Electronics | High school » Elektronikai alapismeretek középszintű írásbeli érettségi vizsga, megoldással, 2008

ÉRETTSÉGI VIZSGA 2008. május 26 Név: . osztály: ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK KÖZÉPSZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA 2008. május 26 8:00 Az írásbeli vizsga időtartama: 180 perc Pótlapok száma Tisztázati Piszkozati OKTATÁSI ÉS KULTURÁLIS MINISZTÉRIUM Elektronikai alapismeretek középszint írásbeli vizsga 0811 Elektronikai alapismeretek középszint Név: . osztály: Fontos tudnivalók Az írásbeli dolgozat megoldásához segédeszközként csak nem programozható számológép használható! Az íráshoz kék színű tollat, a rajzoláshoz grafitceruzát kell használni! Az egyszerű, rövid feladatok a feladatlapon, a kérdések alatt rendelkezésre álló szabad helyen kell megoldani! Az összetett feladatok megoldása a felügyelőtanárok által kiosztott pótlapokon történik, a név és az osztály feltüntetésével. A pótlapokat lapszámozással kell ellátni A számítást igénylő feladatoknál ügyelni kell az összefüggés (képlet) helyes

felírására, a szakszerű behelyettesítésre és a helyes számolásra. Ezek bármelyikének hiánya pontlevonást jelent. A végeredmény csak akkor fogadható el teljes pontszámmal, ha annak számértéke és mértékegysége kifogástalan. A feladatok megoldásánál ügyelni kell az írásbeli dolgozat rendezettségére, az áttekinthetőségre, a szabványos jelölések alkalmazására, a műszaki, formai és esztétikai elvárásoknak való megfelelésre. Ezek hiánya pontlevonást jelent A megoldásban az esetleges hibás részeket egy ferde vonallal kell áthúzni A megoldási időn belül lehetőség van tisztázat készítésére is. Ebben az esetben egy „Piszkozat” és egy „Tisztázat” készül folyamatos oldalszámozással írásbeli vizsga 0811 2/8 2008. május 26 Elektronikai alapismeretek középszint Név: . osztály: Egyszerű, rövid feladatok Maximális pontszám: 40 1.) Határozza meg a ρ = 0,0175 Ω·mm2/m fajlagos ellenállású, l = 80 m

hosszúságú, A = 0,5 mm2 keresztmetszetű huzal egyenáramú ellenállását! (3 pont) R= 2.) Határozza meg a két párhuzamosan kapcsolt ellenállás eredőjét! (3 pont) Adatok: R1 = 200 kΩ, R2 = 300 kΩ. R= 3.) Egészítse ki a táblázatot! A táblázatban egy kondenzátor feszültségének és töltésének az összefüggését kell kifejeznie! (4 pont) U (V) 10 20 Q (mC) 30 40 50 60 4.) Határozza meg az R = 1 kΩ ellenálláson U = 40 V feszültség hatására fellépő teljesítményt! (3 pont) P= 5.) Egészítse ki a táblázatot! A táblázatban az induktív reaktancia frekvenciafüggését kell kifejeznie! (4 pont) f (kHz) 1 XL (Ω) 80 2 3 4 5 6.) Határozza meg a váltakozó feszültségre kapcsolt párhuzamos R-C kapcsolás áramfelvételének effektív értékét, ha IR = 800 µA, IC = 600 µA! (4 pont) I= írásbeli vizsga 0811 3/8 2008. május 26 Elektronikai alapismeretek középszint Név: . osztály: 7.) Határozza meg a B = 50

egyenáramú áramerősítési tényezőjű, IB = 20 mA bázisáramú teljesítménytranzisztor emitteráramának pontos értékét! (3 pont) IE = 8.) Határozza meg egy bipoláris tranzisztor h11E paraméterét! Mért értékek: IB1 = 30 µA esetén UBE1 = 0,63 V; IB2 = 40 µA esetén UBE2 = 0,67 V (3 pont) h 11E = 9.) Határozza meg egy erősítő teljesítményerősítését! Adatok: ube = 20 mV, ibe = 2 µA, uki = 800 mV, iki = 100 µA! (3 pont) Ap = 10.) Rajzoljon közös source-ú erősítő alapkapcsolást 1 db N-csatornás záróréteges FET, 3 db ellenállás és 3 db kondenzátor felhasználásával! (4 pont) 11.) Írja fel, és egyszerűsítse az alábbi logikai hálózat által megvalósított függvényt! (3 pont) C & & D & F= & 12.) Írja fel az alábbi logikai függvény sorszámos alakját! A legnagyobb helyiértékű változót „A”-val jelöltük. (3 pont) F4 = A ⋅ B ⋅ C ⋅ D + A ⋅ B ⋅ C ⋅ D + A ⋅ B ⋅ C ⋅ D F4 =

írásbeli vizsga 0811 4/8 2008. május 26 Elektronikai alapismeretek középszint Név: . osztály: Összetett feladatok Maximális pontszám: 60 1. feladat Maximális pontszám: 15 Egyenfeszültségű hálózat számítása C1 C2 U C3 C4 C5 Adatok: U = 30 V C2 = 200 nF C4 = 200 nF C1 = 100 nF C3 = 100 nF C5 = 300 nF Feladatok: a) Határozza meg a hálózat eredő kapacitását (C) és töltését (Q)! b) Határozza meg az egyes kondenzátorok feszültségét (U1, U2, U3, U4, U5)! 2. feladat Maximális pontszám: 15 Frekvenciafüggő feszültségosztó számítása I L Ube R Uki Adatok: Ube = 6 V XL = 1 kΩ R = 1,5 kΩ Feladatok: a) Határozza meg az I áramerősség értékét! b) Határozza meg az ellenálláson és a tekercsen fellépő feszültség értékét (Uki, UL)! c) Készítse el a kapcsolás feszültségeinek (Ube, Uki, UL) és áramának (I) jellegre helyes vektorábráját! d) Határozza meg a bemeneti (Ube) és a kimeneti (Uki)

feszültség közötti fázisszög (φ) abszolút értékét! írásbeli vizsga 0811 5/8 2008. május 26 Elektronikai alapismeretek középszint 3. feladat Név: . osztály: Maximális pontszám: 15 Kisfrekvenciás erősítő számítása Be C1 IC C2 Ki R3 ube uki R1 Rt R2 Adatok: Au = 50 (feszültségerősítés) R1 = 20 kΩ R2 = 20 kΩ Rt = 2 kΩ A számításnál a műveleti erősítő ideálisnak tekinthető, a kondenzátorok váltakozó áramú ellenállása elhanyagolható. Feladatok: a) Határozza meg az erősítő bemeneti ellenállását (Rbe)! b) Határozza meg az áramerősítés értékét (Ai)! c) Határozza meg az R3 ellenállás értékét! d) Számítsa ki az erősítő bemeneti és kimeneti feszültségét, ha a vezérlő jelforrás belső ellenállása Rg = 5 kΩ, terheletlen kapocsfeszültsége pedig ug = 50 mV! 4. feladat Maximális pontszám: 15 Kombinációs hálózat tervezése Adott a logikai függvény Veitch-táblája: C 10 11 13

12 A 4 5 7 6 12 13 15 14 8 9 B 111 110 D Feladatok: a) Írja fel a függvény sorszámos alakját! b) Egyszerűsítse a függvényt grafikus módszerrel! c) Valósítsa meg a függvényt NOT, AND és OR kapukkal! (A változók csak ponált alakban állnak rendelkezésre.) d) Valósítsa meg a függvényt NOR kapukkal! (A változók csak ponált alakban állnak rendelkezésre.) írásbeli vizsga 0811 6/8 2008. május 26 Elektronikai alapismeretek középszint írásbeli vizsga 0811 Név: . osztály: 7/8 2008. május 26 Elektronikai alapismeretek középszint Név: . osztály: a témakör a témakör maximális elért elért maximális pontszám pontszám pontszáma pontszáma 1. 3 2. 3 3. 4 4. 3 5. 4 Egyszerű, 6. 4 40 rövid 7. 3 feladatok 8. 3 9. 3 10. 4 11. 3 12. 3 1. 15 Összetett 2. 15 60 feladatok 3. 15 4. 15 100 ÖSSZESEN 100 Az írásbeli vizsgarész pontszáma 100 témakör a feladat sorszáma javító tanár Dátum: .

elért pontszám programba beírt pontszám Egyszerű, rövid feladatok Összetett feladatok javító tanár jegyző Dátum: . írásbeli vizsga 0811 Dátum: . 8/8 2008. május 26 ÉRETTSÉGI VIZSGA 2008. május 26 Elektronikai alapismeretek középszint Javítási-értékelési útmutató 0811 ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK KÖZÉPSZINTŰ ÍRÁSBELI ÉRETTSÉGI VIZSGA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ OKTATÁSI ÉS KULTURÁLIS MINISZTÉRIUM Elektronikai alapismeretek középszint Javítási-értékelési útmutató Egyszerű, rövid feladatok Maximális pontszám: 40 1.) Határozza meg a ρ = 0,0175 Ω·mm2/m fajlagos ellenállású, l = 80 m hosszúságú, A = 0,5 mm2 keresztmetszetű huzal egyenáramú ellenállását! R = ρ⋅ 80 m l Ω ⋅ mm 2 = 0,0175 ⋅ = 2,8 Ω A m 0,5 mm 2 3 pont 2.) Határozza meg a két párhuzamosan kapcsolt ellenállás eredőjét! Adatok: R1 = 200 kΩ, R2 = 300 kΩ.

R= R1 ⋅ R 2 200 kΩ ⋅ 300 kΩ = = 120 kΩ R 1 + R 2 200 kΩ + 300 kΩ 3 pont 3.) Egészítse ki a táblázatot! A táblázatban egy kondenzátor feszültségének és töltésének az összefüggését kell kifejeznie! U (V) 10 20 30 40 50 Q (mC) 20 40 60 80 100 4 pont 4.) Határozza meg az R = 1 kΩ ellenálláson U = 40 V feszültség hatására fellépő teljesítményt! U 2 (40 V ) P= = = 1,6 W R 1 kΩ 2 3 pont 5.) Egészítse ki a táblázatot! A táblázatban az induktív reaktancia frekvenciafüggését kell kifejeznie. f (kHz) 1 2 3 4 5 XL (Ω) 80 160 240 320 400 4 pont 6.) Határozza meg a váltakozó feszültségre kapcsolt párhuzamos R-C kapcsolás áramfelvételének effektív értékét, ha IR = 800 µA, IC = 600 µA! I = I R2 + I C2 = írásbeli vizsga 0811 (800 μA )2 + (600 μA )2 = 1 mA 2/8 4 pont 2008. május 26 Elektronikai alapismeretek középszint Javítási-értékelési útmutató 7.) Határozza meg a B = 50

egyenáramú áramerősítési tényezőjű, IB = 20 mA bázisáramú teljesítménytranzisztor emitteráramának pontos értékét! I E = (B + 1) ⋅ I B = (50 + 1) ⋅ 20 mA = 1,02 A 3 pont 8.) Határozza meg egy bipoláris tranzisztor h11E paraméterét! Mért értékek: IB1 = 30 µA esetén UBE1 = 0,63 V; IB2 = 40 µA esetén UBE2 = 0,67 V h 11E = U BE 2 − U BE1 0,67 V − 0,63 V = = 4 kΩ I B 2 − I B1 40 μA − 30 μA 3 pont 9.) Határozza meg egy erősítő teljesítményerősítését! Adatok: ube = 20 mV, ibe = 2 µA, uki = 800 mV, iki = 100 µA! Ap = u ki ⋅ i ki 800 mV ⋅ 100 μA = = 2000 u be ⋅ i be 20 mV ⋅ 2 μA 3 pont 10.) Rajzoljon közös source-ú erősítő alapkapcsolást 1 db N-csatornás záróréteges FET, 3 db ellenállás és 3 db kondenzátor felhasználásával! +Ut RD C2 Be C1 Ki T ube 4 pont RS RG CS uki 11.) Írja fel és egyszerűsítse az alábbi logikai hálózat által megvalósított függvényt! C & & D &

& F = C⋅D = C⋅D = C + D 3 pont 12.) Írja fel az alábbi logikai függvény sorszámos alakját! A legnagyobb helyiértékű változót „A”-val jelöltük. F4 = A ⋅ B ⋅ C ⋅ D + A ⋅ B ⋅ C ⋅ D + A ⋅ B ⋅ C ⋅ D F 4 = Σ 4 (5, 10, 15) írásbeli vizsga 0811 3 pont 3/8 2008. május 26 Elektronikai alapismeretek középszint Javítási-értékelési útmutató Összetett feladatok Maximális pontszám: 60 1. feladat megoldása Maximális pontszám: 15 a) b) C = (C1 + C 2 ) × (C 3 + C 4 + C 5 ) C = (100 nF + 200 nF) × (100 nF + 200 nF + 300 nF) = 200 nF 5 pont Q = C ⋅ U = 200 nF ⋅ 30 V = 6 μC 3 pont 6 μC Q = = 20 V C1 + C 2 100 nF + 200 nF U 3 = U 4 = U 5 = U − U 1 = 30 V − 20 V = 10 V U1 = U 2 = 2. feladat 4 pont 3 pont Maximális pontszám: 15 U = Z U I= b) U ki = I ⋅ R = 3,33 mA ⋅ 1,5 kΩ = 5 V 2 pont U L = I ⋅ X L = 3,33 mA ⋅ 1 kΩ = 3,33 V 2 pont c) R +X 2 2 L = 6V a) (1,5 kΩ )2 + (1 kΩ )2 =

3,33 mA 4 pont ω I Ube Uki φ 4 pont UL d) cos ϕ = U ki 5 V = = 0,833 ⇒ ϕ = 33,6o U be 6 V írásbeli vizsga 0811 4/8 3 pont 2008. május 26 Elektronikai alapismeretek középszint Javítási-értékelési útmutató 3. feladat Maximális pontszám: 15 a) R be = R 1 = 20 kΩ b) Ai = Au ⋅ c) Au = 1+ R3 R2 d) u be = u g R be 20 kΩ = 50 mV = 40 mV R g + R be 5 kΩ + 20 kΩ 2 pont R be 20 kΩ = 50 ⋅ = 500 Rt 2 kΩ 3 pont ⇒ R 3 = R 2 ⋅ (A u − 1) = 20 kΩ ⋅ (50 − 1) = 980 kΩ u ki = A u ⋅ u be = 50 ⋅ 40 mV = 2 V 4. feladat a) 4 pont 4 pont 2 pont Maximális pontszám: 15 F 4 = Σ 4 (0, 1, 2, 3, 10, 11) b) 3 pont C 10 11 13 12 A 4 5 7 6 12 13 15 14 8 9 F4 = A ⋅ B + B ⋅ C B 111 110 4 pont D c) A 1 B 1 & C d) 1 & ( ) F ( 4 pont ) F4 = B ⋅ A + C = B ⋅ A + C = B + A + C A 1 B 1 1 F 4 pont C írásbeli vizsga 0811 5/8 2008. május 26 Elektronikai alapismeretek

középszint Javítási-értékelési útmutató Az írásbeli vizsga értékelésének szabályai Az egyszerű, rövid feladatok és az összetett feladatok megoldásának értékelésénél kötelező a központilag összeállított javítási útmutatónak való megfelelés. A tényleges pontszámokat - a számolást (méretezést) is igénylő megoldások értékelésénél - az alábbi táblázat alapján kell kialakítani: Mennyiségi szempontok Elemei • a megoldott ság szintje Minőségi szempontok Aránya 70% Elemei • • • • A feladat megoldásának dokumentálása Aránya a megoldás logikája kreativitás pontosság a mértékegységek használata Elemei • • • 20% • Aránya rendezettség áttekinthetőség szabványos jelölések alkalmazása műszaki, formai és esztétikai elvárásoknak megfelelés 10% A maximális pontszám tehát csak akkor adható meg, ha a megoldás a mennyiségi szempontok mellett a minőségi szempontokat és a

feladat megoldásának dokumentálására vonatkozó elvárásokat maradéktalanul kielégíti. Az egyszerű, rövid feladatok pontozása 1. kérdés (3 pont) Képlet 1 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont. 2. kérdés (3 pont) Képlet 1 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont. 3. kérdés (4 pont) A pontszám azonos a helyes válaszok számával. 4. kérdés (3 pont) Képlet 1 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont. 5. kérdés (4 pont) A pontszám azonos a helyes válaszok számával. 6. kérdés (4 pont) Képlet 2 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont. 7. kérdés (3 pont) Képlet 1 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont. 8. kérdés (3 pont) Képlet 1 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont. 9. kérdés (3 pont) Képlet 1 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont. 10. kérdés (4 pont) Szakmai szempontból hibátlan kapcsolás 2 pont, szabványos rajzjelek 2 pont. írásbeli vizsga 0811 6/8 2008. május 26

Elektronikai alapismeretek középszint Javítási-értékelési útmutató 11. kérdés (3 pont) Hibátlan felírás 3 pont. Hibás felírás 0 pont 12. kérdés (3 pont) Hibátlan alak 3 pont. Formai hiba esetén 2 pont, hibás sorszám esetén 0 pont A feladatok mennyiségi értékelésének általános szabályai A megoldási útmutatótól eltérő, de szakmailag jó megoldásokat is el kell fogadni a feltüntetett pontszámokkal. A feladatra (részfeladatra) adható maximális pontszámot csak akkor kaphatja meg a tanuló, ha a képletbe az adatokat szakszerűen behelyettesíti, és így számítja ki a végeredményt. Az adatok normál alakban való használatát indokolt esetben kell megkövetelni. A végeredmény csak akkor fogadható el teljes pontszámmal, ha az eredmény számértéke és mértékegysége is kifogástalan. A részkérdésekre adható legkisebb pontszám 1 pont, tört pontszám nem adható. Összefüggő részkérdések esetén, ha hibás valamelyik

részfeladat eredménye, akkor a hibás eredmény következő részfeladatban (részfeladatokban) való felhasználása esetén a kifogástalan megoldásokra a feltüntetett pontokat kell adni. Mindazonáltal értelemszerűen pontlevonást eredményez, ha: - a továbbvitt részeredmény szakmailag egyértelműen lehetetlen illetve extrém, - a felhasznált részeredmény csökkenti az utána következő részfeladat(ok) megoldásának bonyolultságát. Az összetett feladatok pontozása 1. feladat Maximális pontszám: 15 a) C meghatározásánál képlet 2 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 2 pont. Q meghatározásánál képlet 1 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont. Maximum 8 pont. b) U1 és U2 meghatározásánál képlet 1 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 2 pont. U3, U4 és U5 meghatározásánál képlet 1 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont. Maximum 7 pont. 2. feladat Maximális pontszám: 15 a) I meghatározásánál képlet 2 pont,

behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont. Maximum 4 pont. b) Uki számításánál képlet 1 pont, behelyettesítés és eredmény 1 pont. UL számításánál képlet 1 pont, behelyettesítés és eredmény 1 pont. Maximum 4 pont c) Hibátlan vektorábra 4 pont. Hibánként 1 pont levonással a pontszám nulláig csökkenthető Maximum 4 pont. d) A fázisszög meghatározásánál képlet 1 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont. Maximum 3 pont. 3. feladat a) b) c) d) Maximális pontszám: 15 Rbe meghatározásánál helyes eredmény 2 pont. Maximum 2 pont Ai számításánál képlet 1 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont. Maximum 3 pont R3 számításánál képlet 2 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont. Maximum 4 pont ube számításánál képlet 2 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont. uki számításánál képlet 1 pont, behelyettesítés és eredmény 1 pont. Maximum 6 pont írásbeli vizsga 0811 7/8 2008. május 26

Elektronikai alapismeretek középszint 4. feladat Javítási-értékelési útmutató Maximális pontszám: 15 a) A megoldásra maximum 3 pont adható. Egy hiba esetén 2 pont, több hiba esetén 0 pont b) A megoldásra maximum 4 pont adható. Logikailag helyes, de nem a legegyszerűbb alak megadása esetén 1 pont levonás. c) A megoldásra maximum 4 pont adható. Logikailag helyes, de a szükségesnél több kaput tartalmazó megoldás esetén maximálisan 2 pont adható. d) A megoldásra maximum 4 pont adható. A függvény átírásának elhagyása nem jár pontvesztéssel, ha a megvalósítás helyes. A logikailag helyes, de a szükségesnél több kaput tartalmazó megoldásra maximálisan 2 pont adható. A fenti pontszámok a mennyiségi szempontokat veszik figyelembe. Az így kapott pontszámok a táblázat által megadott mértékben csökkenthetők, ha a minőségi szempontok nem érvényesülnek, vagy a feladat megoldásának dokumentálása kifogásolható. Az

írásbeli vizsgafeladatok pontszámainak összege csak egész szám lehet. Ha az írásbeli vizsga(rész) pontszáma nem egész szám, akkor a matematikai kerekítés szabályai szerint kell eljárni (az öttizedre vagy az a felett végződő pontszámokat felfelé, az öttized alattit pedig lefelé kerekítjük). írásbeli vizsga 0811 8/8 2008. május 26