DV Anwendungen WS 2013/14

Transkript

1 Klausur DV Anwendungen WS 2013/14 Name: Vorname: Matrikelnr.: Account: Aufgabe Summe Mögliche Punkte Erreichte Punkte Note Hinweise: Klausurdauer: ca. 60 Minuten Erlaubte Hilfsmittel: handgeschriebene Formelsammlung, eine Seite DIN A4 Taschenrechner Alle von Ihnen erzeugten Daten werden auf Ihrem Laufwerk gespeichert Aufgabe 1. : Kurzfragen (10 Punkte) Kreuzen Sie bei den folgenden Kurzfragen das zutreffende an. Jedes richtige Kreuz bringt Ihnen 0,25 Punkte. Kein Kreuz oder ein es Kreuz bringen Ihnen 0,25 Punkte Abzug. Es werden keine Abzüge unter die 0 Punkte durchgeführt. Somit können Sie für jede Kurzfrage zwischen 0 und 1 Punkte erreichen. a) Mit welchem Diagrammtyp sollten aufgenommene Messwerte, mit großen Abständen zwischen den einzelnen Werten, in Excel dargestellt werden? Punkt-Diagramm mit interpolierten Linien Punkt-Diagramm mit geraden Linien Linien-Diagramm (2D-Linien) Punkt-Diagramm mit interpolierten Linien und Datenpunkten Seite 1 von 5

2 b) Welche der folgenden Adressen bilden eine absolute Adresse in Excel ab? Q7 Reins CZ3 X86 c) Welche Quelle in PSpice kann für transiente-simulationen verwendet werden? STIM1 VDC VSRC VAC d) Welche der folgend dargestellten PSpice Angaben entsprechen einem Wert von 0,463 Farad? 463pF 463mF 463nF 463uF e) Welche Elemente werden in PSpice benötigt, um Ströme oder Spannungen gezielt in einer OUTPUT-Datei zu speichern? IPrint Spannungs-Differenz-Marker VPrint2 Bubble f) Wie können Knoten in einer Output-Datei von PSpice durch den Bediener benannt werden? Strom/Spannungs Marker Bubble Netzlisten vom Nutzer geschrieben Label Seite 2 von 5

3 g) Mit welchen Quellen ist es in PSpice möglich einen DC Sweep durchzuführen? VAC VPULSE VSRC VDC h) Welche Einstellung für eine transiente Analyse ergibt ein sinnvolles Ergebnis in der Probe-Darstellung? Print Step: 1 us Final Time: 1 us Step Ceiling: 1 us Print Step: 10 us Final Time: 10 ms Step Ceiling: 10 us Print Step: 0 ns Final Time: 10 ms Step Ceiling: 1 us Print Step: 1 us Final Time: 10 ms Step Ceiling: i) Welche Möglichkeiten gibt es in PSpice Ergebnisse einer DC Analyse darzustellen? DC-Sweep eingestellt -> Darstellung in Probe DC-Sweep nicht eingestellt DC-Sweep nicht eingestellt DC-Sweep eingestellt ->Darstellung in OUTPUT-Datei -> Darstellung in Probe -> Darstellung in Schematics -> Printer verwendet j) Welche Einstellung muss für eine AC-Analyse, dargestellt in Probe, vorgenommen werden, wenn ein Frequenzbereich von 10 Hz bis 10 MHz betrachtet und die Auflösung auf 100 Punkte pro Dekade eingestellt werden soll. Print Step: 0.1ms Final Time: 0.1s Step Ceiling: 0.1ms Global Pram: Fvar Value List: 10, 100, 1k, 10k, 100k, 1Meg Pts/Decade: 100 Start Freq: 10 End Freq: 10Meg TotalPts: 100 Start Freq: 10 End Freq: 10Meg Seite 3 von 5

4 Aufgabe 2. Sie finden auf dem Laufwerk U eine Textdatei mit dem Namen Klausurdaten. Sie wissen nicht in welchem Format oder aus welcher Hard- bzw. Software diese Daten stammen. Führen Sie die folgenden Aufgaben mit Hilfe der Ihnen zur Verfügung gestellten Daten durch. a) Laden Sie die in der Textdatei befindlichen Daten in ein Excel Dokument ein. b) Formatieren Sie die eingelesenen Spalten so, dass Sie eine Schriftgröße von 11 bei einer Schriftart von David aufweisen. c) Berechnen Sie mit den eingelesenen Winkeln aus der Textdatei die Funktionen sin(2x) und cos(x). d) Formatieren Sie die Spalten mit den von Ihnen berechneten Werten so, dass Sie eine Schriftgröße von 10 bei einer Schriftart von KaiTi aufweisen. e) Stellen Sie die berechneten Werte für die Funktionen in einem Diagramm dar. Stellen Sie die Werte für die cos-funktion auf der x-achse und die für die sin- Funktion auf der y-achse dar. f) Formatieren Sie Ihr Diagramm so, dass die Achsen von -1 bis +1 dargestellt werden. g) Stellen Sie das Diagramm mit Achsenbeschriftungen dar. Die x-achse wird mit cos(x) und die y-achse mit sin(2x) beschriftet. Aufgabe 3. Gegeben ist die nebenstehende Schaltung mit den folgenden Werten: V1 = 5 V Ri = 1 Ω R1 = 180 Ω R2 = 250 Ω a) Erstellen und vervollständigen Sie die Schaltung mit den gegebenen Werten und speichern Sie das Schaltbild der Schaltung in Word ab. b) Führen Sie eine erste Simulation in Schematics durch. Speichern Sie das Schaltbild mit Strömen und Spannungen der Simulation erneut in Word ab. Entfernen Sie doppelte Anzeigen von Strömen und Spannungen. c) Erzeugen Sie einen DC-Sweep um die Quellenspannung von 0 V bis 5 V zu simulieren. Erzeugen Sie dabei linear verteilte Punkte im Abstand von 0,1 V. d) Speichern Sie alle berechneten Stromwerte in der Output-Datei ab. Speichern Sie die hierfür notwendige Schaltung in Word ab. e) Lesen Sie für den Spannungswert 2,5 V die in der Output-Datei befindlichen Werte der Ströme und tragen Sie diese in die folgenden Kästchen ein. I ges I D1 I D2 Seite 4 von 5

5 Aufgabe 4. Gegeben ist die nebenstehende Schaltung mit den folgenden Werten: V1 = 1 V Ri = 100 kω R1 = 15 Ω R2 = 1 kω C1 = 10 nf L1 = 100 mh a) Erstellen und vervollständigen Sie die Schaltung mit den gegebenen Werten und speichern Sie das Schaltbild der Schaltung in Word ab. b) Erzeugen Sie eine AC-Simulation zwischen 10 Hz und 1 MHz mit 100 Punkten pro Dekade. Führen Sie eine erste Simulation durch, in der Sie alle Ströme ohne die Hilfe von Markern in drei Plots darstellen. Speichern der erzeugten Plots in Word. c) Stellen Sie PSpice so ein, dass Ihre Simulationsergebnisse nach jeder neuen Simulation wieder so dargestellt werden, wie die vorherige dargestellt wurde. d) Führen Sie eine Simulation durch, bei der der Wert des Kondensators die Werte 100 nf, 1 µf und 10 µf annimmt. Speichern Sie Ihre erzeugten Plots in Word. Aufgabe 5. Gegeben ist der nebenstehende zeitliche Verlauf einer Spannungsquelle. a) Entwerfen Sie eine Schaltung mit Schematics um diesen periodischen Verlauf zu erzeugen. Speichern Sie das Schaltbild der Schaltung und den von Ihnen erzeugten Verlauf, bis 200 µs in Word ab. b) Verändern Sie Ihre Schaltung so, dass Ihr Verlauf auf einen Spannungswert von 0 V absinkt. Speichern Sie die von Ihnen erstellte Schaltung und den erzeugten Verlauf in Word ab. 8.0V 6.0V 4.0V 2.0V 0V -2.0V 0s 10us 20us 30us 40us 50us 60 V(R1:1) Time Viel Erfolg und schöne Semesterferien Seite 5 von 5