Hinweis: Bei a) und b) fehlt der Transformator!

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1 1. Zeichnen Sie einen Einweggleichrichter inkl. Transformator b) einen Zweiweggleichrichter inkl. Transformator c) Brückengleichrichter inkl. Transformator b) c) U di=0,45 U 1 U di=0,45 U 1 U di=0,9 U 1 Hinweis: Bei und b) fehlt der Transformator! 2. Aus welchen Halbleitermaterialen sind Dioden hergestellt? b) Welches Halbleitermaterial wird am meisten verwendet?? c) Welche Schwellspannung braucht eine Diode um leitend zu werden? d) Zeichnen Sie das Symbol einer Diode und bezeichnen Sie die Anschlüsse e) Wie ist eine Diode aufgebaut? Silizium, Germanium oder Selen b) Silizium c) Silizium: 0,7V Germanium: 0,3V Selen: 0,6V d) Symbol einer Diode: Anode Kathode e) Die Diode besteht aus einem pn-übergang. Beide Schichten sind z.b. aus Silizium (4-wertig). Die n-leitende Schicht ist verunreinigt (dotiert) mit 5-wertigen Störatomen (z.b. Arsen). Die p-leitende Schicht ist verunreinigt (dotiert) mit 3-wertigen Störatomen (z.b. Indium).

2 3. Zeichnen Sie die Schaltung eines Netzgerätes für eine geglättete Gleichspannung b) Wie sieht die geglättete Gleichspannung am Ausgang des Netzgerätes aus? b) 4. Für was wird die Zenerdiode verwendet? b) Wie wird die Zenerdiode betrieben? c) Wenn die Durchbruchspannung (Zenerspannung) U Z erreicht ist, fliesst ein grosser Strom durch die Z-Diode. In welchem Bereich kann die Zenerspannung hergestellt werden? d) Welches Verhalten hat die Zenerdiode in Durchlassrichtung? Stabilisierung von Gleichspannung, Überspannungsschutz Symbol: b) In Sperrrichtung c) 2V bis 600V d) Wie normale Dioden 5. Zeichnen Sie das Symbol eines npn-transistors und bezeichnen Sie die Anschlüsse b) Was bezweckt der Transistor? c) Von wo nach wo fliesst der Steuerstrom (= Basisstrom I B ) d) Von wo nach wo fliesst der Hauptstrom (= Kollektorstrom I C ) e) Wie gross muss die Basis-Emitterspannung (Schwellspannung) sein, damit der Transistor leitet? f) Für was wird der Transistor verwendet? B C E Basis Kollektor Emitter

3 b) Mit einem kleinen Steuerstrom kann ein grosser Strom geschaltet werden (eine Art elektronisches Relais) c) Von der Basis zum Emitter d) Vom Kollektor zum Emitter e) 0,7V (wie bei der Diode) f) Als Schalter und als Verstärker 6. Zeichnen Sie das Symbol des Thyristors und bezeichnen Sie deren Anschlüsse b) Erklären Sie das Funktionsprinzip des Thyristors anhand einer Sinuskurve A K G Anode Kathode Gate (Tor) b) Durch einen Stromimpuls vom Gate zur Kathode kann der Thyristor bei positiver Anoden-Kathoden-Spannung gezündet werden (leitend gemacht werden). Der Thyristor hört nur auf zu leiten (löscht), wenn der Anoden-Strom einen gewissen Minimalstrom, den Haltestrom, unterschreitet. Das ist bei Wechselspannung der Fall, wenn der Sinus wieder den Nulldurchgang durchquert.

4 7. Zeichnen Sie das Symbol des Triacs und bezeichnen Sie deren Anschlüsse b) Erklären Sie das Funktionsprinzip des Triacs anhand einer Sinuskurve A 1 Anode 1 A 2 Anode 2 G Gate (Tor) b) Mit einem Steuerimpuls kann der Triac in beide Richtungen gezündet werden. Der Triac sperrt wieder, sobald der Haltestrom unterschritten wird. Das ist bei Wechsel-spannung der Fall, wenn der Sinus wieder den Nulldurchgang durchquert. 8. Welches elektronische Bauelement wird für die Phasenanschnittsteuerung verwendet? b) Was ist der Unterschied einer Phasenanschnitt- und einer Phasenabschnittsteuerung? c) Nennen Sie eine Anwendung der Phasenanschnittsteuerung. Der Thyristor oder der Triac b) Phasenanschnitt: siehe Abbildungen in Aufgabe 6 und 7 Phasenabschnitt: Der Sinus beginnt bei Null und wird dann abgeschnitten (sehr aufwendige Schaltung!) c) Lichtdimmer (für ohmsche oder induktive Last) Für kapazitive Lasten unbedingt Phasenabschnitt verwenden, da die Ströme bei einem Phasenanschnitt sehr hoch wären!

5 9. Zeichnen Sie das Symbol des Diacs und bezeichnen Sie deren Anschlüsse b) Was ist der Diac genau gesehen? c) Für was wird ein Diac verwendet? A 1 Anode 1 A 2 Anode 2 b) Zwie entgegen gerichtete Zenerdioden c) Um den Thyristor bzw. Triac zu zünden 10. Zeichnen Sie das Symbol eines NTC-, PTC, VDR- und LDR-Widerstandes b) Was ist ein NTC-, PTC-, VDR- und LDR-Widerstand? c) Nennen Sie Anwendungen des NTC-, PTC-, VDR- und LDR-Widerstandes NTC: PTC: VDR: LDR: b) NTC: Heissleiter. Sie leiten bei höheren Temperaturen besser als bei niedriger Temperatur. Sie haben einen negativen Temperaturkoeffizienten. PTC: Klatleiter. Der Widerstandswert wird beim Ansteigen der Temperatur grösser. Positiver Temperaturkoeffizient. VDR (Voltage Dependant Resistor): Spannungsabhängiger Widerstand (Varistor). Von einer bestimmten Spannung an wird der Varistor niederohmig und verhindert dadurch einen weiteren Spannungsanstieg. LDR (Light Dependent Resistor): Lichtabhängiger Widerstand. Widerstandswert sinkt bei Lichteinfall. c) NTC: Temperaturfühler bei Temperaturmessung, Anzugsverzögerung (in Reihe zum Relais), Abfallverzögerung (parallel zum Relais), Reduzierung des Einschaltstromes in Stromkreisen PTC: Motorvollschutz, Temperaturregelung für eine Heizung

6 VDR: Spannungsbegrenzung, Spannungsstabilisierung, Überspannungsschutz von Halbleiter, Ableiter bei Blitzschutz LDR: Beleuchtungsstärkemesser (Luxmeter), Dämmerungsschalter, Sensor in Lichtschranken 11. Zeichnen Sie folgende Verknüpfungsglieder (nicht prüfungsrelevant) UND d) NOR b) ODER e) NOT (NICHT) c) NAND f) XOR (EXKLUSIVE ODER) b) c) d) e) f) 12. Was ist der Unterschied zwischen Steuern und Regeln? (nicht prüfungsrelevant) Steuern: Verknüpft z.b. in einer SPS (Speicherprogrammierbare Steuerung) Eingänge und Ausgänge je nach Programmierung. Oder einfache Schützensteuerungen. Beispiel: Regeln: Ausgangsgrösse (Istzustand) wird erfasst (gemessen) und mit der Sollwertvorgabe (Sollzustand) verglichen. Beispiel einer Regelung:

7 13. Was sind Sensoren und was Aktoren? (nicht prüfungsrelevant) Sensoren: Sensoren senden ein Signal z.b. in eine SPS, wo die Signale miteinander Verknüpft werden. Beispiele von Sensoren: induktive Näherungsschalter (reagieren auf Metall), Lichtschranken Aktoren: Aktoren werden z.b. von der SPS angesteuert. Beispiele: Magnetventile, Schützen, Relais 14. Was verstehen Sie unter RAM, ROM und EEPROM? RAM: Arbeitsspeicher (Lesbar und Beschreibbar) ROM: Festwertspeicher, der nur gelesen werden kann (Für den Start des Computers nötig) EEPROM: Kann verändert und gelöscht werden (z.b. in einer SPS) 15. Bei Bussystemen unterscheidet man verschiedene Verdrahtungsarten (Topologien). Welche? (nicht prüfungsrelevant) Bus, Stern, Ring, Baum, Vermascht 16. Wo werden Bussysteme angewendet? (nicht prüfungsrelevant) EIB, ISDN, SPS

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