Electronics | High school » Elektronikai alapismeretek középszintű írásbeli érettségi vizsga megoldással, 2007

ÉRETTSÉGI VIZSGA 2007. május 25 Név:. osztály: ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK KÖZÉPSZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA 2007. május 25 8:00 Az írásbeli vizsga időtartama: 180 perc Pótlapok száma Tisztázati Piszkozati OKTATÁSI ÉS KULTURÁLIS MINISZTÉRIUM Elektronikai alapismeretek középszint írásbeli vizsga 0621 Elektronikai alapismeretek középszint Név:. osztály: Fontos tudnivalók Az írásbeli dolgozat megoldásához segédeszközként csak nem programozható számológép használható! A teszt jellegű kérdéseket a feladatlapon, a kérdések alatt rendelkezésre álló szabad helyen kell megoldani! A feladatok megoldása a felügyelő tanárok által kiosztott pótlapokon történik. A pótlapokat lapszámozással kell ellátni, és fel kell tüntetni rajtuk a nevet! A számítást igénylő feladatoknál ügyelni kell az összefüggés (képlet) helyes felírására, a szakszerű behelyettesítésre és a helyes számolásra. Ezek bármelyikének

hiánya pontlevonást jelent. A behelyettesítés indokolt esetben, normál alakban történjen A végeredményt a következő formátumban kell megadni: kiszámítandó mennyiség = számérték x mértékegység (pl. R = 1,5 kΩ)! 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! Az íráshoz kék színű tollat, a rajzoláshoz grafitceruzát kell használni! írásbeli vizsga 0621 2/8 2007. május 25 Elektronikai alapismeretek középszint Név:. osztály: Teszt jellegű kérdéssor Maximális pontszám: 40 1.) Határozza meg egy tekercs egyenáramú ellenállásának

növekedését, ha hőmérséklete T1’ = 20 °C-ról T2 = 80 °C értékre növekszik! A tekercs egyenáramú ellenállása 20 °C hőmérsékleten R1 = 20 Ω, a hőfoktényező: α = 0,004 1/°C (4 pont) ΔR = 2.) A táblázatnak egy ideális áramgenerátor terhelő ellenállásának és kapocsfeszültségének az összefüggését kell kifejeznie! Egészítse ki a táblázatot! (4 pont) R (kΩ) U (V) 0 2 4 6 8 8 3.) Határozza meg a sorosan kapcsolt kondenzátorok eredő kapacitását! Adatok: C1 = 12 nF, C2 = 20 nF, C3 = 30 nF (3 pont) C= 4.) Határozza meg egy soros R-C kapcsolás impedanciáját! Adatok: R = 3 kΩ, XC = 4 kΩ (3 pont) Z= 5.) Határozza meg egy párhuzamos R-L kapcsolás eredő áramfelvételét az ágáramok ismeretében! Adatok: IR = 80 mA, IL = 60 mA (3 pont) I= 6.) Határozza meg egy váltakozó áramú fogyasztó hatásos teljesítményét! Adatok: U = 230 V, I = 8 A, cosφ = 0,8 (3 pont) P= 7.) Határozza meg egy Zener-dióda

differenciális ellenállását a karakterisztika egyenesnek tekinthető üzemi tartományában! Adatok: Izmin = 5 mA, Izmax = 24 mA, Uzmin = 11,8 V, Uzmax = 12,2 V (4 pont) rz = írásbeli vizsga 0621 3/8 2007. május 25 Elektronikai alapismeretek középszint Név:. osztály: 8.) Határozza meg egy bipoláris tranzisztor h21E paraméterét a következő mért értékek alapján: IB1 = 20 µA esetén IC1 = 4 mA; IB2 = 30 µA esetén IC2 = 6 mA! Mérés közben a kollektor-emitter feszültség állandó. (4 pont) h 21E = 9.) Határozza meg egy teljesítményerősítő kimeneti feszültségét! Adatok: Pki = 100 W, Rt = 4 Ω (3 pont) U ki = 10.) Rajzoljon műveleti erősítős invertáló alapkapcsolást! Az erősítőnek 1 db műveleti erősítőt és 3 db ellenállást kell tartalmaznia. (3 pont) 11.) Határozza meg egy periodikus négyszögjel sorozat ismétlődési frekvenciáját! Az impulzusszélesség ti = 200 µs, a kitöltési tényező k = 0,4 (3 pont) f=

12.) Írja fel az alábbi logikai függvény algebrai alakját! A legnagyobb helyi értékű változót „A”-val jelölje! (3 pont) F 4 = Σ 4 (3, 5, 10) F4 = írásbeli vizsga 0621 4/8 2007. május 25 Név:. osztály: Elektronikai alapismeretek középszint Feladatsor Maximális pontszám: 60 1. feladat Maximális pontszám: 15 Egyenáramú kör számítása Adatok: I1 R1 R3 Ut Ut = 12 V I1 = 15 mA R1 = 300 Ω R2 = 750 Ω I5 = 10 mA R5 = 600 Ω R4 R5 I5 R2 Feladatok: a) Határozza meg az R2, R3 és R5 ellenálláson fellépő feszültséget (U2, U3, U5)! b) Határozza meg az R2, R3 és R4 ellenállás áramát (I2, I3, I4)! c) Határozza meg a hálózat kapcsai között fellépő eredő ellenállást (Re)! 2. feladat Maximális pontszám: 15 Párhuzamos R-C kapcsolás számítása I U IC IR C R Adatok: C = 100 nF U=5V R = 1,5 kΩ f = 1 kHz Feladatok: a) Határozza meg az áramok (IC, IR, I) értékét! b) Számítsa ki a kapcsolás

impedanciáját (Z)! c) Határozza meg a tápfeszültség (U) és a tápáram (I) közötti fázisszöget (φ)! írásbeli vizsga 0621 5/8 2007. május 25 Név:. osztály: Elektronikai alapismeretek középszint 3. feladat Maximális pontszám: 15 Közös emitteres erősítő számítása +Ut RB1 RC C2 Ki Be C1 T uki ube RB2 RE Rt Adatok: RB1 = 75 kΩ RC = 3 kΩ Rt = 4 kΩ RB2 = 30 kΩ RE = 1,5 kΩ h11E = 4 kΩ h22E = 20 μS h21E = 180 CE Feladatok: a) Határozza meg a fokozat bemeneti és kimeneti ellenállását (Rbe, Rki)! b) Határozza meg a feszültségerősítés értékét (Au)! c) Határozza meg a kimeneti feszültség értékét! A vezérlő jelforrás üresjárási kapocsfeszültsége ug = 10 mV, belső ellenállása Rg = 1 kΩ 4. feladat Maximális pontszám: 15 Kombinációs hálózat tervezése Adott a logikai függvény Veitch-táblája: C A 115 114 12 13 111 110 8 9 13 12 0 11 17 16 4 5 D B B 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 0621 6/8 2007. május 25 Elektronikai alapismeretek középszint Név:. osztály: írásbeli vizsga 0621 7/8 2007. május 25 Név:. osztály: Elektronikai alapismeretek középszint a témakör a témakör maximális elért elért maximális témakör a feladat sorszáma pontszám pontszám pontszáma pontszáma 1. 4 2. 4 3. 3 4. 3 5. 3 Teszt 6. 3 jellegű 40 7. 4 kérdéssor 8. 4 9. 3 10. 3 11. 3 12. 3 1. 15 2. 15 Feladatsor 60 3. 15 4. 15 100 ÖSSZESEN 100 Az írásbeli vizsgarész pontszáma 100 javító tanár Dátum: . elért pontszám programba beírt

pontszám Teszt jellegű kérdéssor Feladatsor javító tanár jegyző Dátum: . írásbeli vizsga 0621 8/8 Dátum: . 2007. május 25 ÉRETTSÉGI VIZSGA 2007. május 25 Elektronikai alapismeretek középszint Javítási-értékelési útmutató 0621 ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK KÖZÉPSZINTŰ ÍRÁSBELI ÉRETTSÉGI VIZSGA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ OKTATÁSI ÉS KULTURÁLIS MINISZTÉRIUM Elektronikai alapismeretek középszint Javítási-értékelési útmutató Teszt jellegű kérdéssor Maximális pontszám: 40 1.) Határozza meg egy tekercs egyenáramú ellenállásának növekedését, ha hőmérséklete T1’ = 20 °C-ról T2 = 80 °C értékre növekszik! A tekercs egyenáramú ellenállása 20 °C hőmérsékleten R1 = 20 Ω, a hőfoktényező: α = 0,004 1/°C ∆R = α ⋅ R1 ⋅ (T2 − T1 ) = 0,004 1 ⋅ 20 Ω ⋅ (80 °C − 20 °C ) = 4,8 Ω °C 4 pont 2.) A táblázatnak egy ideális áramgenerátor terhelő ellenállásának és

kapocsfeszültségének az összefüggését kell kifejeznie! Egészítse ki a táblázatot! R (kΩ) 0 2 4 6 8 U (V) 0 4 8 12 16 4 pont 3.) Határozza meg a sorosan kapcsolt kondenzátorok eredő kapacitását! Adatok: C1 = 12 nF, C2 = 20 nF, C3 = 30 nF C = C1 × C 2 × C 3 = 12 nF × 20 nF × 30 nF = 6 nF 3 pont 4.) Határozza meg egy soros R-C kapcsolás impedanciáját! Adatok: R = 3 kΩ, XC = 4 kΩ Z = R 2 + X C2 = (3 kΩ )2 + (4 kΩ )2 = 5 kΩ 3 pont 5.) Határozza meg egy párhuzamos R-L kapcsolás eredő áramfelvételét az ágáramok ismeretében! Adatok: IR = 80 mA, IL = 60 mA I = I 2R + I 2L = (80 mA)2 + (60 mA )2 = 100 mA 3 pont 6.) Határozza meg egy váltakozó áramú fogyasztó hatásos teljesítményét! Adatok: U = 230 V, I = 8 A, cosφ = 0,8 P = U ⋅ I ⋅ cos ϕ = 230 V ⋅ 10 A ⋅ 0,8 = 1,84 kW 3 pont 7.) Határozza meg egy Zener-dióda differenciális ellenállását a karakterisztika egyenesnek tekinthető üzemi tartományában!

Adatok: Izmin = 5 mA, Izmax = 24 mA, Uzmin = 11,8 V, Uzmax = 12,2 V rz = ∆ U z U z max − U z min 12,2 V − 11,8V = = = 21,05 Ω I z max − I z min ∆ Iz 24 mA − 5 mA írásbeli vizsga 0621 2/8 4 pont 2007. május 25 Elektronikai alapismeretek középszint Javítási-értékelési útmutató 8.) Határozza meg egy bipoláris tranzisztor h21E paraméterét a következő mért értékek alapján: IB1 = 20 µA esetén IC1 = 4 mA; IB2 = 30 µA esetén IC2 = 6 mA! Mérés közben a kollektor-emitter feszültség állandó. h 21E = I C 2 − I C1 6 mA − 4 mA = = 200 I B 2 − I B1 30 µA − 20 µA 4 pont 9.) Határozza meg egy teljesítményerősítő kimeneti feszültségét! Adatok: Pki = 100 W, Rt = 4 Ω U ki = Pki ⋅ R t = 100 W ⋅ 4 Ω = 20 V 3 pont 10.) Rajzoljon műveleti erősítős invertáló alapkapcsolást! Az erősítőnek 1 db műveleti erősítőt és 3 db ellenállást kell tartalmaznia. R2 Ube R1 IC Uki 3 pont R3 Rt 11.) Határozza meg

egy periodikus négyszögjel sorozat ismétlődési frekvenciáját! Az impulzusszélesség ti = 200 µs, a kitöltési tényező k = 0,4 f = 1 1 k 0,4 = = = = 2 kHz T ti t i 200 µs k 3 pont 12.) Írja fel az alábbi logikai függvény algebrai alakját! A legnagyobb helyi értékű változót „A”-val jelölje! F 4 = Σ 4 (3, 5, 10) F4 = A ⋅ B ⋅ C ⋅ D + A ⋅ B ⋅ C ⋅ D + A ⋅ B ⋅ C ⋅ D írásbeli vizsga 0621 3/8 3 pont 2007. május 25 Elektronikai alapismeretek középszint Javítási-értékelési útmutató Feladatsor Maximális pontszám: 60 1. feladat megoldása a) b) c) Maximális pontszám: 15 U 2 = U t − I1 ⋅ R 1 = 12 V − 15 mA ⋅ 300 Ω = 7,5 V 3 pont U 5 = I 5 ⋅ R 5 = 10 mA ⋅ 600 Ω = 6 V 2 pont U 3 = U 2 − U 5 = 7,5 V − 6 V = 1,5 V 2 pont U2 7,5 V = = 10 mA R 2 750 Ω I2 = I 3 = I1 − I 2 = 15 mA − 10 mA = 5 mA 2 pont I 4 = I 5 − I 3 = 10 mA − 5 mA = 5 mA 2 pont Ut 12 V = = 600 Ω I1 + I 4 15 mA + 5

mA 2 pont R= 2. feladat megoldása a) 2 pont Maximális pontszám: 15 1 1 = = 1,59 kΩ 3 2 ⋅ π ⋅ f ⋅ C 2 ⋅ π ⋅ 10 Hz ⋅ 10 −7 F 3 pont IC = 5V U = = 3,14 mA X C 1,59 kΩ 2 pont IR = U 5V = = 3,33 mA R 1,5 kΩ 2 pont XC = I = I R2 + I C2 = (3,33 mA)2 + (3,14 mA)2 = 4,58 mA U 5V = = 1,09 kΩ I 4,58 mA b) Z= c) cos ϕ = 2 pont I R 3,33 mA = = 0,727 ⇒ ϕ = 43,4 0 4,58 mA I írásbeli vizsga 0621 3 pont 4/8 3 pont 2007. május 25 Elektronikai alapismeretek középszint Javítási-értékelési útmutató 3. feladat Maximális pontszám: 15 R be = R B1 × R B 2 × h 11E = 75 kΩ × 30 kΩ × 4 kΩ = 3,37 kΩ a) Rki = 1 h22 E × RC = 1 × 3 kΩ = 2,83 kΩ 20 µS 3 pont h 21E (R ki × R t ) = − 180 (2,83 kΩ × 4 kΩ ) = − 74,6 h 11E 4 kΩ 4 pont Rbe 3,37 kΩ = 10 mV = 7,71 mV R g + Rbe 1 kΩ + 3,37 kΩ 3 pont b) Au = − c) u be = u g u ki = Au ⋅ u be = −74,6 ⋅ 7,71 mV = − 575,2 mV 2 pont 4.

feladat Maximális pontszám: 15 F 4 = Π 4 (1, 2, 3, 6, 7, 10, 11,14, 15) a) 3 pont 2 pont C b) A 115 114 12 13 111 110 8 9 13 12 11 0 17 16 4 5 D B ( F4 = C ⋅ A + B + D ) B D 3 pont c) A 1 B 1 1 & F4 C d) D 4 pont F 4 = C ⋅ ( A + B + D) = C ⋅ ( A + B + D) = C + A + B + D 2 pont A 1 1 B 1 C 1 1 4 F 4 pont D írásbeli vizsga 0621 5/8 2007. május 25 Elektronikai alapismeretek középszint Javítási-értékelési útmutató Az írásbeli vizsga értékelésének szabályai A teszt jellegű kérdéssor és a feladatsor 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 megoldottság szintje Minőségi szempontok Aránya 70% Elemei • • • •

Aránya a megoldás logikája kreativitás pontosság a mértékegységek használata 20% A feladat megoldásának dokumentálása Elemei 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. Teszt jellegű kérdéssor pontozása 1. kérdés (4 pont) Képlet 2 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont. 2. kérdés (4 pont) A pontszám azonos a helyes válaszok számával. Minimum 0 pont, maximum 4 pont 3. kérdés (3 pont) Képlet 1 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont. 4. kérdés (3 pont) Képlet 1 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont. 5. kérdés (3 pont) Képlet 1 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont. 6.

kérdés (3 pont) Képlet 1 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont. 7. kérdés (4 pont) Képlet 2 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont. 8. kérdés (4 pont) Képlet 2 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont. 9. kérdés (3 pont) Képlet 1 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont. 10. kérdés (3 pont) Szakmai szempontból hibátlan kapcsolás 2 pont, szabványos rajzjelek 1 pont. írásbeli vizsga 0621 6/8 2007. május 25 Elektronikai alapismeretek középszint Javítási-értékelési útmutató 11. kérdés (3 pont) Képlet 1 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont. 12. kérdés (3 pont) Hibátlan algebrai alak 3 pont. Hibánként 1 pont levonás, minimum 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. Feladatsor pontozása 1. feladat Maximális pontszám: 15 a) U2

számításánál képlet 1 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont. U5 és U3 számításánál egyaránt: képlet 1 pont, behelyettesítés és eredmény 1 pont. Összesen 7 pont b) I2, I3 és I4 számításánál egyaránt: képlet 1 pont, behelyettesítés és eredmény 1 pont. Összesen 6 pont. c) Képlet 1 pont, behelyettesítés és eredmény 1 pont. Összesen 2 pont 2. feladat Maximális pontszám: 15 a) XC és I számításánál egyaránt: képlet 1 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont. IC és IR számításánál egyaránt: képlet 1 pont, behelyettesítés és eredmény 1 pont. Összesen 10 pont. b) Z számításánál képlet 1 pont, behelyettesítés és eredmény 1 pont. Összesen 2 pont c) φ számításánál képlet 1 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont. Összesen 3 pont 3. feladat Maximális pontszám: 15 a) Rbe és Rki számításánál egyaránt: képlet 1 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont. Összesen 6 pont. b)

Au számításánál képlet 2 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont. Összesen 4 pont. c) ube számításánál képlet 1 pont, behelyettesítés 1 pont, eredmény 1 pont. uki számításánál képlet 1 pont, behelyettesítés és eredmény 1 pont. Összesen 5 pont. írásbeli vizsga 0621 7/8 2007. május 25 Elektronikai alapismeretek középszint 4. feladat Javítási-értékelési útmutató Maximális pontszám: 15 a) A feladatra maximum 2 pont adható. Formailag helyes konjunktív sorszámos alak 1 pont, helyes sorszámok 1 pont. b) A feladatra maximum 3 pont adható. Logikailag helyes, de nem a legegyszerűbb alak megadása esetén 1 pont levonás. c) A feladatra maximum 4 pont adható. Logikailag helyes, de négynél több kaput tartalmazó megoldás esetén maximálisan 3 pont adható. d) A feladatra maximum 6 pont adható. A függvény átírásának elmulasztása nem jár pontvesztéssel, ha a megvalósítás helyes, és maximum 5 db NOR kaput

tartalmaz. Logikailag helyes, de ötnél több kaput tartalmazó megoldás esetén a c) feladatra maximálisan 4 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. írásbeli vizsga 0621 8/8 2007. május 25