[ME] Klausur 2010 Rekonstruktion

[kelden]

Ich würde eh sagen das wir dann alle in die einsicht gehen und so 100% dann hier hin schreiben können was richtig und wie gelöst wird, damit wir dann alle für die wh so Gott will endlich mal gut vorbereitet sind.
Außer er ärgert uns dann alle und macht dann wieder ne ganz andere Klausur.

[liebes]

Hat jmd die Loesung fuer letzte Aufgabe ?

[12345]

Also erst mal die Aufgabe: Die Schaltung bestand aus einer Spannungsquelle, danach ein R, dann ein Brückengleichrichter und danach parallelgeschaltet 2 mal 3 LEDs in Reihe.

Zunächst sollte der der Stromflusswinkel berechnet werden. Nächste Aufgabe war Berechnung von R und ob danach noch was kam weiß ich gar nicht mehr.

Am Anfang wurden auch ein paar Fragen (Lückentexte) gestellt. Eine davon war, wodurch der Quantenwirkungsgrad verschlechtert wurde (Absorption im Halbleiter und Reflexion an der Oberfläche).

Auf die letzte Aufgabe gab dieses Jahr ja nur 15 Punkte...

[12345]

Meine Lösung Aufgabe 3 (BJT):

Aufgabenstellung siehe Post 3 von Dave.

gegeben war außerdem Stromverstärkung B.

2)Uce=6,... V
3)Io= Ic + Ib + Ube/R2 (Ströme dann einfach berechnen durch Ib = Ic/B)

Mit Ib = Ic/Bbin ich mir nicht so sicher ob die das als richtig bewerten. Wenn man sich die BJT-Transistorformeln ohne Vernachlässigung von Ueaf anschaut kommt man auf:

Ic = BxIb(1+Uce/Ueaf)

Der Unterschied ist aber ziemlich gering...

4)gm=Ica/Ut rce=(Ueaf+Uce)/Ica rbe=Iba/Ut
5)ra=rce||R1 ?????
7)reale Stromquelle, 1. da BJT im vorwärts aktivem Bereich (siehe Ausgangskennlinie) und 2. real, da Early-Spannung nicht vernachlässigt wird (--> Ausgangswiderstand endlich)

Auf die Aufgabe gabs insgesamt 18 Punkte.

[dave]

wie kommst du auf das Uce?

[12345]

EDITIERT

Also ich hatte da eine recht lange Formel stehen. Ich kam so drauf:

Uce = Ur1 + Ube = (Ib + Ir2)/R1 + Ube

Das Ir2 war glaube ich einfach zu berechnen. Ich glaube Ube war gegeben? Achso und R1 und R2 waren auch noch gegeben.
Dann war Ir2=Ube/R2

Das alles musste dann noch umgestellt werden (siehe letzter Post für die Ströme). Ib konnte man ausdrücken durch Io und Ir2.

[dave]

das würde bedeuten über der stromquelle fallen 9V ab??

[erimac]

bei aufgabe 3
5) ra
ob das moeglich, ra=((r2||rbe)+r1)||rce als ausgangwiederstand ?

[12345]

Also ich denke, dass die Spannungsquelle UB bei der Aufgabe nur verwirren sollte. Du kannst ja den Überlagerungssatz anwenden und dann wäre die Quelle wirkungslos.

[dave]

Auf Überlagerungssatz bin ich in der Klausur nicht gekommen, aber jetzt, wo du es sagst...da war U_B also ohne Einfluss -.-

[hayns]

Ergänzung zur letzten Aufgabe:

Gegeben war eine Kosinus-Spannung als Quelle.
Meine Bruchstücke (keine Garantie)
Ueff waren glaub ich 12 oder 15 V
UF,Si = 0,875V
UF,LED = 3,2V
ILED = 8,x mA

Alle Dioden hatten die ideale Charakteristik: ab jeweiligem UF unendlich großer Leitwert.

Der Ansatz von 12345 ist m.E. richtig, allerdings sollte ein arccos genommen werden. (Habe ich aber in der Klausur auch verpatzt)

Dazu sollten wir noch den Verlauf des Stromes in das gegebene Diagramm der Kosinusspannung einzeichnen (1P)
dann Fluss(?)-Winkel, bei dem gilt: [0,phi] => i ungleich 0.

Letzte Teilaufgabe war dann im Falle von Gleichspannung anliegend zu bestimmen, welche Dioden des Brückengleichrichters leitend waren und welche gesperrt haben. Darauf gabs 2 Punkte! Auf die wesentlich aufwendigere Widerstandsberechnung nur 1,5 Punkte -_-

Vorgeschlagener Ansatz zur Widerstandsberechnung: Mittelwert der Spanung bestimmen (unter Beachtung der "Totzeiten" der LEDs, wo also kein Strom fließt), Strom war gegeben als 2* ID. (da 2 Stränge der LEDs)

[liebes]

Bei der letzter Aufgabe:
Hatte ich damal den Stromwinkel=48,25Grad bekommen.

Ist das zu gross?wie war das bei euch,Jungs?

Und zur Rechnung der Rv sollte man die mittelwert also If nehmen,oder 2If?

[dave]

Das ist der Winkel, wo kein Strom fließt.

ich hab dann:



letztendlich sollte der stromwinkel in rad angegeben werden

[liebes]

Aber war den Ueff nicht als 12 V vorgegeben?

sondern 16V?? ...dann habe ich vllt total falsch gemacht...

[dave]

mit 12V bin ich bei

ich weiß auch nicht mehr genau, wie groß Ueff war, dacht aber 16V

[12345]

Diesen Winkel muss man mit arcsin berechnen. Als Ergebnis unserer Rechnung erhält man als Winkel die erste Schnittstelle mit Uf minus Null (PHI1 - PHI0). Beim Sinus ist das unser gesuchter Winkel.

Wählt man Cosinus, erhält man ja einen viel größeren, und nicht den gesuchten Winkel!

Würde man das Uf weglassen und die Nullstellen berechnen, wäre beim Cosinus der Winkel = pi/2 (obwohl er in diesem Falle 0 sein müsste).

Ich glaube es waren 12V gegeben.

[12345]

@ dave. Warum pi -2* 1.04?

[dave]

der Strom ist doch von 0 bis 60° null sowie von PI-60° bis PI....deshalb PI minus 2mal den Winkel

[12345]

Aber einer Halbschwingung entspricht pi. Wenn der Winkel größer als pi/2 wäre, könnte ja gar kein Strom fließen. Strom fließt nur bei den Winkeln phi: 0+alpha <= phi <= pi-alpha (mit alpha ist der Stromflusswinkel gemeint). Bei der Cosinus-Funktion analog: -pi/2+alpha <= phi <= pi/2-alpha. --> phi muss kleiner als pi/2 sein

[dave]

Strom fließt nur bei den Winkeln phi: 0+alpha <= phi <= pi-alpha

und dein phi entspricht dem gesuchten und ist doch pi minus 2 alpha

[12345]

War das etwa die Frage??? Hmm hätte wohl besser lesen sollen... Ich ging eigentlich davon aus, dass der genannte Winkelversatz (also der Winkel, bei dem KEIN Strom fließt) gesucht war. Verdammt. Dann hast du natürlich recht!!

[dave]

wenigstens haben wir das problem noch geklärt mal schauen wie es bewertet wird

[12345]

Ja zu später Stunde noch geklärt. Wie ich meinen Lieblingslehrstuhl kenne, führen die dafür bestimmt Minuspunkte ein .

[TFWalther]

danach sollte man bei AUfgabe 5 noch sagen, welche Dioden von V1 ... V4 gesperrt sind und welche leiten, wenn unten + und oben - anliegt.

[liebes]

Ich glaube: Uf,si =0,825V vorgegeben,oder?

dann habe ich meine Winke 48,25Grad.

bei negative Spannungswelle: v2,v3 leitend und V1,v4 gesperrt.

Es war eine Zweibrueckenschaltung,was man spaeter bei Leistungselektronik 1 fuer B2H,B2C quasi braucht.