Kafli 1: Tímastuðull RC liður. Dæmi 1.1 A: 3,3ms B: 7,56V Dæmi 1.2 A: 425µF B: 1s Dæmi 1.3 A: 34,38V B: 48,1V Dæmi 1.4 A: 59,38s

Transcript

1 Kafli 1: Tímastuðull RC liður Dæmi 1.1 A: 3,3ms B: 7,56V Dæmi 1.2 A: 425µF B: 1s Dæmi 1.3 A: 34,38V B: 48,1V Dæmi 1.4 A: 59,38s Kafli 2: NTC, PTC, LDR, VDR viðnám Dæmi 2.1 A: Frá vinstri: NTC viðnám, VDR viðnám, LDR viðnám og PTC viðnám. Dæmi 2.2 A: Þá hækkar viðnámið. B: Ljósnæmt viðnám LDR C: Þá breytist viðnámið úr 10kΩ niður í 1kΩ. Dæmi 2.3 A: Þá lækkar viðnámið. B: Neikvæðan hitastuðul t > R C: NTC viðnám. D: Viðnámið breytist úr 200Ω (100 o C) upp í 400Ω (50 o C). Dæmi 2.4 A: þá hækkar viðnámið. B: Jákvæðan hitastuðul t > R C: PTC viðnám. D: TN o C E: Þá lækkar viðnámið aftur og hagar sér eins og NTC viðnám. F: Miklu meiri. G: Yfirhitavörn í mótorum, skynjari, brunaboði. Dæmi 2.5 A: Þá lækkar viðnámið B: Spennunæmt viðnám. VDR viðnám. C: Þá hækkar straumurinn úr 60V/2500Ω = 24mA niður í 20V/8000Ω = 2,5mA D: Yfirspennuvörn fyrir tæki og rofa. Jafnar spennu fyrir viðkvæm tæki. Kafli 3: Díóður Dæmi 3.1 A: 0,7V B: 19,17mA C: 44mW D: 13,42mW Dæmi 3.2 A: Opnaðu slóðina til þess að sjá lausnina. B: 400Ω Dæmi 3.3 Vísbending: Reiknaðu rásastrauminn (20,82mA) og síðan spennuna yfir 1kΩ viðnámið plús spennuna yfir díóðuna. Svar: 21,52V Dæmi 3.4 If = (Uf-0,7)/150 og Ir = Ur/ ( k) Opnaðu slóðina til þess að sjá heildarlausnina. Dæmi 3.5 A: 1,36mA B: 1,36mA C: 0A díóðan leiðir ekki D: 4,39V E: 5,86V (rásastraumurinn er 1,1mA) Dæmi 3.6 A: 254µ + 104µ + 277µ = 635µA B: 223µ = 223µA 31

2 Kafli 4: Afriðun Dæmi 4.1 A: 1,26kΩ B: 81mW Dæmi 4.2 A: 2 lausnir. Opnaðu slóðina til þess að sjá lausnina. B: 5;47KΩ eða lausn 2 1,63kΩ Dæmi 4.3 A: 17,1V B: 0,89W C: 54V Dæmi 4.4 A: 490Ω B: Opnaðu slóðina til þess að sjá lausnina. Dæmi 4.5 A: 5,6Vpp B: 13,47V Dæmi 4.6 A: 169V B: 338V C: 0V. Enginn straumur er tekinn frá rásinni. Dæmi 4.7 A: 57Vpp - 50Hz B: 452V C: 931V (962V er ok) D: 28,4W Dæmi 4.8 A: 8,18Vpp B: 5,82V C: 100Hz Dæmi 4.9 A: 3,45Vpp B: 46,76V C: 130V D: 2,17A E: 434mA F: 100VA Dæmi 4.10 A:1,59Vpp B: 19,6V C: 15,41V D: 6,86VA Dæmi 4.11 A: 8,18Vpp B: 6,52V C: 22,6V D: 100Hz E: 36,2Ω Dæmi 4.12 A: 3,8Vpp B: 26,3V C: 63VA D: 2,38/2 = 1,19A E: 0,27A > 0,3AT F: Tregt er hægt að brenna yfir F er mjög fljót að brenna yfir, það er litið notaður i spennugjöfum. G: 63VA spennubreytir, 230V 2 x 26,3V. Dæmi 4.13 A: 103V B: Dæmi 4.14 Kafli 5 Zenerdíóður Dæmi 5.1 A: 0,7V B: 9,73mA Dæmi 5.2 A: 6,8V B: 6,91mA Dæmi 5.3 A: 85,11mA B: 4,7V C: 121Ω Dæmi 5.4 A: 139Ω B: 1,21W C: 84mA D: 178Ω Dæmi 5.5 A: 22,73mA B: 29,33mA C: 202Ω D: 0,55W Dæmi 5.6 A: 10,33Ω B: 443,3mA C: 18,02Ω D: 48,63W E: 1,64A F: Nei, díóðurnar þola 0,81A en straumurinn er 1,64A í gegnum þær. Dæmi 5.7 A: 45V B: 51,31V C: 40,23V D: 11,08Vpp E: 0A. Spennan er lægri en zenerspennan, þess vegna tekur díóðan engan straum. Kafli 6 Transistorar, dc rásir 32

3 Dæmi 6.1 A:NPN B: Talið neðan frá: emitter, base, collector Dæmi 6.2 A: PNP B: Talið neðan frá: collector, base, emitter Dæmi 6.3 A: basestraums Ib og basespennuvb B: basestraums Ib og collectorstraums Ic C: collector-emitterspennu Vce og collectorstraums Ic Dæmi kvarði = útgangslínurit, 2. kvarði = yfirfærslulínurit, 3. kvarði = inngangslínurit. Dæmi 6.5 A: Að collectorstraumurinn er 70 sinnum meiri en basestraumurinn. B: Hfe = Ic / Ib C og D: Opnaðu slóðina til þess að sjá lausnina. Dæmi 6.6 A:12,5mA (Ipera = 1A) B: 344Ω Dæmi 6.7 A: 13,33µA B: 848kΩ C: 3KΩ D: 2,0133mA Dæmi A: 500µA B: 22,6kΩ C: Transistorinn eyðileggst af spanspennu frá segulliðaspólunni. Dæmi 6.9 A: 6,67mA B: 106µA C: 9,37kΩ D: Koma í veg fyrir að transistorinn taki straum þegar spennan frá rökrásinni er Low (0-2V) E: Pon = U x I 0,1 x 6,67m = 0,67mW Poff = U x I = 12 x 0 = 0W Kafli 7 Transistorar, vinnupunktsútreikningar Dæmi 7.1 A: 6,5V B: 2,41mA C: 24µA D: 100 Dæmi 7.2 A: 28,4µA B: 4,26mA C: 6V Dæmi 7.3 A: 889Ω B: 405kΩ (Ib = 20,45µA) Dæmi 7.4 A: 150µA B: 12,15mA C: 2,67V D: 14,93V E: 191kΩ Dæmi 7.5 A: 8,75mA B: 182 C: 8,8mA D: 1,94V E: 5,55V F: 320kΩ Dæmi 7.6 A: 6,72mA B: 1,34kΩ C: 6,77mA D: 3,2V E: 248µA F: 59,6kΩ G: 16kΩ Dæmi 7.7 A: 16,7V B: 460kΩ C: 2,65kΩ Dæmi 7.8 A: 2,13mA B: 9,68µA C: 1,22kΩ D: 259kΩ E: 47kΩ Dæmi 7.9 A: 489µA (500µA er ok) B: 7,8V C: 156mW D: 6kΩ E: 14,1kΩ F: 0,14W Kafli 8 Transistorar, vinnupunktur með aðstoð línurits Dæmi 8.1 A: 30mA B: 32V C: 14mA D: 40µA E: 17V F: 0,7V G: 350 H. I, og J: Sjá lausn á dæmi 6.4 Dæmi 8.2 A: Ib = 80µA, Ic = 80µA, Vbe = 0,75V, Vce10V B: 500Ω C: 240kΩ 33

4 D:, E:, F: og H: Opnaðu slóðina til þess að sjá lausnina. Dæmi 8.3 A: Opnaðu slóðina til þess að sjá lausnina. B: 714Ω C: 142Ω D: 372kΩ E: 29,2mA F: 19mA G: 9V Dæmi 8.4 A: 18V B: 214Ω C: 26Ω D: 22,9kΩ E: 6,67kΩ F: 0,3W Dæmi 8.5 A: Opnaðu slóðina til þess að sjá lausnina. B: 400µA C: 127Ω D: 36Ω E: 25,5kΩ F: 13,5kΩ G: Sjá svarið í lið A. Dæmi 8.6 A: Ib = 40µA, Ic = 11,5mA B: 7V C: 4V D: 346Ω E: 9,58kΩ F: 23,5kΩ Kafli 9 Dæmi 9.1 Svörin við dæmi eru miðuð við formúlur fyrir venjulega notkun, þar sem eingöngu hfe er þekkt. A: Uinn er tengt á milli jarðar og vinstri hliðar á Cinn. Uút er tengt á milli jarðar og hægri hliðar á Cút. B: 2,6mA C: 229x D: 3,6kΩ E: 2200Ω Dæmi 9.2 A: Enginn Ce í rásinni. B: 8,1x C: 38kΩ D: 2200Ω E: Mögnunin snarlækkar og inngangsimpedansinn Zi snarhækkar. Dæmi 9.3 A: Álag er tengt við útganginn og Ce er í rásinni. B: 71,5x C: 3,6kΩ D: 2200Ω E: Mögnun minnka annað er óbreytt. F: 2,2µF G: 2,5µF H: 294µF I: 2,5x Dæmi 9.4 A: 4,7x B: 2,35V C: 4.9kΩ D: 470Ω E: 3,2Hz F: 10,8Hz G: 11Hz efsta marktíðni ræður ferðinni. H: 3,4V Dæmi 9.5 A: 9,3Ω B: 116x C: 180 D: 80mV E: 1,9kΩ F: 39Hz G: 1,6Hz H: 39Hz I: 73µF Dæmi 9.6 A: Emitterviðnáminu er skipt í tvennt og eingöngu neðri helmingurinn er afkúplaður. B: 4x C: 15kΩ D: 1,8kΩ E: 4,8Hz F: 1000µF G: Minni mögnun og hærri inngangsimpedans og þess vegna lægri fn. 34

5 Dæmi 9.7 A: ré = 18,8Ω > Av = 176x B: 45dB C: 3,6kΩ D: 94Hz E: - F: 1,61nF G:165kHz D: lárétt lína við 45dB, -3dB við 94Hz og 165kHz hallinn á skerðingunni er -20dB/tíund = -6dB/átt. Dæmi 9.8 A: 165x B: 82,5x C. 248mV D: 3784Ω E: 3003Ω F: Av lítill munur 176x - 165x. Zinn lítill munur 3,6kΩ-3,8kΩ. Zút lítill munur 3,3kΩ-3kΩ. Dæmi 10.1 A: 37,5µA B: 2kΩ C:150kΩ D:338kΩ E:uinn á milli jörð og tengipunkt t.v. á þéttir tengt base. Uút á milli jörð og tengipunkt t.h. á þéttir tengt emmitter. F:emitterfylgjarás Dæmi 10.2 A: 4,7Ω B: 0,99x C: 44kΩ D: 23Ω E: 0 Dæmi 10.3 A: 0,98x B: 684mV C: 25kΩ D: 8,3Ω E: 424nF F: 348µF G: 15Hz H: 111x I: 699mV Dæmi 10.4 A: 75Ω B: 0,983x C: 1561Ω D: 393mV E: 4,7mW F: 48x G: 25,4Ω H: fninn = 10,2Hz fnút = 5,9Hz > svar 10Hz Dæmi 10.5 A: - B: 9pF C: 29MHz D: 21Hz E: lárétt lína við 0dB, -3dB við 21Hz og 29MHz hallinn á skerðingunni er -20dB/tíund = -6dB/átt. F: fe er hærri vegna mikkli minni Cinn 9pF á móti 1,6nF. Lærri fn vegna hærri Zinn 16kΩ á móti 3,6kΩ Dæmi 11.1 Rbt Rbb Re Rc Cinn Cút Cb R2 R3 R4 R1 C1 C2 C3 Dæmi 11.2 A: 1,5kΩ B: 100Ω C: 86kΩ D: 11,3kΩ E: uinn tv á C1 og uút th á C2 F: 0 Dæmi 11.3 A: 2,7V B: 11,4V C: 12,5Ω D: 100x E: 12,3Ω F: 3,3kΩ G: 862µF H: 20µF I: 88µF Dæmi 11.4 A: 176x B: 45dB C: 18,5Ω D: 547Hz E: 16MHz F: 5,3MHz G: lið F lægsta tíðnin H: lárétt lína við 45dB.lækkar um -20dB/tiund fyrir neðan 547Hz og -20dB/tiund fyrir ofan 5MHz. H: Fe er mikkli hærri vegna þess að engin merki kemur i gegn Ccb i mótfasa. Fn mikkli hærri vegna þess að sama stærð inngangsþétti saman með mjög lágan Zinn gefur hærri marktíðni. Dæmi 12.1 Tyristorar, diak og triakk bætast inn í seinar meir. 35

6 Dæmi 13.1 A: Jfet, N gerð B: Frá neðan source, gate og drain C: Jfet, P gerð D: sama og lið B Dæmi 13.2 A: Drainstraum Id sem fall af forspennan -Vgs B: Straumurinn Id sem fall af spennanvds Dæmi 13.3 A: Ingangslínurit t.v. útgangslínurít t.h. B: Idss skerdingin á milli ingangsferilinn og y asinn. Vgsoff er þar sem inngangsferilinn snerta x ásinn. C: Snertill i punktið Idss. D: Hallan á Vgs=1V línan í útgangslínuritið. E: yfs = 5-7mA/V Yos = 50µA/V = 50µS. Dæmi 13.4 Yfs (gm) er i gegnum vinupunkt i rás. Yfso (gmo) er igegnum Idss punktið. B: fleygbogi (parabóla) C. Yos samsvarar hoe sem er tala fyrir útgangsleðni. D: Yis á að vera inngangsimpedansinnn en hann er mjög há i j fet. Þetta er díóða i hindrunurátt. Svo yis verða i flesta gerðar í gigaohmsstærð. E: Sem stillanlegt viðnám. F: Þá verða Vds að vera meiri en Vpinsh off (Vp). Dæmi 13.5 Idss = 16mA Vgsoff =-6,5V Yos = um 5mA/V Vp = um 5V. Dæmi 13.6 A: 5mA/V B: flot C: 6mA D: J fet með mismunandi viðbætur a,b,c hafa gjörólik forspenna og drainstraum. Dæmi 13.7 Dæmi 13.8 A: Inngangsspennu er milli grd og Cinn. Útgangsspennan er á milli grd og Cút. B: Halda gatespennan á 0V. C: Yfir Rs. D: Sjá tengimynd E: 27,6kΩ F: 26kΩ H: Einfaldari tenging. Hærri ingangsimpedans sem oftast er kostir. A: Id = 2,5mA Vgs = -0,7V B: Rg=280Ω, Rd= 2,5kΩ C: 1MΩ D: Lína í gegnum Vds=15V og Vds, Id = 8V, 2,5mA E: 8-10X Dæmi 14.1 A: Lina i gegnum 20V, 0mA og vinnupunktið 20V, 6mA B: 4mA/V C: 1500Ω D: 160Ω E: 1mA/V = 5mA/5V F: 5x G: 14dB Dæmi 14.2 A: 3,03mA B: 14V C: - D: 3,5mA/V E: 5,77x F: 6x mælt G: 7,2nF H: 2,4µF I: 482µF J: Idss = 9,5mA Vgsoff = -3,8V 36

7 Dæmi 14.3 A: 40Ω B: 3,96kΩ C: 600Ω D: 48mA/V E: 28,8mA/V F: 50µS G: 110x H: 3,3kΩ I: 0,3µF Dæmi 14.4 A: 5,5mA B: -0,2V C: 2,5kΩ D: 36Ω E: 1MΩ F: 29X G: 2,54kΩ H: 190pF I: 1,9KΩ Dæmi 14.5 A: 4,5mA B: 2,44kΩ C: 0,875V D: 194Ω E: 3,4mA/V F: 3,13X G: 9,9dB H: 5,89pF I: 1,8GHz Dæmi 14.6 A: 2,5mA B: 300Ω C: 2,2MΩ D: 3,3kΩ E: Cút & Rd+Rá >17,7Hz Cs & Rs > 5,3Hz > svar 17,7Hz F: 1kΩ Dæmi 15.1 A: Cd B: lina í gegnum (Vds, Id) = (0,20) og í gegnum (8,3) C: 4,7kΩ D: -0,6V E: 7,3MΩ F: 2,9MΩ G: 0,92 H: 368Ω Dæmi 15.2 A: Uinn er vinstri meginn 1µF uút we hægri meginn 100µF B: 3mA C: 0,91X D: 500kΩ E: 201Ω F: 0,97X G: 500kΩ H: 64Ω I. Spennutapið minnkar og útgangsimpedansinn lækkar bædi þýðir betra rás. Dæmi 15.3 A: 4,5mA B: 0,875V C: 266Ω D: Yfs = 3,4mA/V RL=729 Av = 0,71 > svar 2,133V > -2,9dB E: 54nF F: Vegna þess að crss ekki hafa teljanleg áhrif og að engin spenumögnun er i rásinni. Dæmi 16.1 A: uinn er tv á 220µF þéttir uút er th. Á 47µF þéttir. B: lína í gegnum (vds, Id) = (0,25) og (13, 3m) C: 330Ω D: 4kΩ E: Yfs línurit = 3,5mA/V > svar Av = 14X F: 153Ω G: 4kΩ H: Aðalega vegna þess að crss ekki hafa áhrif á inngangsspennan. Dæmi 16.2 A: 4,5mA B: -0,875V C: 194Ω D: 1,8kΩ E: yfs = 3,4mA/V > zinn = 117Ω F: 1,8kΩ G: 153mV H: 15,7dB I: 13,6Hz Dæmi 16.3 A: 2,52V B: 11,25V C: -1,23V D: 194Ω E: 2,7kΩ F: 4,62X G: 8Hz inngangin ráða. Dæmi 17.1 A: B: C: D mosfet leiða án á sjálfan sig án forspenna Vgs = 0V > Idss D: Einangrunnnin á milli gate og source E: Einangrunin hindra að gs díóðan fer að leiða. Þannig er ekki með J fet. F: línuritið er nákvæmlega eins nema að strauminn i drain halda áfram að hækka þegar Vgs er yfir 0V. 37

8 G: Þeir hafa frekar hátt innra viðnám Rdson i mettun. Dæmi 17.2 A: Cs B: 32Ω C: 8W D: 3W E: 1MΩ F: Fet hafa engin lekastraum á milli d og s og rennur þess vegna ekki hitalega séð af stad eins og transistorar. G: 0,5A H: sjá tengimynd. Dæmi 17.3 A: 0V B: Id = Idss = 14mA C: 8,42V D: 8,75mA/V E: Yfs = Yfso þegar vgs er 0V = 8,75mA/V F: 2,95x G: 105mV rms H: 10MΩ. Dæmi 17.4 A: 0,65V B: 16mA C: 2,3kΩ D: 40Ω E: 24,6mA/V F: 18,5mA/V G: 14,6X H: 1,46V I: 1,46V Dæmi 17.5 A: B: C: E mos tekur engin straum (lokað) án forspenna þetta er öfugt D mos. D: Þegar forspennan fer fer fettin of af sjálfan sig. Öfugt við týristor. E: Það þarf að ganga drainstraum til að stilla vinnupunktið sv Vdd spennan verða skipt á milli fetinn pg drainviðnámið. F: Mjög einfalt að tengja. Til er emosgerðir sem þolir mjög háar strauma og spennur. G: með gatespenna settur inn á halda E fettin sig on án spennu off. Þetta þyðir minni straumþörf fyrir örgjafir og þar með minni hita og hægt er að koma fleiri rofar (Emos) fyrir á flagan. Dæmi 17.6 A: 0V B: Emosfet C: sjálflokandi D: 7,5mA E: 32,8kΩ F: 12,2V G: 128,7kΩ H: Minni mögnun og minni bjögun Dæmi 17.7 A: Common drain B: Straummagnari C: 0dB = 1x D: 5,17MΩ E: 8,89mA F: 2,63MΩ G: 6,6Ω H: Engin mismunnur er á riðspennan yfir gs rymdin. Þess vegna þarf ekki að upp og afhlaða þéttin i akti með inngangsspenan. Dæmi 17.8 A:192W B: 0A fettin verða off 38

9 Dæmi 17.9 A: 0A B: 0,833A C: 22sek. D: Eitt timastudul gefur 0,63 x 6V = 3,8V sem er u.þ.b. það sama sem þröskulspennan Vth. Þess vegna fer fettin on eftir 22 sek. 39