Studentenmitteilung 1. Semester - WS 2007

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1 NIVERSITÄT LEIPZIG Institut für Informatik Studentenmitteilung. Semester - WS 2007 bt. Technische Informatik Dr. rer.nat. Hans-Joachim Lieske Tel.: [49] Johannisgasse 26 - Zimmer: Jo lieske@informatik.uni-leipzig.de www: Freitag, 30. November 2007 ufgaben zu Übung Grundlagen der Technischen Informatik 5. ufgabenkomplex -. ufgabe erechnung einer Transistorschaltung erechnen Sie folgende Schaltung. Werte: = 9V E = 4,2V I = 27 E = 0,7V I Q = 5 I I Q +I + Formeln: = I R R I R L = I I c I Q I T E I = 5 Q I = + = + R2 RL E R 2 E I E P = E I mit E = 0, 7V P = I tot E P = P + P Word Datei: s-a05_ws Dr. H.-J. Lieske -Seite

2 ufgabe: erechnen Sie die Widerstände der Schaltung.. Zeichnen Sie mithilfe des rbeitspunktes ( E und I ) und der etriebsspannung die Widerstandsgerade für R L im Kennlinienfeld 2. rechnen Sie mithilfe der Werte, E und I den Kurzschlußstrom I K 3. erechnen Sie Wert des Widerstandes R L aus der etriebsspannung und den Kurzschlußstrom I K 4. erechnen Sie den Strom I RL durch den Widerstand R L 5. erechnen Sie die Spannung RL über den Widerstand R L 6. estimmen Sie mithilfe des Kennlinienfeldes den asisstrom I für den rbeitspunkt 7. erechnen Sie die Stromverstärkung für den rbeitspunkt (I und I ) 8. erechnen Sie Querstrom I Q 9. erechnen Sie den Strom I durch den Widerstand R 0. erechnen Sie die Spannung über den Widerstand R. erechnen Sie den Widerstand R 2. erechnen Sie den Strom I R2 durch den Widerstand R 2 3. erechnen Sie die Spannung R2 über den Widerstand R 2 4. erechnen Sie den Widerstand R 2 5. estimmen Sie die Spannung E0 und den Strom I 0 für den nichtangesteuerten Transistor (I =0) mithilfe des Kennlinienfeldes 6. estimmen Sie die Spannung Emax den Strom I max und den asisstrom I max für den vollausgesteuerten Transistor (I =max) mithilfe des Kennlinienfeldes Nicht gefordert, wird im Seminar vorgerechnet. 7. estimmen Sie die asisverlustleistung P (0), P (30) und P (I max ) für die asisströme I =0 und I =30 und I max 8 estimmen Sie die Kollektorverlustleistung P (0), P (30) und P (I max ) für die asisströme I =0 und I =30 und I max 9 estimmen Sie die Totale-Verlustleistung P tot (0), P tot (30) und P tot (I max ) für die asisströme I =0 und I =30 und I max Die Spannung unter Punkt 5 entspricht dem realen high - usgangspegel und die unter Punkt 6 dem realen low - usgangspegel. Die Spannung Emax ist gerade am kleinsten wenn der Strom I max am größten ist. emerkung: lle Werte sind auf 4 Stellen zu berechnen. eim blesen aus den Kennlinienfeldern auf den halben Strich runden. Im Zweifelsfall auf den nächsthöheren. Die Genauigkeit ergibt sich hier aus der blesegenauigkeit. ei den asisströmen ist auf 0,5 zu interpolieren. Word Datei: s-a05_ws Dr. H.-J. Lieske -Seite 2

3 I Transistor I V 2V 4V 6V 8V E 0 Word Datei: s-a05_ws Dr. H.-J. Lieske -Seite 3

4 5. ufgabenkomplex - 2. ufgabe Spannungen und Ströme am R-Tiefpass Gegeben ist folgende Schaltung: I E = 2,0V 0 = 2,0V + j 0V R R = 2kΩ = 200nF E = ufgaben:. estimmen Sie die folgenden Werte für die Frequenz von f=00 Hz... estimmen Sie den komplexen Widerstand von R in der Normal- und der Versorform.2. estimmen Sie den komplexen Widerstand R von in der Normal- und der Versorform.3. estimmen Sie den komplexen Widerstand R = R + R in der Normal- und der Versorform ges.4. estimmen Sie den komplexen Strom I in der Normal- und der Versorform.5. estimmen Sie den komplexen Strom I.6. estimmen Sie den komplexen Strom I.7. estimmen Sie die komplexe Spannung durch R in der Normal- und der Versorform durch in der Normal- und der Versorform über R in der Normal- und der Versorform.8. estimmen Sie die komplexe Spannung = über in der Normal- und der Versorform.9. Überprüfen Sie den Maschensatz durch die erechnung von E = R + in der Normalform.0. estimmen Sie die Spannungsverhältnis D = in der Normal- und der Versorform E 2. estimmen Sie die folgenden Werte, wie unter., für die Frequenz von khz. 3. estimmen Sie die folgenden Werte, wie unter., für die Frequenz von 0kHz. 4. Vergleichen Sie die Spannungsverhältnisse D = E für f=00 Hz, D 2 für f=khz und D 3 für f=0khz in der Normal- und der Versorform Word Datei: s-a05_ws Dr. H.-J. Lieske -Seite 4

5 Für die komplexen Größen gilt folgende Schreibweise am eispiel von : ( jφ ( ( =, r + j, i = e = φ = (cos[ ] sin[ ]) φ + j φ Die Schreibweise hat auch für Ströme und Widerstände und Leitwerte zu erfolgen. Für die Spannungen ist das Symbol, für die Ströme das Symbol I, für die Widerstände das Symbol R und für die Leitwerte ist das Symbol G zu Verwenden. Z, X und Y sind nicht zu verwenden, da diese ezeichnungen von dem allgemeinen Schema abweichen und zu Verwirrungen führen können. lle Winkelangaben haben in Grad zu erfolgen. Die Versorform z. : φ ) ist eine vereinfachte Schreibweise der Eulerschen Form ( z. : R e = jφ R ( ), die auch die nschaulichkeit verbessert. φ = e jφ R eachten Sie, dass beim idealen ohmschen Widerstand das Imaginärteil und bei der idealen Kapatzität und Induktivität das Realteil gleich null ist. Word Datei: s-a05_ws Dr. H.-J. Lieske -Seite 5

6 emerkung: Für alle ufgaben gilt:. In allen Formeln mit Zahlen sind die Maßeinheiten mitzuschleifen. 2. ei den Endergebnissen sind die Maßeinheiten zu verwenden, die, wenn vorhanden, aus einem uchstaben bestehen. Während der Rechnung können Sie nach eigenem Ermessen verfahren. 3. ei den Endergebnissen sind die 0 ±3 Präfixe konsequent zu verwenden. Während der Rechnung können Sie nach eigenem Ermessen verfahren. Präfixe nur verwenden, wenn eine Maßeinheit dahinter ist. 4. lle ufgaben auf insgesamt 4 Stellen genau berechnen, wenn in ufgabe nicht anders angegeben. In der Klausur ist kein Rechner erlaubt, dort sind es entsprechend weniger Stellen. 5. Die ufgaben sind zu nummerieren, auch die Teilaufgaben. 6. Der Rechenweg muß ersichtlich sein. Gegebenenfalls das Schmierblatt anheften. 7. Jedes latt ist wie folgt zu nummerieren Seite/Gesamtzahl der Seiten (z.. Seite 6/8) Nichtbeachtung wird mit Punktabzug geahndet! Präfixe zur Kennzeichnung des Vielfachen von gesetzlichen Einheiten (dezimal) Zeichen Faktor ezeichnung Y 0 24 Yotta Z 0 2 Zetta E 0 8 Exa P 0 5 Peta T 0 2 Tera G 0 9 Giga M 0 6 Mega k 0 3 Kilo mgang mit den Präfixen am eispiel einer 4 stelligen Genauigkeit: eispiele: - - -, - Präfix Maßeinheit - -, - - Präfix Maßeinheit -, Präfix Maßeinheit 26,4μF; 33,45kHz; 2,456MΩ; 7,482 m 0-3 Milli μ 0-6 Mikro n 0-9 Nano p 0-2 Piko f 0-5 Femto a 0-8 tto z 0-2 Zepto y 0-24 Yokto Weniger gebräuchlich nur zu Information h 0 2 Hekto da 0 Deka d 0 - Dezi c 0-2 Zenti Word Datei: s-a05_ws Dr. H.-J. Lieske -Seite 6