ΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΜΑΚΑΡΙΟΣ Γ ΣΧΟΛΙΚΗ ΧΡΟΝΙΑ: 2013 2014 ΓΡΑΠΤΕΣ ΠΡΟΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΜΑΪΟΥ/ΙΟΥΝΙΟΥ 2014 Κατεύθυνση: Θεωρητική Μάθημα: Τεχνολ.& Εργ. Ηλεκτρονικών Τάξη: Β Αρ. Μαθητών: 8 Κλάδος: Ηλεκτρολογία Ημερομηνία: 21. 05. 2014 Τμήμα: ΘΗΥ2 Ώρα εξέτασης: 07:45-09:45 Εισηγητές: Θεοχάρους Θεοχάρης ( Β.Δ.) Κοκκίνου Βερόνικα ( Β.Δ.) Ονοματεπώνυμο μαθητή/τριας:.... Βαθμός: Υπογραφή:. ΟΔΗΓΙΕΣ: Επιτρεπόμενη διάρκεια εξέτασης 2 ώρες (120 λεπτά) Αριθμός σελίδων εξεταστικού δοκιμίου 10 (δέκα) 1. Να απαντήσετε σε όλες τις ερωτήσεις. 2. Όλες οι ερωτήσεις να απαντηθούν στο εξεταστικό δοκίμιο. 3. Το εξεταστικό δοκίμιο αποτελείται από τρία (3) Μέρη (Α,Β και Γ ). 4. Το Μέρος Α αποτελείται από (12) ερωτήσεις. Κάθε ορθή απάντηση βαθμολογείται με (4) μονάδες. 5. Το Μέρος Β αποτελείται από (4) ερωτήσεις. Κάθε ορθή απάντηση βαθμολογείται με (8) μονάδες. 6. Το Μέρος Γ αποτελείται από (2) ερωτήσεις. Κάθε ορθή απάντηση βαθμολογείται με (10) μονάδες. 7. Επιτρέπεται η χρήση μη προγραμματιζόμενης υπολογιστικής μηχανής. 8. Δεν επιτρέπεται η χρήση διορθωτικού υλικού. 9. Να γράφετε μόνο με μπλε μελάνι (τα σχήματα επιτρέπεται να γίνουν με μολύβι).
ΜΕΡΟΣ Α : Κάθε ορθή απάντηση βαθμολογείται με 4 μονάδες 1. α) Να δώσετε τον ορισμό του ημιαγωγού. β) Να εξηγήσετε πως δημιουργείται ο ημιαγωγός τύπου Ν.. 2. Να σχεδιάσετε τα σύμβολα των τρανζίστορ FET επαφής με δίαυλο τύπου Ν και τύπου Ρ και να ονομάσετε τους ακροδέκτες τους. 3. Να εξηγήσετε τι συμβαίνει στην επαφή ΡΝ μόλις σχηματιστεί, όταν δεν υπάρχει συνδεμένη εξωτερική πηγή...................... 2
4. α) Τι είναι τα φωτοευαίσθητα στοιχεία; β) Να ονομάσετε δύο(2) από αυτά και να σχεδιάσετε τα ηλεκτρικά τους σύμβολα.... 5. Η παράμετρος α ενός τρανζίστορ ισούται με 0,975. Να υπολογίσετε την παράμετρο β του τρανζίστορ. Τι μας δείχνει η παράμετρος α σε ένα τρανζίστορ... 6. α) Nα σχεδιάσετε κύκλωμα σταθεροποιητή τάσης με δίοδο ζένερ. β) Να αναφέρετε μια βασική συνθήκη που πρέπει να ισχύει απαραίτητα, ώστε να εξασφαλίζεται η λειτουργία της διόδου ζένερ. 3
7. Να συμπληρώσετε τα κενά με την κατάλληλη λέξη: Στη συνδεσμολογία κοινoύ συλλέκτη ο ακροδέκτης εισόδου είναι, εξόδου., ενώ.. είναι κοινή για είσοδο και έξοδο. Στη συνδεσμολογία αυτή η αντίσταση εξόδου είναι πολύ... 8. α) Να δώσετε τον ορισμό της ευθείας φόρτου για έναν ενισχυτή. β) Τι μπορεί να συμβεί στο σήμα εξόδου του ενισχυτή, αν το σημείο ηρεμίας τρανζίστορ δεν επιλεγεί στο μέσο της ευθείας φόρτου; 9. Πώς πολώνεται ένας ενισχυτής που λειτουργεί σε τάξη Β; Ποιο μέρος του σήματoς εισόδου ενισχύει; 10. Τι επιτυγχάνουμε με την αυτοπόλωση του τρανζίστορ με διαιρέτη τάσης; Να σχεδιάσετε κύκλωμα αυτοπόλωσης με διαιρέτη τάσης. 4
11. Να σχεδιάσετε τη χαρακτηριστική καμπύλη τάσης - ρεύματος μιας τυπικής διόδου επαφής. Στη συνέχεια να σημειώσετε πάνω σε αυτήν τις τρεις περιοχές όπου μπορεί να βρεθεί η δίοδος, όταν μεταβάλλεται η εξωτερική τάση στα άκρα της. 12. α) Να αναφέρετε τη χρήση των θυρίστορ. β) Ποια είναι η κατασκευαστική διαφορά του τμήματος του εκπομπού από τα άλλα δυο τμήματα του τρανζίστορ;. 5
ΜΕΡΟΣ Β : Κάθε ορθή απάντηση βαθμολογείται με 8 μονάδες 13. α) Να σχεδιάσετε το σύμβολο του τελεστικού ενισχυτή (Τ.Ε.) και να ονομάσετε τους ακροδέκτες του. β) Ποιες είναι οι βασικές βαθμίδες του Τ.Ε; γ) Να αναφέρετε δυο(2) χρήσεις του Τ.Ε. δ) Να σχεδιάσετε το κύκλωμα Τ.Ε. με κλειστό βρόγχο και να υπολογίσετε την απολαβή του ενισχυτή. Δίδονται: R 1 =20 ΚΩ R 2 =800Ω. 14. α) Να περιγράψετε την κατασκευή και να εξηγήσετε τη λειτουργία της διόδου φωτοεκπομπής (LED). β) Να σχεδιάσετε κύκλωμα με δίοδο LED έτσι ώστε να εκπέμπει φως.nα υπολογίσετε το I max της διόδου που διαρρέει το κύκλωμα αν η προστατευτική αντίσταση Rs του κυκλώματος είναι 250 Ω. Δίδεται: Η τάση της πηγής U =24V..... 6
15. α) Να σχεδιάσετε το σύμβολο του ελεγχόμενου ανορθωτή πυριτίου (SCR) και να ονομάσετε τους ακροδέκτες του. β) Να σχεδιάσετε τη χαρακτηριστική καμπύλη του SCR.Με τη βοήθεια της χαρακτηριστικής καμπύλης του να εξηγήσετε τη λειτουργία του. 16. Να τοποθετήσετε την κάθε πρόταση α, β, γ, δ, ε στην ανάλογη στήλη που αντιστοιχεί στον πίνακα 1. Κάθε επιλογή να χρησιμοποιηθεί μόνο μια φορά. α) Οι ενισχυτές μπορούν να ενισχύσουν ένα μεγάλο φάσμα συχνοτήτων. β) Το σήμα από την έξοδο της μιας βαθμίδας ενίσχυσης οδηγείται στην είσοδο της επόμενης μέσω ενός πυκνωτή. γ) Με αυτή τη μέθοδο σύζευξης ο ενισχυτής δεν μπορεί να ενισχύσει τις πολύ χαμηλές συχνότητες. δ) Αυτή η μέθοδος σύζευξης έχει ένα πολύ μεγάλο μειονέκτημα. Οι μικρές θερμικές μεταβολές στην πόλωση της πρώτης βαθμίδας ενίσχυσης θα ενισχυθούν από την επόμενη και θα φέρουν μεγάλες μεταβολές στην πόλωσή τους. ε) Με αυτό τον τρόπο σύζευξης περιορίζουμε το φάσμα συχνοτήτων που θα ενισχύσει ο ενισχυτής, τόσο στις χαμηλές όσο και στις υψηλές συχνότητες. Άμεση σύζευξη Σύζευξη με πυκνωτή Σύζευξη με μετασχηματιστή Πίνακας 1 7
ΜΕΡΟΣ Γ - Κάθε ορθή απάντηση βαθμολογείται με 10 μονάδες 17. Δίδεται το κύκλωμα του σχήματος 1. Να υπολογίσετε τα ρεύματα I B, I E, I C καθώς επίσης και την τάση εξόδου V CE, αν η τάση V BB = 6V, η V CC = 12V, η αντίσταση R B = 100KΩ και η R C = 1KΩ. Το τρανζίστορ είναι πυριτίου και η παράμετρος β = 150. 8
18. α) Να σχεδιάσετε κύκλωμα πλήρους ανόρθωσης με δύο(2) διόδους και αντίσταση R L. β) Να χαράξετε την πορεία του ρεύματος πάνω στο κύκλωμα κατά τη θετική ημιπερίοδο της τάσης εισόδου. γ) Να σχεδιάσετε στους δοθέντες άξονες την τάση U RL,στα άκρα της αντίστασης R L, και το ρεύμα I RL που διαρρέει την αντίσταση R L. Να υπολογιστεί η U RL και το I RL. Δίδονται: U IN =80V και R L =200Ω. δ) Πώς μπορούμε να βελτιώσουμε την κυμάτωση της κυματομορφής της τάσης U RL στα άκρα της R L ; ε) Να γράψετε τα δυο(2) βασικά μειονεκτήματα αυτού του ανορθωτή. 9
ΤΕΛΟΣ ΕΞΕΤΑΣΤΙΚΟΥ ΔΟΚΙΜΙΟΥ Ο Συντονιστής Ο Διευθυντής Θεοχάρης Θεοχάρους (Β.Δ.) Γεώργιος Χατζημιχαήλ 10