[DST] - Klausur 2004

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Clooney
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[DST] - Klausur 2004

Beitrag von Clooney » 02.08.2010 12:30

Kann man jemand zur Aufgabe 1 unsere Lösungen verifizieren ?

a ) E1 ^ E2 ( AND )

b) UA(low) = 0.2V
UA ( high ) = 3.6V
c) Ie1(low) = -1mA

d) n(max) = 2

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para
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Re: [DST] - Klausur 2004

Beitrag von para » 03.08.2010 17:12

Ohne Gewähr ausm Archiv gefischt und die Formeln aufbereitet:
Hab erstmal das für Aufgabe 1 rausgesucht und zwei Posts zusammengefasst, damit man die Ideen verfolgen kann.

viewtopic.php?f=194&t=5149
Ich fang hier mal an die Klausurlösungen zu posten, in der Hoffnung diese bis Sonntag hier richtig stehen zu haben.

Aufgabe 1

a) AND (korrigiert)

b)
U_A(H)=U_{CC}-U_{CEX}-U_D=4,1V
U_A(L)=U_{CEX}=0,2V

c)
I_{E1}=-\frac{U_{CC}-U_{BEX}-U_E(L)}{R1}=-1mA (Korrektur)

d)

m=-\frac{b I_{B4}}{n I_{E1}}
I_A=-I_E
I_{B4}=\frac{U_{CC}-U_{CEX}-U_{BEX}}{R_3} + \frac{U_{CC}-U_{CEX}-U_{BEX}-U_{BCX}}{R_2} - \frac{U_{BE}}{R_4}=0,2mA
n_{max}=\frac{b \cdot 0,2mA}{m \cdot 1mA}=4
Aufgabe 1
a) jo, ein AND

b) Der Spannungsabfall über T5 ist immer mindestens 0,7V, also die B-E-Strecke. Die Kollektor-Emitterspannung stellt sich anhand der Schaltung um den Transistor ein. Dieser ändert dem folgend seine Bahnwiderstände daher ist
U_A(H)=U_{CC}-U_{BEX}-U_D-\underbrace{U_{R3}}_{=R_3 \cdot I_A \rightarrow 0}=3,6V

c) man sollte U_E (L) nehmen. Im Grenzfall (U_E (L)=0,7V) fließen also -1,22mA bei U_E (L)=U_{CEX} fließt
I_{E1}=-\frac{U_{CC}-U_{BEX}-U_E(L)}{R1}=-1mA

d) jo

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para
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Re: [DST] - Klausur 2004

Beitrag von para » 03.08.2010 18:28

Aufgabe 2 ausm Archiv:
Aufgabe 2

a,b)

U_A(H)=-U_{BEX}=-0,6V
U_A(H)=-U_{BEX}-I_E \cdot R_C
U_{Ref}=\frac {U(H)-U(L)}{2}
U_{Ref}-U_{BCX}+I_E \cdot R_C =0
U_{Ref}=-1,4V
U_A(L)=-2,2V
\Delta U = U_A(L)-U_A(H)=-1,6V

c) NOR
##################################################
Ich glaube, dass das falsch ist, da der Pegelhub zu groß erscheint und außerdem ists wohl ein OR. Ich schlage vor:
U_{A}(H) = -U_{BEX} = -0.6V
U_{A}(L) = -1.4V
U_{Ref} = 1V
\Delta U = 0.8V
I_{E} = 1.5mA

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SebS
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Re: [DST] - Klausur 2004

Beitrag von SebS » 07.08.2010 13:47

Also ich hab für die Aufgabe 2 die gleichen Lösungen wie die aus dem Archiv. Vielleicht kannst du mal deinen Ansatz posten?
"An Archimedes wird man noch denken, wenn Aischylos längst vergessen ist, denn Sprachen sterben, mathematische Ideen jedoch nicht. "Unsterblichkeit" mag ein dummes Wort sein, doch was immer es bedeuten mag, ein Mathematiker hat wohl die besten Chancen, unsterblich zu werden."
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Re: [DST] - Klausur 2004

Beitrag von Hardcore96 » 08.08.2010 10:48

Also ich komme bei der Berechnung überhaupt nicht weiter, weder nach para noch nach SebS.
Könntet ihr beide vielleicht mal eure Ansätze posten? Aus den Gleichungen werde ich noch nicht schlau...
Wär cool, danke!

Noch was zur 5b:
Verlangen die da wirklich, dass man die Gleichung

C*dU_a/dt=b/2*(U_{DD}-U_a-U_t)^2 löst?
Der Transistor ist die ganze Zeit im Pinchoff-Bereich, daher gilt
I_{DD}=b/2*(U_{GS}-U_t)^2
Außerdem gelten C*dU_a/dt=I_{dd} und U_{GS} = U_{DD}-U_a

Das von Hand zu lösen ist aber schon ziemlich scheisse, oder gibt es da einen Trick?
Mit obigem Weg + Ti kommt man auch auf die im verlinkten Thread angegebenen 5ns, aber das kann doch nicht deren Ernst sein, das zu lösen, oder?

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Re: [DST] - Klausur 2004

Beitrag von jcm » 08.08.2010 13:37

Ich hab' mal 'ne rein verständnismäßige Frage bzw. Anmerkung zur allerersten Übungs-Aufgabe bzw. auch allgemein, vielleicht kann mir jemand dabei helfen:

Sagt die grundsätzlich getroffene Vereinfachung der Kennlinien jetzt aus, dass unsere UCEX - Übersteuerungsspannug gleich ist mit der Sättigungsspannung UCES ? Und Gleiches für UBEX?
Weil mir das extrem schwammig ist. Es gibt nämlich einen Unterschied zwischen Übersteuerung und Sättigung beim Transistor!

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Re: [DST] - Klausur 2004

Beitrag von para » 08.08.2010 13:43

@Hardcore96

Die Aufgabe 2 führt bei vielen Leuten zu Problemen. Ich bin mir inzwischen auch nicht mehr sicher was jetzt wie wirklich stimmt. Wenn ich mal das anwende, was Schlüssler in der Konsultation benutzt habe, sieht das bei mir so aus:
U_{A}(H) = -0,6V
U_{BCX} = U_{A}(H) - U_{A}(L) - U_{BEX} \rightarrow U_{A}(L) = -1,4V
\Delta U = 0,8V
U_{Ref} = -1,0V
I_{E} \approx \frac{\Delta U}{R_{C}} = 2mA
Die Werte ergeben auch noch einigermaßen Sinn, aber frag nicht nach Details...

Zur Aufgabe 5b, so schwer ist das nicht. Wir haben das in der Übung genauso gemacht. Die Integrale sind überschaubar und den TI darfst du ja verwenden.

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Re: [DST] - Klausur 2004

Beitrag von Roki89 » 08.08.2010 17:01

Hardcore96 hat geschrieben:Also ich komme bei der Berechnung überhaupt nicht weiter, weder nach para noch nach SebS.
Könntet ihr beide vielleicht mal eure Ansätze posten? Aus den Gleichungen werde ich noch nicht schlau...
Wär cool, danke!

Noch was zur 5b:
Verlangen die da wirklich, dass man die Gleichung

C*dU_a/dt=b/2*(U_{DD}-U_a-U_t)^2 löst?
Der Transistor ist die ganze Zeit im Pinchoff-Bereich, daher gilt
I_{DD}=b/2*(U_{GS}-U_t)^2
Außerdem gelten C*dU_a/dt=I_{dd} und U_{GS} = U_{DD}-U_a

Das von Hand zu lösen ist aber schon ziemlich scheisse, oder gibt es da einen Trick?
Mit obigem Weg + Ti kommt man auch auf die im verlinkten Thread angegebenen 5ns, aber das kann doch nicht deren Ernst sein, das zu lösen, oder?

t_{pLH} ist recht einfach, siehe Übungs Fotos 2008 Seite 54-55

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Re: [DST] - Klausur 2004

Beitrag von eactor » 09.08.2010 14:40

also das da ganz oben bei 1d
ist doch nicht richtig oder?
Bei dem Strom durch R2 ist die Spannung Udd-Ubex3 - Ubex4. Denn kann ich gar nicht bis zum Eingang vor definieren weil T2 sperrt! Also kann ich nicht die X Werte dieses Transitors nehmen. Also kann das nicht UCEX2 + UBEX2 +... sein!

Das Ergebnis stimmt aber irgendwie trotzdem:
I_{B4}=\frac{U_{CC}-U_{CEX3}-U_{BEX4}}{R_3} + \frac{U_{CC}-U_{BEX3}-U_{BEX4}}{R_2} - \frac{U_{BE}}{R_4}
=0,5mA+0.1mA-0,4mA=0,2mA
Zuletzt geändert von eactor am 09.08.2010 14:59, insgesamt 2-mal geändert.

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Re: [DST] - Klausur 2004

Beitrag von eactor » 09.08.2010 14:55

para hat geschrieben:@Hardcore96

Die Aufgabe 2 führt bei vielen Leuten zu Problemen. Ich bin mir inzwischen auch nicht mehr sicher was jetzt wie wirklich stimmt. Wenn ich mal das anwende, was Schlüssler in der Konsultation benutzt habe, sieht das bei mir so aus:
U_{A}(H) = -0,6V
U_{BCX} = U_{A}(H) - U_{A}(L) - U_{BEX} \rightarrow U_{A}(L) = -1,4V
\Delta U = 0,8V
U_{Ref} = -1,0V
I_{E} \approx \frac{\Delta U}{R_{C}} = 2mA
Die Werte ergeben auch noch einigermaßen Sinn, aber frag nicht nach Details...

Zur Aufgabe 5b, so schwer ist das nicht. Wir haben das in der Übung genauso gemacht. Die Integrale sind überschaubar und den TI darfst du ja verwenden.
Ich hab erst mal das gleiche das Problem ist doch aber das die Formel :
U_{BCX} = U_{A}(H) - U_{A}(L) - U_{BEX }
Aus der entstanden ist:
U_{BCX}=U_{C1}-U_{B1}
und nur gelten würde wenn der Augang an der anderen Seite ist also links:
Dann wäre
U_{B1}=U_{EH}=U_{AH} und
U_{C1}=U_{AL}-U_{bex}
weil der Eingang Invertiert zum Augang wäre.
Hier ist das ganze ein AND und Ausgang und Eingang sind beide Gleichzeitig High oder Low und die Formel irgendwie hinfällig.Lasse mich gern belehren.

Ja geht trotzdem so ist siehe Hefter 4.1. Masche 2.
eactor

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