2012 Qualifikationsverfahren Multimediaelektroniker / Multimediaelektronikerin Berufskenntnisse schriftlich Basiswissen: Bauteilkunde

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1 2012 Qualifikationsverfahren Multimediaelektroniker / Multimediaelektronikerin Berufskenntnisse schriftlich Basiswissen: Bauteilkunde Name... Vorname... Kandidatennummer... Datum... Zeit 120 Minuten für alle 3 Positionen (Für die Position Bauteilkunde wird 30 Minuten Prüfungszeit empfohlen) Hilfsmittel erlaubt: Taschenrechner (netzunabhängig) Formelbuch in einem Bundesordner A5 mit einer Rückenbreite von 7 cm. Der Ordner kann noch mit persönlichen Unterlagen aufgefüllt werden. nicht erlaubt: Datenaustausch Hinweis: Bei Berechnungen muss der Lösungsweg ersichtlich sein! Notenskala Maximale Punktzahl: = Note ,5 = Note 5, ,5 = Note ,5 = Note 4, ,5 = Note ,5 = Note 3,5 7-8,5 = Note 3 5-6,5 = Note 2,5 3-4,5 = Note 2 1-2,5 = Note 1,5 0-0,5 = Note 1 Erreichte Punktzahl Note Name der Experten/Expertinnen (Blockschrift) Unterschrift der Experten/Expertinnen Sperrfrist: Diese Prüfungsaufgaben dürfen nicht vor dem 1. September 2013 zu Übungszwecken verwendet werden! Erarbeitet durch: Arbeitsgruppe Prüfungsfragen im Beruf Multimediaelektroniker/in Herausgeber: SDBB, Abteilung Qualifikationsverfahren, Bern

2 Basiswissen: Bauteilkunde 1. Zeichnen Sie das Symbol für einen N - Kanal PNFET und beschriften Sie die einzelnen Elektroden..../ 1 2. Zeichnen Sie die Symbole für folgende passive Bauteile. Bauteil Symbol Z-Diode LDR-Widerstand NTC-Widerstand Potentiometer.../ 2.../ 3 BS_BAUTEILKUNDE_Kandidat_QV_2012_Stand_17_02_12.docx 2

3 Basiswissen: Bauteilkunde 3. Welche Schaltung hat die kleinste Kapazität? Alle Kondensatoren haben die gleiche Kapazität. Übertrag.../ 3 A) B) C) C1 1u C4 1u C5 1u C7 1u C9 1u C2 1u C6 1u C8 1u C3 1u A B C.../ 1 4. Bei der gezeichneten Schaltung müssen Sie den 100µF Elektrolytkondensator ersetzen. Sie haben die folgenden Kondensatoren zur Verfügung. Welcher Kondensator ist die beste Wahl? 100µF / 6.3V 100µF / 10V 100µF / 16V.../ 1 100µF / 63V Übertrag.../ 5 BS_BAUTEILKUNDE_Kandidat_QV_2012_Stand_17_02_12.docx 3

4 Basiswissen: Bauteilkunde 5. An einer Leuchtdiode wurden folgende Spannungs- und Stromwerte aufgenommen. Übertrag.../ 5 U (V) I (ma) a) Zeichnen Sie die Kennlinie I = (f) U..../ 3 b) Berechnen Sie die Leistung der LED bei einem Strom von 30mA..../ 1 c) Zeichnen Sie die Messschaltung, mit welcher diese Spannungs- und Stromwerte aufgenommen wurden..../ 2 Übertrag.../ 11 BS_BAUTEILKUNDE_Kandidat_QV_2012_Stand_17_02_12.docx 4

5 Basiswissen: Bauteilkunde Übertrag.../11 6. Das Diagramm zeigt die Stromsteuerkennlinie eines Transistors. I C I B Berechnen Sie den Stromverstärkungsfaktor B für: a) einen Kollektorstrom von 20mA und b) für einen Kollektorstrom von 30mA..../ 2 Übertrag.../ 13 BS_BAUTEILKUNDE_Kandidat_QV_2012_Stand_17_02_12.docx 5

6 Basiswissen: Bauteilkunde Übertrag.../ Symmetrisches Netzteil. a) Beschreiben Sie die Aufgabe der Diode D1. b) Beschreiben Sie die Aufgabe des Widerstandes R9. c) Beschreiben Sie die Aufgabe des Kondensators C1..../ 3 Übertrag.../ 16 BS_BAUTEILKUNDE_Kandidat_QV_2012_Stand_17_02_12.docx 6

7 Basiswissen: Bauteilkunde 8. Das Diagramm zeigt die Entladekurven verschiedener Batterien und Akkus. Berechnen Sie die Kapazität des Lithium-Akkus, wenn die Entladespannung bei 1.2V angenommen wird. Übertrag.../ 16.../ 2 Übertrag.../ 18 BS_BAUTEILKUNDE_Kandidat_QV_2012_Stand_17_02_12.docx 7

8 Basiswissen: Bauteilkunde 9. Ein Brückengleicher soll diskret aufgebaut werden. Welche der nachfolgenden Schaltungen ist für den Aufbau vorzunehmen? Kreuzen Sie an. Übertrag.../ 18 A. B. C. D. E..../ Welchen besonderen Vorteil haben Optokoppler? Kreuzen Sie die richtige Aussage an. Sie lassen sich besonders gut zur Umwandlung von Sonnenlicht in elektrische Energie einsetzen. Sie können auch mit Hochspannung betrieben werden. Mit ihnen lassen sich besonders grosse Lichtstärken erzeugen. Es besteht eine vollkommene galvanische Trennung zwischen Eingang und Ausgang. Sie haben eine besonders grosse Stromverstärkung..../ 1 Total.../ 20 BS_BAUTEILKUNDE_Kandidat_QV_2012_Stand_17_02_12.docx 8

9 2012 Qualifikationsverfahren Multimediaelektroniker / Multimediaelektronikerin Berufskenntnisse schriftlich Basiswissen: Elektronik / Digitaltechnik Name... Vorname... Kandidatennummer... Datum... Zeit 120 Minuten für alle 3 Positionen (Für die Position Elektronik/Digitaltechnik wird 45 Minuten Prüfungszeit empfohlen) Hilfsmittel erlaubt: Taschenrechner (netzunabhängig) Formelbuch in einem Bundesordner A5 mit einer Rückenbreite von 7cm. Der Ordner kann noch mit persönlichen Unterlagen aufgefüllt werden. nicht erlaubt: Datenaustausch Hinweis: Bei Berechnungen muss der Lösungsweg ersichtlich sein! Notenskala Maximale Punktzahl: = Note 6 20,5-22,5 = Note 5, = Note ,5 = Note 4,5 13,5-15,5 = Note = Note 3,5 8,5-10,5 = Note = Note 2,5 4-5,5 = Note 2 1,5-3,5 = Note 1,5 0-1 = Note 1 Erreichte Punktzahl Note Name der Experten/Expertinnen (Blockschrift) Unterschrift der Experten/Expertinnen Sperrfrist: Diese Prüfungsaufgaben dürfen nicht vor dem 1. September 2013 zu Übungszwecken verwendet werden! Erarbeitet durch: Arbeitsgruppe Prüfungsfragen im Beruf Multimediaelektroniker/in Herausgeber: SDBB, Abteilung Qualifikationsverfahren, Bern

10 Basiswissen: Elektronik/Digitaltechnik 1. Analyse einer Digitalschaltung. S 1 Q 1 X Q a) Welches Ausgangssignal X liefert folgende Schaltung nach Ansteuern mit dem Signal S? S 1 0 t a) b) c) d) X 1 0 X 1 0 X 1 0 X 1 0 t t t t.../1 b) Wozu dient die Schaltung?.../1 Übertrag.../2 BS_Elektronik_Digitaltechnik_Kandidat_QV_2012_Stand_17_2_12.doc 2

11 Basiswissen: Elektronik/Digitaltechnik 2. Der Arbeitspunkt des Transistors V1 ist so eingestellt, dass die Basis-Emitter- Spannung 0.7V beträgt. Der Gleichstromverstärkungsfaktor B ist mit 36 und der Basisstrom I B mit 0.3mA angegeben. Übertrag.../2 Berechnen Sie den Widerstand CR2066?.../2 Übertrag.../4 BS_Elektronik_Digitaltechnik_Kandidat_QV_2012_Stand_17_2_12.doc 3

12 Basiswissen: Elektronik/Digitaltechnik Übertrag.../4 3. Im Kennlinienfeld ist der Arbeitspunkt A des Verstärkers dargestellt. Berechnen Sie den Source-Widerstand R S..../2 Übertrag.../6 BS_Elektronik_Digitaltechnik_Kandidat_QV_2012_Stand_17_2_12.doc 4

13 Basiswissen: Elektronik/Digitaltechnik Übertrag.../6 4. Die Schaltung dient zur Messung der Temperaturdifferenz. Die Temperatur am Messort 1 (NTC R1 6kΩ) beträgt 90 C. Die Temperatur am Messort 2 (NTC R2 1kΩ) beträgt 50 C. Bestimmen Sie für die angegebenen Temperaturen den Wert von a) R 1 =... b) R 2 =....../1.../1 c) Berechnen Sie die Ausgangsspannung U 2..../2 Übertrag.../10 BS_Elektronik_Digitaltechnik_Kandidat_QV_2012_Stand_17_2_12.doc 5

14 Basiswissen: Elektronik/Digitaltechnik Übertrag.../10 5. Berechnen Sie vom Rechteckimpuls im KO-Bild: x-achse: 0,2 ms/div y-achse: 0,5 V/Div a) die Pulsfrequenz.../1 b) den Tastgrad.../1 Übertrag.../12 BS_Elektronik_Digitaltechnik_Kandidat_QV_2012_Stand_17_2_12.doc 6

15 Basiswissen: Elektronik/Digitaltechnik 6. Ordnen Sie die vier Schaltungen a) bis d) jeweils einer Schaltung e) bis h) zu, welche das gleiche logische Verhalten aufweist. Übertrag.../12 a) e) b) f) c) g) d) h) a) -->... b) -->... c) -->... d) -->....../2 Übertrag.../14 BS_Elektronik_Digitaltechnik_Kandidat_QV_2012_Stand_17_2_12.doc 7

16 Basiswissen: Elektronik/Digitaltechnik Übertrag.../14 7. Die Schaltung hält die Helligkeit der Laserdiode konstant auf E V = 600lx. a) Lesen Sie den Photostrom I P aus dem Diagramm heraus..../1 b) Berechnen Sie den Kollektorstrom I C von Transistor Q1 (U BE = 0.6V; B = 107)..../2 Übertrag.../17 BS_Elektronik_Digitaltechnik_Kandidat_QV_2012_Stand_17_2_12.doc 8

17 Basiswissen: Elektronik/Digitaltechnik Übertrag.../17 8. Der Schleifer des 22kΩ Potentiometers teilt den Widerstand in x = 2kΩ und y = 20kΩ. a) Berechnen Sie die Spannung am invertierenden Eingang des Operationsverstärkers..../1 b) Welche maximale Spannung lässt sich am invertierenden Eingang des Operationsverstärkers einstellen?.../1 c) Nennen Sie eine Beleuchtungsstärke in Lux, bei der das Relais sicher angezogen hat..../1 d) Bei welcher Beleuchtungsstärke schaltet der Operationsverstärker auf 0V?.../ 1 Übertrag.../21 BS_Elektronik_Digitaltechnik_Kandidat_QV_2012_Stand_17_2_12.doc 9

18 Basiswissen: Elektronik/Digitaltechnik Übertrag.../21 9. Sekundärseite eines Schaltnetzteils. (5V/30A; 3.3V/28A, 12V/15A) a) Die Stromdichte in der +5V Leitung beträgt 35A/mm 2 bei maximaler Leistung. Die Leiterbahn ist 3mm breit. Berechnen Sie die Dicke der Leiterbahn..../1 b) Zeichnen Sie den Stromverlauf für eine Last an +3.3V ein (für die positive Halbwelle der Eingangsspannung grün, für die negative Halbwelle der Eingangsspannung blau)..../1 c) Berechnen Sie den Widerstand der grösstmöglichen Last an +12V..../1 Total.../24 BS_Elektronik_Digitaltechnik_Kandidat_QV_2012_Stand_17_2_12.doc 10

19 2012 Qualifikationsverfahren Multimediaelektroniker / Multimediaelektronikerin Berufskenntnisse schriftlich Basiswissen: Elektrotechnik Name... Vorname... Kandidatennummer... Datum... Zeit 120 Minuten für alle 3 Positionen (Für die Position Elektrotechnik wird 45 Minuten Prüfungszeit empfohlen) Hilfsmittel erlaubt: Taschenrechner (netzunabhängig) Formelbuch in einem Bundesordner A5 mit einer Rückenbreite von 7cm. Der Ordner kann noch mit persönlichen Unterlagen aufgefüllt werden. nicht erlaubt: Datenaustausch Hinweis: Bei Berechnungen muss der Lösungsweg ersichtlich sein! Notenskala Maximale zahl: 30 28,5-30 = Note 6 25,5-28 = Note 5,5 22,5-25 = Note 5 19,5-22 = Note 4,5 16,5-19 = Note 4 13,5-16 = Note 3,5 10,5-13 = Note 3 7,5-10 = Note 2,5 4,5-7 = Note 2 1,5-4 = Note 1,5 0-1 = Note 1 Erreichte zahl Note Name der Experten/Expertinnen (Blockschrift) Unterschrift der Experten/Expertinnen Sperrfrist: Diese Prüfungsaufgaben dürfen nicht vor dem 1. September 2013 zu Übungszwecken verwendet werden! Erarbeitet durch: Arbeitsgruppe Prüfungsfragen im Beruf Multimediaelektroniker/in Herausgeber: SDBB, Abteilung Qualifikationsverfahren, Bern

20 Basiswissen: Elektrotechnik 1. Kreuzen Sie an, ob die Aussagen richtig oder falsch sind. Angaben zur Schaltung: R 1 = 100Ω R 2 = 200Ω L 1 = 10V/1W - Der Widerstand der Lampe beträgt 10Ω. - Der Strom durch R 1 ist bei geschlossenem Schalter doppelt so gross wie durch R 2. - Die Lampe brennt bei geschlossenem Schalter heller. richtig falsch.../ / / Wenn der Schalter offen ist, fliesst der grösste Gesamtstrom..../ Wenn der Schalter geschlossen wird, steigt die Spannung über R 3..../ Der Spannungsabfall über der Lampe beträgt immer 10V..../ 0.5 Übertrag.../ 3 BS_Elektrotechnik_Kandidat_QV_2012_Stand_16_1_12.doc 2

21 Basiswissen: Elektrotechnik Übertrag.../ 3 2. Angaben zur Schaltung: I ges = 500mA U R1 = 2V I R3 = 100mA I R4 = 100mA R 4 = 50Ω a) Zeichnen Sie alle Strompfeile (schwarz) und alle Spannungspfeile (blau) in der Schaltung ein..../ 2 b) Wie gross ist die Gesamtspannung U ges?.../ 1 c) Wie gross ist R 2?.../ 1 Übertrag.../ 7 BS_Elektrotechnik_Kandidat_QV_2012_Stand_16_1_12.doc 3

22 Basiswissen: Elektrotechnik 3. Eine Magnetspule aus Kupferdraht mit einer Länge von 172m hat einen Widerstand von 24Ω. Berechnen Sie den Durchmesser des Kupferdrahtes. Übertrag.../ 7.../ 2 Übertrag.../ 9 BS_Elektrotechnik_Kandidat_QV_2012_Stand_16_1_12.doc 4

23 Basiswissen: Elektrotechnik 4. Wird an eine Spannungsquelle eine Leitung gemäss Bild 1 angeschlossen, entsteht um die Leiter ein Magnetfeld. Sicht Übertrag.../ 9 A Bild 1 Sicht B a) Zeichnen Sie im Bild 2 die korrekten Symbole für die Stromrichtung und die magnetischen Feldlinien ein. A Bild 2.../ 2 B b) Wie reagieren die Leiter auf die Kraftwirkung der magnetischen Feldlinien?.../ 1 Übertrag.../ 12 BS_Elektrotechnik_Kandidat_QV_2012_Stand_16_1_12.doc 5

24 Basiswissen: Elektrotechnik Übertrag.../ Kreuzen Sie an, ob die Aussagen richtig oder falsch sind. richtig falsch - Eine ideale Spannungsquelle hat einen grossen Innenwiderstand. - Jede reale Spannungsquelle hat einen Innenwiderstand..../ / Belastet man eine reale Spannungsquelle, so sinkt die Klemmenspannung. - Ist der Lastwiderstand viel kleiner als der Innenwiderstand einer Spannungsquelle, handelt es sich um Stromanpassung..../ / 0.5 Übertrag.../ 14 BS_Elektrotechnik_Kandidat_QV_2012_Stand_16_1_12.doc 6

25 Basiswissen: Elektrotechnik 6. Das Diagramm zeigt den Leistungsverlauf am Lastwiderstand einer belasteten Spannungsquelle. P RL = f(r L ) Übertrag.../ 14 P RL [W] R L [Ω] a) Wie gross ist der Innenwiderstand der Spannungsquelle?.../ 1 b) Wie gross ist die Leerlaufspannung?.../ 2 Übertrag.../ 17 BS_Elektrotechnik_Kandidat_QV_2012_Stand_16_1_12.doc 7

26 Basiswissen: Elektrotechnik Übertrag.../ Das Diagramm zeigt die Amplitudengänge der abgebildeten Schaltung. R1 Ua1 C1 C2 Ua2 + VG1 R2 a) Ordnen Sie die beiden Amplitudengänge den Ausgängen U a1 und U a2 zu. T Verstärkung (db) / k 10k 100k Frequenz (Hz) b) Wie gross ist R 1, wenn C 1 = 340nF beträgt?.../ 2 Übertrag.../ 20 BS_Elektrotechnik_Kandidat_QV_2012_Stand_16_1_12.doc 8

27 Basiswissen: Elektrotechnik 8. Durch eine Spannungsquelle fliesst bei einer Klemmenspannung von 18V ein Strom von 2.5A. Bei Kurzschluss fliessen 25A. Berechnen Sie: a) den Innenwiderstand, b) die Leerlaufspannung und c) die maximal zu entnehmende Leistung. Übertrag.../ 20.../ 3 Übertrag.../ 23 BS_Elektrotechnik_Kandidat_QV_2012_Stand_16_1_12.doc 9

28 Basiswissen: Elektrotechnik Übertrag.../ Die Abbildung zeigt das KO-Bild einer sinusförmigen Wechselspannung. Der Effektivwert der reinen Wechselspannung beträgt: U eff = 10.6V mit einer Frequenz von f = 10kHz. T a) Auf welche Einstellungen ist der KO eingestellt? x-ablenkung:....../ 1 y-ablenkung....../ 1 b) Wie gross ist der Gleichspannungsanteil, wenn die Nulllinie in der Mitte des KO-Bildes liegt? Gleichspannungsanteil:....../ 1 Übertrag.../ 26 BS_Elektrotechnik_Kandidat_QV_2012_Stand_16_1_12.doc 10

29 Basiswissen: Elektrotechnik Übertrag.../ Welche Energiekosten verursacht ein LCD-TV Gerät im Jahr (365 Tage)? Die Leistungsaufnahme im Betrieb beträgt 75W Die Leistungsaufnahme im Standby beträgt 0.5W Das Gerät ist im Durchschnitt 2Std.42Min pro Tag in Betrieb, und während der restlichen Zeit im Standby 1kWh kostet CHF / 2 Übertrag.../ 28 BS_Elektrotechnik_Kandidat_QV_2012_Stand_16_1_12.doc 11

30 Basiswissen: Elektrotechnik Übertrag.../ In der folgenden Schaltung sind R = 2.2kΩ und C = 1μF. a) Bei welcher Frequenz kann über dem Widerstand 70,7% der Gesamtspannung gemessen werden?.../ 1 b) Wie gross ist die Spannung über dem Kondensator, wenn die Gesamtspannung U ges = 10V und die Spannung über dem Widerstand U R = 5V betragen?.../ 1 Total.../ 30 BS_Elektrotechnik_Kandidat_QV_2012_Stand_16_1_12.doc 12