ELT-21400 Elektroniikan komponentit, Opettajat: Erja Sipilä ja Jari Kangas, Tentti 3.5.2016

Tentissä saa käyttää omaa ohjelmoitavaa laskinta.

ja kondensaattorisarjat

Liite: Vastus-

      

: -
E96 (0.5%,
(1%) 0.25%,

12 =
Soma

1

N

 

01%)

]

| s192 |
E4S E96 (0.5%, — E6
(2%) (1%) 0.25%, (20%)

 

    

 

 

  

 

 

 

3 srasessa ean
E 222885
! sj2lala]a

8

-

 

110

 

E24
(20%) (10%) (5%) (2%) (1%)
120

ES = E12
* 100 +

 

 
ELT-21400 Elektroniikan komponentit, Opettajat: Erja Sipilä ja Jari Kangas, Tentti 3.5.2016
Tentissä saa käyttää omaa ohjelmoitavaa laskinta.

 

emma
FAIRCHILD
aa
SEMICONDUCTOR" July 2013

1N5221B - 1N5263B
Zener Diodes

Tolerance = 5%

P

D0-35 Glass case
COLOR BAND DENOTES CANCDE

 

Absolute Maximum Ratings

Stresses exceeding the absolute maximum ratings may damage the device. The device may not function or be opera-
ble above the recommended operating conditions and stressing the parts to these levels is not recommended. In addi-
tion. extended exposure to stresses above the recommended operating conditions may affect device reliability. The
absolute maximum ratings are stress ratings only. Values are at T, = 25*C unless otherwise noted.

Symbol
Pp

Isto

T;

    
   

 

 

 

Lead Temperature (1/16 inch from case for 10 s)

Note:

1. These ratings are limiting values above which the serviceability of any semiconductor device may be impaired.
Non-recurrent sguare wave Pulse Width = 8.3 ms, T, = 50*C

 

 

 

02007 Fairchild Semiconductor Corporation ww fachikdsemi com
1952218 - 1N52638 Rev. 1.20 1

 

SIPola 19497 — BE9TSNI - BLTESNI

5/6

 

 
 

 

ELT-21400 Elektroniikan komponentit, Opettajat: Erja Sipilä ja Jari Kangas, Tentti 3.5.2016

Tentissä saa käyttää omaa ohjelmoitavaa laskinta.

 

Electrical Characteristics
Values are at T, = 257C unless otherwise noted .

 

 
 
 
 
 
 
 

   

K
10 22 (0) € 17 (mA)
1852218
1N52228
1N52238
1N52248
E 1N52258

  
   

   

  
   
 

    

221 (0) O 1zx(mä) | la (A) OVA M) | vy

 

1N52268
1N52278
1N52288
1N52298
1852308
1N52318

3.42
3.705

  
 

 
 
 
   
  
  
 
 
 
 

 

1N52328 5.32
1N52338 5.7

1N52348 5.89 62
1N5235B | 6.46 6.8
1N52368 | 7.125 75
1N52378 7.79 8.2
1852388 | 8.265 87
1N52398 | 8.645
1N52408 :

  
  
 

18N5241B
1N52428
1N52438
1N52448
1N5245B

 

 

 
 
 
   
  
  
 
 
 
 

 

1N52468
1N52478
1N52488
1N5249B
1N52508

 

 
 
 
 
 

 

 

1N52518
1852528
1852538
1N52548
1852558

   
 

 

 

    
 
  

  
 

0,088
0.088

 
  

  

0.090

 

1852568
1N5257B
1N5258B
1N52598
1N5260B

 
  
  
      

1852618 47 49.35
1852628 51 55
1852638 56

 
  

 

   

  
 
  
 
 
  

     
    
 
  

   
  

5 0.09
700 0.25 0.1 25 0.092
700 0.25 0.1 27 0.093

800 0.25 0.1 30

900 0.25 0.1 33

1000 0.25 0.09.
1100 0.25 0.096
1300 0.25 0.096

0.094
5

 

Vr Forward Voltage = 1.2V Max. & I, = 200mA
Note:

2. Zener Voltage (V7)
The zener
at 30C 4 19C and 3/8" lead length.

is measured with the device junction in the therma! eguilibrium at the lead temperature (T )

 

 

62007 Fairchild Semiconductor Corporation
1052218 - 1N5263B Rev 120 2

www fairchiidsemi com

SIPOoja 19437 — BE9TSNI - BITESNI

6/6 |