Elektronica I Oefeningen

1. Elektronica IOefeningen Academiejaar 2002-2003 Prof. dr. ir. Dirk Stroobandt Elektronica I - oefeningen 0

2. Overzicht Theorie • Maandag 14:30 -- 16:00 en woensdag 11:30 -- 13:00 • Prof. Jan Van Campenhout (Technicum, lokaal S1) Practica • Afgewisseld met oefeningen op maandag 10:00 -- 13:00 • Michiel De Wilde (Technicum, lokaal S8), Harald Devos (Techni-cum, lokaal S5) en Hendrik Eeckhaut (Technicum, lokaal S6) Oefeningen • Maandag 10:00 -- 11:30: auditorium F (oefeningen aan bord) • Maandag 11:30 -- 13:00: PC-klas E (oefeningen met PSpice) • Dirk Stroobandt • Technicum, lokaal S3 (telefoon 09 264.34.01) • E-mail: dstr@elis.rug.ac.be Nieuwsgroep: rug.ftwe.eliSite: http://www.elis.rug.ac.be/courses/elI/ Elektronica I - oefeningen 0

3. Afspraken Opzet van de oefeningensessies • Leren redeneren over elektronische schakelingen • Geen lange berekeningen tijdens de sessie • Evaluatie en bespreking van de oplossing met hulp van PSpice Wat verwacht ik van jullie? • Voorbereiding van 2 oefeningen per sessie • 1 oefening over de stof van de vorige sessie • 1 oefening over de stof van de huidige sessie • Inoefenen door thuis oplossen van overblijvende oefeningen • Elke sessie 1 opgave (wie ze de volgende sessie afgeeft, krijgt ze verbeterd terug) • Andere oefeningen ook oplossen wordt sterk aangeraden • De nodige aandacht tijdens de sessies Elektronica I - oefeningen 0

4. Afspraken Wat krijg je daarvoor terug? • Bespreking van de oplossingstechnieken in de sessie • Leren werken met PSpice om je oplossingen te controleren • Uitgebreide behandeling van de voorbereidde oefeningen • Oplossing van de opgave voor thuis via verbeterde versie • Mogelijkheid tot het indienen en laten verbeteren van opgeloste oefeningen • Mogelijkheid tot het stellen van vragen zowel tijdens de sessies als buiten de lesuren Elektronica I - oefeningen 0

5. Elektronica IOefeningensessie 0 Lineaire netwerken Elektronica I - oefeningen 0

6. Oefening 1.2 r b E V2 V1 a a R 1 Bereken V1 en V2 2 Bereken a en b zodat de spanningsverzwakking ligt tussen 3 en 6 voor weerstanden R groter dan of gelijk aan 2r 3 Thévenin en Norton van bron + verzwakker Elektronica I - oefeningen 0

7. Oefening 1.9 (2.) 5W R1 R2 R1 D3 R1 R3 R1 R1 R1 10V 10W R2 D3 D2 R3 R1 R2 R2 V I1 40W I0 I2 I3 40W I5 I4 50W 100W 200W E=20V 100V 100W E=20V 200W 100V 400W Oefening 1.14 Elektronica I - oefeningen 0

8. Oefening 1.15 ? 1. Teken netwerk met weerstand tussen A en B = ? 2. Is dit het enige mogelijke netwerk? ? 3. Synthetiseer een netwerk met een totale weerstand R met: 5 R4, 2 R3, 2 R2 en 4 R1 Geen R1 in serie plaatsen en R3 = 2 R2 Elektronica I - oefeningen 0

9. Oefening 1.15 R4 R2 R1 A B R2 R2 = R2 R2 R2 ? 1. Teken netwerk met weerstand tussen A en B = R3 ? ? 2. Is dit het enige mogelijke netwerk? • Nee, bvb. Elektronica I - oefeningen 0

10. Oefening 1.15 R4 R1 R4 R2 R1 R2 A A R3 = R3 B B R4 R4 R4 R4 ? 3. Synthetiseer een netwerk met een totale weerstand R met: 5 R4, 2 R3, 2 R2 en 4 R1 Geen R1 in serie plaatsen en R3 = 2 R2 Elektronica I - oefeningen 0

11. Oefening 1.15 R4 R1 R4 R3 R1 R3 R1 R1 R1 R2 A A R3 R2 R2 B R4 R4 B R4 R4 ? 3. Synthetiseer een netwerk met een totale weerstand R met: 5 R4, 2 R3, 2 R2 en 4 R1 Geen R1 direct in serie plaatsen en R3 = 2 R2 = Elektronica I - oefeningen 0

12. Oefening 2.4 (2.) R3 R2 R1 V(t) C I0 S ? De schakelaar S is sinds geruime tijd gesloten. Op t=o wordt S geopend en na 5 ms opnieuw gesloten. Schets v(t). R1=8kW, R2=2kW, R3=1,4kW, C=1mF, I0=1mA. Elektronica I - oefeningen 0

13. Oefening 2.4 (2.) R3 R2 R1 V(t) 1,4kW 2kW 8kW C 1mA I0 S ? De schakelaar S is sinds geruime tijd gesloten. Op t=o wordt S geopend en na 5 ms opnieuw gesloten. Schets v(t). • Net voor t=0: Elektronica I - oefeningen 0

14. Oefening 2.4 (2.) R3 R1 R2 V(t) • Net voor t=0: 1,4kW • 0 < t < 5ms: 2kW 8kW C 1mA 1mF • t = 5ms: I0 S ? De schakelaar S is sinds geruime tijd gesloten. Op t=o wordt S geopend en na 5 ms opnieuw gesloten. Schets v(t). Elektronica I - oefeningen 0

15. Oefening 2.4 (2.) R3 R2 R1 V(t) 1,4kW 2kW 8kW C 1mA 1mF I0 S ? De schakelaar S is sinds geruime tijd gesloten. Op t=o wordt S geopend en na 5 ms opnieuw gesloten. Schets v(t). • t = 5ms: • t > 5ms: met Elektronica I - oefeningen 0

16. Oefening 2.7 R2 R3 R1 10W I1 15W M V1 ~ L i L V I1 I2 V2 I3 I3 60W x ?Bepaal x en M zodat de brug steeds in evenwicht is. Elektronica I - oefeningen 0

17. Oefening 2.14 2R 2R R/2 R/2 E2 E1 C C C C ? Geshunteerde T Transferfunctie T(s)=E2/E1 = E2 I0 E1 1. • Bron E1 geeft aanleiding tot een nog onbekende stroom I0. • Wegens uniciteit oplossing: bron I0 leidt tot spanning E1 • E2 is in beide gevallen identiek • Stroomdeling is hier veel gemakkelijker dan spanningsdeling. Elektronica I - oefeningen 0

18. Oefening 2.14 2R I1 R/2 I2 I1 I0 E2 I0 E1 C C ? Geshunteerde T 2. Transferfunctie T(s)=E2/E1, t=CR Elektronica I - oefeningen 0

19. Oefening 2.14 Im Re ? Geshunteerde T 3. Polen-en-Nullendiagram, f=50Hz verzwakt • Nullen • Polen • 50Hz verzwakt als Elektronica I - oefeningen 0

20. Oefening 2.14 ? Geshunteerde T 4. Differentiaalvergelijking 5. Overgangsverschijnsel 6.Waartoe dient de schakeling? • Om stoorinvloeden van de netfrequentie uit te filteren Elektronica I - oefeningen 0

21. Inleiding diode I (mA) I V I1 V (mV) Rd ~1/Rd Vd V<Vd V>Vd Vd V<Vd V>Vd Diodekarakteristiek (Shockley-vergelijking) 700 • Sterk niet-lineaire karakteristiek • V < drempel: diode als open keten (grote weerstand) • V > drempel: diode als spanningsbron (kleine weerstand) Elektronica I - oefeningen 0

22. Oefening 3.1 I (mA) ~1/Rd (Iw,Vw) x I1 Vd V (mV) Rd V<Vd V>Vd • Eerste-orde benadering in (Iw,Vw): • Iw = 1 mA: • Iw = 1,5 mA: Elektronica I - oefeningen 0