Diplomvorprüfung SS 2009 Fach: Elektronik, Dauer: 90 Minuten

Ähnliche Dokumente
Bachelorprüfung FAB + MBB (Schwerpunkt Mechatronik) / Diplomprüfung MBD Seite 1 von 8. Wintersemester 2015/16 Elektronik

Diplomprüfung SS 2012 Elektronik/Mikroprozessortechnik

Viel Erfolg!! Aufgabe 1: Operationsverstärker (ca. 10 Punkte) Seite 1 von 8. Wintersemester 2016/17 Elektronik

Diplomvorprüfung SS 2010 Fach: Elektronik, Dauer: 90 Minuten

Sommersemester Elektronik / Mikroprozessortechnik Dauer: 90 Minuten

Diplomvorprüfung Elektronik WS 2008/09

Diplomvorprüfung Elektronik SS 2008

Diplomvorprüfung SS 2011 Fach: Elektronik, Dauer: 90 Minuten

Diplomprüfung SS 2010

Diplomvorprüfung WS 11/12 Fach: Elektronik, Dauer: 90 Minuten

Diplomvorprüfung WS 2010/11 Fach: Elektronik, Dauer: 90 Minuten

Studienschwerpunkt Mechatronik/Vertiefungsrichtung Fahrzeugmechatronik Seite 1 von 8. Sommersemester 2018 Angewandte Elektronik

Diplomprüfung WS 2010/11 Fach: Elektronik, Dauer: 90 Minuten

Diplomvorprüfung WS 2009/10 Fach: Elektronik, Dauer: 90 Minuten

Diplomprüfung SS 2011 Elektronik/Mikroprozessortechnik, 90 Minuten

Wintersemester 2012/13

Bachelorprüfung FAB + MBB (Schwerpunkt Mechatronik) / Diplomprüfung MBD Seite 1 von 8. Sommersemester Elektronik

Aufgabe 1: Transistor, Diode (ca. 15 Punkte)

v p v n Diplomprüfung Elektronik SS 2006 Montag,

Unterschrift: Hörsaal: Platz-Nr.:

Sommersemester 2017 Elektronik Um welche Grundschaltung handelt es sich bei der Operationsverstärkerstufe OP1? Geben Sie

Aufg. P max 1 12 Klausur "Elektrotechnik" am

Dotierter Halbleiter

Diplomvorprüfung WS 2009/10 Grundlagen der Elektrotechnik Dauer: 90 Minuten

U L. Energie kt ist groß gegenüber der Aktivierungs-

Diplomprüfung Elektronik WS 2008/09 Dienstag,

An eine n-typ Halbleiterprobe mit (n >> p) wird an zwei Kontakten eine Spannung U Bat angelegt und somit ein Stromfluss I durch die Probe erzeugt.

Diplomprüfung Elektronik WS 2006/07 Dienstag,

Abschlussprüfung Schaltungstechnik 2

Seite 1 von 8 FK 03. W. Rehm. Name, Vorname: Taschenrechner, Unterschrift I 1 U 1. U d U 3 I 3 R 4. die Ströme. I 1 und I

Diplomvorprüfung SS 2010 Fach: Grundlagen der Elektrotechnik Dauer: 90 Minuten

Probeklausur Elektronik (B06)

Diplomprüfung Elektronik WS 2004/2005 Dienstag,

Diplomvorprüfung SS 2009 Grundlagen der Elektrotechnik Dauer: 90 Minuten

Klausur "Elektronik und Messtechnik" am Teil: Elektronik

Sommersemester 2014, Dauer: 90 min Elektronik/Mikroprozessortechnik

Klausur "Elektrotechnik" am

Diplomprüfung WS 11/12 Elektronik/Mikroprozessortechnik

MUSTERKLAUSUR Sommersemester 2011

Diplomvorprüfung WS 2010/11 Fach: Grundlagen der Elektrotechnik, Dauer: 90 Minuten

Aufg. P max P 1 12 Klausur "Elektrotechnik/Elektronik" 2 3

Klausur Grundlagen der Elektrotechnik II (MB, EUT, LUM) Seite 1 von 5

MB-Diplom (4. Sem.) / MB-Bachelor (Schwerpunkt Mechatronik, 5. Sem.) Seite 1 von 8. Wintersemester 2014/15 Elektronik

Klausur "Elektronik und Messtechnik" am Teil: Elektronik

Diplomprüfung Elektronik SS 2005 Montag,

Klausur "Elektronik und Messtechnik" am Teil: Elektronik

Übungsaufgaben EBG für Mechatroniker

Wir wünschen Ihnen bei der Bearbeitung viel Erfolg!

Bachelorprüfung in. Grundlagen der Elektrotechnik

Musterloesung. 1. Klausur Grundlagen der Elektrotechnik I-B 27. Mai Name:... Vorname:... Matr.-Nr.:... Bearbeitungszeit: 90 Minuten

Musterlösung. Aufg. P max 1 13 Klausur "Elektrotechnik" am

Klausur "Elektrotechnik 1,2" Fachnr. 8149, 8425 und am

Diplomprüfung Elektronik WS 2007/2008 Donnerstag

Klausur "Elektrotechnik" am

Fachprüfung. Schaltungen & Systeme

Testat zu Versuch 4 Variante 6 SS14

Laborübung, NPN-Transistor Kennlinien

6. Bipolare Transistoren Funktionsweise. Kollektor (C) NPN-Transistor. Basis (B) n-halbleiter p n-halbleiter. Emitter (E) Kollektor (C)

Kennlinien von Dioden: I / A U / V. Zusammenfassung Elektronik Dio.1

Prüfung Elektronik 1

Musterloesung. Name:... Vorname:... Matr.-Nr.:...

R 4 R 3. U q U L R 2. Probeklausur Elektronik, W 2015/ Gegeben ist die folgende Schaltung: R 1 1. R2= 1,1 kω

Prüfung WS 2012/13 Grundlagen der Elektrotechnik Dauer: 90 Minuten

Fachprüfung. Schaltungen & Systeme BA

Diplomvorprüfung WS 2011/12 Fach: Grundlagen der Elektrotechnik, Dauer: 90 Minuten

Aufgabe E1: Aufgabe E2: Aufgabe E3: Fachhochschule Aachen Lehrgebiet Flugzeug- Elektrik und Elektronik Prof. Dr. G. Schmitz

Versuch P1-50,51,52 - Transistorgrundschaltungen. Vorbereitung. Von Jan Oertlin. 4. November 2009

3 Der Bipolartransistor

Transistor- und Operationsverstärkerschaltungen

Klausur "Elektrotechnik" am

A1 A2 A3 A4 A5 A6 Summe

Grundlagen der Elektrotechnik 1 am

Übungsserie, Operationsverstärker 1

Klausur "Elektrotechnik" 6103/ am

Klausur "Elektrotechnik" am

Bearbeitungszeit: 30 Minuten

Wir wünschen Ihnen bei der Bearbeitung viel Erfolg!

A1 A2 A3 A4 A5 A6 Summe

Klausur "Elektronik und Messtechnik" 9115/6203. am Teil: Elektronik

2012 Qualifikationsverfahren Multimediaelektroniker / Multimediaelektronikerin Berufskenntnisse schriftlich Basiswissen: Bauteilkunde

Klausur-Lösungen EL(M)

Übungsserie, Bipolartransistor 1

Beispielklausur 3 - Halbleiterbauelemente. Aufgabe 1: Halbleiterphysik I Punkte

Name:...Vorname:... Seite 1 von 8. FH München, FB 03 Grundlagen der Elektrotechnik WS 2002/03

Probeklausur Grundlagen der Elektrotechnik I Winter-Semester 2012/2013

Name:...Vorname:... Seite 1 von 8. Hochschule München, FK 03 Grundlagen der Elektrotechnik WS 2008/2009

Klausur , Grundlagen der Elektrotechnik II (BSc. MB, EUT) Seite 1 von 5

5. Anwendungen von Dioden in Stromversorgungseinheiten

mit Ergebnissen Aufg. P max Klausur "Elektronik" Σ 100 am Hinweise zur Klausur:

2013 Qualifikationsverfahren Multimediaelektroniker / Multimediaelektronikerin Berufskenntnisse schriftlich Basiswissen: Bauteilkunde

Beispielklausur 5 - Halbleiterbauelemente. Aufgabe 1: Halbleiterphysik I Punkte

Name:...Vorname:... Seite 1 von 8. FH München, FB 03 Grundlagen der Elektrotechnik SS Matrikelnr.:... Hörsaal:... Platz:...

Aufgabensammlung. eines Filters: c) Wie stark steigen bzw. fallen die beiden Flanken des Filters?

Fragenkatalog zur Übung Halbleiterschaltungstechnik

Klausur "Elektrotechnik" am

Klausur: TI I Grundlagen der Technischen Informatik

.ODXVXU+DOEOHLWHUSK\VLNXQG(OHNWURQLN

Grundlagenorientierungsprüfung für Elektro- und Informationstechnik. Schaltungstechnik 1. Univ.-Prof. Dr. techn. Josef A. Nossek

Vordiplomprüfung Grundlagen der Elektrotechnik III

Transkript:

Hochschule München FK 03 Fahrzeugtechnik Zugelassene Hilfsmittel: Taschenrechner, zwei Blatt DIN A4 eigene Aufzeichnungen Diplomvorprüfung Elektronik Seite 1 von 8 Diplomvorprüfung SS 2009 Fach: Elektronik, Dauer: 90 Minuten Name: Vorname: Matr.-Nr.: Unterschrift: Hörsaal: Platz-Nr.: Prof. Dr.-Ing. Buch Prof. Dr.-Ing. Klein Prof. Dr.-Ing. Küpper Aufgabe 1 (ca. 15 Punkte) 1.1 Das in der Abbildung skizzierte Halbleiterplättchen hat bei Zimmertemperatur (T = 300 K) eine Eigenleitungsdichte n i = 1,08 10 10 cm -3. Berechnen Sie den aus der Eigenleitungsdichte folgenden spezifischen Widerstand ρ sowie den ohmschen Widerstand R des Plättchens. (µ n = 1350 cm 2 /Vs, µ p = 480 cm 2 /Vs, e = 1,602 10-19 C). 1.2 Das Halbleiterplättchen wird mit einem Akzeptor der Dichte N A = 1 10 15 cm -3 dotiert. Wie groß ist nun der spezifische Widerstand ρ und der ohmsche Widerstand R des dotierten Halbleiterplättchens bei Zimmertemperatur (T = 300 K)?

1.3 Das nebenstehende Diagramm zeigt den Zusammenhang zwischen Temperatur T und Eigenleitungsdichte n i des verwendeten Halbleiters. Warum steigt die Eigenleitungsdichte bei einer Erhöhung der Temperatur (kurze Begründung)? Diplomvorprüfung Elektronik Seite 2 von 8 1.4 Für die korrekte Funktion von Halbleiterbauelementen (Dioden, Transistoren ) ist es notwendig, dass die Eigenleitungsdichte klein im Vergleich zur Störstellendichte (Akzeptor- bzw. Donatordichte) bleibt. Bei welcher Temperatur T erreicht die Eigenleitungsdichte des dotierten Halbleiterplättchens 10% der Akzeptordichte? 1.5 Das dotierte Halbleiterplättchen aus Unterpunkt 1.2 (N A = 1 10 15 cm -3 ) wird auf T = 600 K erhitzt. Wie groß ist nun die Eigenleitungsdichte? Wie groß ist die Dichte der freien Elektronen n 0 und der Löcher p 0? 1.6 Nennen Sie eine weitere Möglichkeit (außer der Erwärmung), die Eigenleitungsdichte eines Halbleiters zu erhöhen. Bei welchem Halbleiterbauelement wird dieser Effekt genutzt?

Aufgabe 2 (ca. 15 Punkte) Diplomvorprüfung Elektronik Seite 3 von 8 Gegeben ist die nebenstehende Zweipuls- Brückenschaltung (B2). Für die speisende Wechselspannung u e (t) gilt: Û e = 20 V, f = 100 Hz Die Dioden des B2-Brückengleichrichters sind zunächst als ideal anzunehmen mit: U S = 0 V und r f = 0 2.1 Welche Dioden leiten während einer negativen Halbwelle von u e (t)? --- Die Schaltung wird zunächst ohne Lastwiderstand R L betrieben. --- 2.2 Tragen Sie die folgenden Spannungen in verschiedenen Farben in das folgende Diagramm ein: - Die Eingangs-Wechselspannung u e (t) (in der Farbe Schwarz) - Die Ausgangsspannung u a (t), wenn die Schaltung ohne Kondensator C betrieben wird (in der Farbe Rot) - Die Ausgangsspannung u a,c (t), wenn die Schaltung mit Kondensator C betrieben wird (in der Farbe Grün, Hinweis: Beachten Sie, dass kein Lastwiderstand R L angeschlossen ist)

Diplomvorprüfung Elektronik Seite 4 von 8 --- Nun wird die Schaltung mit Lastwiderstand R L = 15 und Kapazität C = 1,5 mf betrieben. --- 2.3 Wie groß ist die mittlere Ausgangsspannung U a? Welche Spannungsschwankung u a tritt am Lastwiderstand R L auf? 2.4 Tragen Sie die Ausgangsspannung u a,rc (t) am Lastwiderstand R L in das Diagramm auf Seite 3 ein (in der Farbe Blau). 2.5 Welche mittlere Leistung wird am Lastwiderstand umgesetzt? 2.6 Welche mittlere Leistung wird an einer der vier (idealen) Dioden umgesetzt? 2.7 Die idealen Dioden werden nun durch reale Dioden ersetzt. An den Dioden fällt in Durchlassrichtung eine Spannung von jeweils 0,75 V ab. Berechnen Sie den maximalen Strom i max, der durch den Lastwiderstand fließt und markieren Sie einen Zeitpunkt, zu dem dieser maximaler Strom fließt, im obigen Diagramm mit t i,max.

Aufgabe 3 (ca. 15 Punkte) Diplomvorprüfung Elektronik Seite 5 von 8 3.1 Die nebenstehende Abbildung zeigt das Schaltsymbol eines Bipolartransistors. In der Vorlesung wurden zwei Typen von Bipolartransistoren behandelt. Um welchen Typ handelt es sich hier? 3.2 Skizzieren Sie den inneren Aufbau (die unterschiedlichen Halbleiterbereiche) dieses Transistortyps. Zeichnen Sie auch die Anschlüsse des Transistors und deren Bezeichnungen (keine Abkürzungen!) in Ihre Skizze. 3.3 Welcher Bereich des Transistors muss besonders dünn gefertigt werden? Die nebenstehende Abbildung zeigt die Schaltung einer einfachen Sensortaste: Wenn die Kontakte AB mit dem Finger überbrückt werden, ändert sich die Ausgangsspannung U A. Das Ausgangskennlinienfeld des verwendeten Transistors ist auf der folgenden Seite dargestellt. Die Eingangskennlinie des Transistors ist nicht abgebildet, gehen Sie stattdessen vereinfachend von U BE = 0,6 V aus. 3.4 Zeichnen Sie die Arbeitsgerade des Lastwiderstands R L in das Ausgangskennlinienfeld ein. 3.5 Herr K. überbrückt die Kontakte AB mit seiner Fingerspitze (Widerstand: R Finger = 100 kω). Wie groß ist der Strom I B? Welche Spannung U A stellt sich ein? Zeichnen Sie diesen ersten Arbeitspunkt in das Ausgangskennlinienfeld ein.

Diplomvorprüfung Elektronik Seite 6 von 8 3.6 Frau B. überbrückt die Kontakte AB mit ihrem Ehering (Widerstand R Ring = 0,1 Ω). Wie groß ist der Strom I B? Welche Spannung U A stellt sich ein? Zeichnen Sie auch diesen zweiten Arbeitspunkt in das Ausgangskennlinienfeld ein. 3.7 Wie groß ist die Leistung, die in Unterpunkt 3.6 am Transistor in Wärme umgesetzt wird? 3.8 Wozu dient der Widerstand R 1?

Aufgabe 4 (ca. 15 Punkte) Diplomvorprüfung Elektronik Seite 7 von 8 Gegeben ist die nachstehende Schaltung zur automatischen Einschaltung/Ausschaltung des Abblendlichts eines Fahrzeugs. Alle Operationsverstärker werden mit einer Spannung von ±15 V versorgt, wobei ihre Ausgangsspannung bei je maximal ±13,5 V liegt. Die Fotodiode ist durch das abgebildete Kennlinienfeld beschrieben. +15V I p - + u a1 - + 37k u a2 + - u a3 I II III Hinweis: Die Bearbeitung der Unterpunkte 4.1, 4.3, 4.4 und 4.5 ist zum größten Teil unabhängig von der ersten Verstärkerstufe möglich! 4.1 Geben Sie die prinzipielle Funktion der drei Teilschaltungen (I III) an. 4.2 Geben Sie die Funktionsgleichung für die Spannung u a1 abhängig vom Fotostrom I P an 4.3 Geben Sie die Bestimmungsgleichung für die Spannung u a2 abhängig von u a1 an. 4.4 Zeichnen Sie die Übertragungskennlinie der Teilschaltung III (u a3 in Abhängigkeit von u a2 ).

Diplomvorprüfung Elektronik Seite 8 von 8 4.5 Zeichnen Sie die Verläufe der Beleuchtungsstärke E sowie der Ausgangsspannungen u a2 und u a3 in das Diagramm ein, wie sie sich aus der angegebenen Spannung u a1 ergeben. E/lx 3000 2000 1000 u a1 /V 15 0 10 20 30 40 50 60 t/s 10 5-5 0 10 20 30 40 50 60 t/s -10-15 u a2 /V 15 10 5-5 0 10 20 30 40 50 60 t/s -10-15 u a3 /V 15 10 5-5 0 10 20 30 40 50 60 t/s -10-15 ******************************** Viel Erfolg! ********************************