TENTAMEN Electronica voor Industrieel Ontwerpen ( ) Datum: 15 juni 2011 Tijd: uur Locatie: Sportcentrum

Transcriptie

1 TENTAMEN Electronica voor Industrieel Ontwerpen (92038) Datum: 5 juni 20 Tijd: uur Locatie: Sportcentrum Dit is een multiple choice tentamen. Vul de antwoorden in op het bijgevoegde antwoord formulier, zoals aangegeven in de instructies op het antwoordformulier. Er zijn 40 tentamenvragen. Er zijn meerdere versies van dit tentamen, en dit tentamen is versie. Vul dit in op het antwoordformulier rechts van de vakcode, anders kunnen we het niet nakijken!!! Het gebruik van een rekenmachine is toegestaan. Succes! Ronan van der Zee Cora Salm VRAAG Op een batterij wordt een circuitje aangesloten, bestaande uit een LED in serie met een weerstand. De LED geeft licht. Als nu een tweede, identiek, circuit ook wordt aangesloten op de batterij (parallel), gaat de tweede LED ook branden, maar beide LED s branden nu iets minder fel dan wanneer er één LED was aangesloten. Dit is het gevolg van: A. De weerstand in serie met de LED. B. De spanningsval (waarde van de spanning) over de LED. C. De inwendige weerstand van de spanningsbron. D. De inwendige weerstand van de LED. VRAAG 2 Het spectrum van een signaal bevat alleen de volgende frequenties: 250 Hz, 2 khz, 4 khz en 6 khz. Wat is de periodetijd van dit signaal? A. 0,5 ms B. 2 ms C. 4 ms D. niet periodiek

2 VRAAG 3 Welke van onderstaande beweringen is het meest juist: A. Voor een goede digitale representatie van een analoog signaal moet de bemonsteringsfrequentie minimaal 2 keer zo hoog zijn als de hoogste frequentie in het analoge signaal. B. Voor een goede digitale representatie van een analoog signaal moet het digitale signaal een aantal bits hebben dat groter is dan de hoogste frequentie in het analoge signaal. C. Op de bemonsteringsfrequentie van een analoogdigitaal omzetter is het aantal bits gehalveerd ten opzichte van de volle schaal. D. Op de bemonsteringsfrequentie van een analoogdigitaal omzetter is de effectieve waarde van de analoge ingangsspanning gedaald tot / 2 van de maximale waarde. VRAAG 4 Het Nederlandse spoorwegnet is grotendeels geëlektrificeerd. Onderstations leveren een spanning van 500V. De stroom gaat vanuit het onderstation via de bovenleiding naar de trein. Het retourpad loopt via de rails. In deze opgave beschouwen we het onderstation als ideale spanningsbron (inwendige weerstand = 0), en de rails als ideale geleiders (weerstand = 0). De weerstand van de bovenleiding, echter, is in de praktijk significant, met 0,08 m /m. Een optrekkende koploper intercity trekt een constante stroom van ongeveer 2kA. Wat is het vermogen dat in de bovenleiding verloren gaat als het onderstation 4km verderop staat? (kruis het antwoord aan dat het dichtst in de buurt ligt) A. MW B. 2 MW C. 3 MW D. 4 MW VRAAG 5 Welke van onderstaande uitspraken is het minst onjuist? A. Sensoren zijn slechts gevoelig voor één fysische grootheid. B. Sensoren en transducenten zijn allebei actuatoren. C. Actuatoren kunnen soms als sensor gebruikt worden. D. Sensoren hebben een lineair verband tussen het uitgangssignaal en een te meten fysische grootheid.

3 VRAAG 6 De spanningsoverdracht H = U out /U in van een versterker wordt vaak uitgedrukt in db: H = 20log(U out /U in ) [db]. We sluiten nu drie versterkers met een versterking van 6dB op elkaar aan: de uitgang van de eerste versterker is verbonden met de ingang van de tweede versterker en de uitgang van de tweede versterker is verbonden met de ingang van de derde versterker. De versterkers beïnvloeden elkaar verder niet. Wat is nu de totale versterking van de combinatie? A. 2dB B. 8dB C. 26dB D. 9dB VRAAG 7 V in L 2 V uit Wat is de functie van bovenstaande schakeling? A. Hoogdoorlaatfilter B. Laagdoorlaatfilter C. Frequentieonafhankelijke spanningsdeler D. Dit heeft geen functie, want V uit =0 VRAAG 8 Anja heeft besloten haar wekker met spraakherkenning zo te modificeren dat hij alleen reageert op haar stem en niet op die van de poes die miauwt of de voor haar deur langsdenderende vrachtwagens (huize VroemVroem). Waarmee kan ze de wekker het beste uitbreiden? A. Een hoogdoorlaat filter B. Een laagdoorlaat filter C. Een banddoorlaat filter D. Een bandsper filter

4 VRAAG 9 Wat doet V uit voor zeer lage frequenties in onderstaande schakeling? V in V uit R 2 C 3 A. V uit 0 B. V uit C. V uit de halve voedingsspanning D. V uit V in VRAAG 0 Een reiswekker op zonne energie doet het prima in Nederland, maar blijkt niet te functioneren op de noordkaap. Wat is de minst waarschijnlijke oorzaak? A. Het is te koud B. Te weinig licht C. De flux van de capaciteit is te laag. D. Hoek van inval van het licht niet juist VRAAG Reduceer het volgende netwerk van vier capaciteiten tot een netwerk met één capaciteit C x, en bepaal de waarde van C x. C C C C A. 0,6 C B. 0,75 C C. 2,33 C D. 4 C

5 VRAAG 2 Hans heeft kerstboomverlichting die telkens uitvalt als van de lampjes het begeeft. Hij besluit dat juni een aardige maand is om dit te repareren; binnen een half jaar moet dat toch lukken? Hij heeft moeite het schema te bepalen. Welk van de onderstaande schemas beschrijft het beste zijn kerstverlichting (in dit voorbeeld met slechts 4 lampjes)? a b c d VRAAG 3 Reduceer het volgende netwerk van drie spoelen en drie condensatoren tot een netwerk met één (vervanging)spoel L V en één (vervanging)capaciteit C V, en bepaal de waarden van L V en C V. L L C LV L C CV C A. L V =.5L en C V =.5C B. L V =.5L en C V = 2/3C C. L V = 3L en C V = 2/3C D. L V = 2/3L en C V = 3C VRAAG 4 Een scanning acoustische microscoop maakt gebruikt van een geluidsbron om defecten in computer chips op te sporen. Als er bijvoorbeeld een luchtbel in de chip zit verandert het signaal. Wat is het principe hierachter? A. Dopplereffect B. Interferentie C. Faseverschuiving D. Reflectie

6 VRAAG 5 Een Bluetooth GPS ontvanger wordt gevoed door een oplaadbare Liion cel met een spanning van 3V en een capaciteit van 600mAh. Hoe lang duurt het opladen van een lege batterij als de lader 200mA laadstroom levert? A. 0.5 uur B. 2 uur C. 6 uur D. 8 uur VRAAG 6 Welke uitspraak over een Pt00 temperatuursensor is juist? A. De gevoeligheid is 00m /K B. De weerstand is 00 bij 273K C. De nauwkeurigheid is 00 m /K D. Het bereik is 00 tot 00 VRAAG 7 Een landmeetbedrijf maakt gebruik van de indirecte time of flight (TOF) methode om de afstand tot een gebouw te bepalen. De voortplantingsnelheid van het signaal is 300m/s. Het signaal doet er 0,5s over. De afstand is: A. 75m B. 50m C. 300m D. 600m VRAAG 8 Een mp3speler verbruikt tijdens het afspelen van muziek 00mW vermogen. Deze speler wordt gevoed door een oplaadbare Liion cel met een spanning van 3V en een capaciteit van 600mAh. Hoe lang gaat de batterij mee? A. 0.5 uur B. 2 uur C. 6 uur D. 8 uur VRAAG 9 Welke van de volgend uitspraken is het minst onjuist? A. Een weerstand zet warmte om in vermogen. B. Een capaciteit zet spanning om in frequentie. C. Een transformator zet spanning om in lading. D. Een spoel zet stroom om in flux.

7 VRAAG 20 Tim heeft een zijn wekker uitgebreid met een spraakherkenning, zodat hij alleen uit gaat als híj roept. Welke handelingen moeten minimaal door de spraakherkennings module worden uitgevoerd? A. Kwantiseren en capaciteren B. Bemonsteren en egaliseren C. Filteren en verzwakken D. Kwantiseren en bemonsteren VRAAG 2 In onderstaande opampschakelingen zijn de opamps (vrijwel) ideaal: er is (vrijwel) geen ingangsstroom, en de versterking is (vrijwel) oneindig. Welke schakeling met bijbehorende spanningswaarden zou je in de praktijk tegen kunnen komen? Alle spanningswaarden zijn t.o.v. ground (0V) V 5V k k 5V 5V 400 5V 5V k k 0V (A) (B) 0k 200 3V 30k 0V V V 00 0V 2V (C) (D)

8 VRAAG 22 Een elektronische functie kan vaak worden uitgevoerd in hardware (analoog of digitaal) of software. Welke bewering daarover is het meest waar? A. Digitaal is sneller dan analoog B. Digitaal is flexibeler dan analoog C. Software is flexibeler dan digitaal D. Analoog is flexibeler dan software VRAAG 23 V in C R 2 V uit Wat is de functie van bovenstaande schakeling? A. Hoogdoorlaatfilter B. Laagdoorlaatfilter C. Frequentieonafhankelijke spanningsdeler D. Dit heeft geen functie, want V uit =0 VRAAG 24 Op t = 0 (s) wordt de schakelaar S in onderstaand circuit gesloten, en wordt de condensator met een constante stroom opgeladen. Vóór dit tijdstip is de condensator ongeladen. Volgens de fabrikant van deze condensator geldt dat er maximaal 00V over mag staan anders ontploft deze. Bereken hoe lang het duurt voordat de condensator ontploft na het sluiten van de schakelaar. S A 00 µf V o A. Minder dan een seconde B. Een krappe minuut C. Ongeveer tien minuten D. Meer dan een uur

9 VRAAG 25 In onderstaande regenmeter wordt de weerstand tussen twee geleiders gemeten. De weerstand varieert met de hoogte h van het water. Waarmee is de gemeten weerstand R evenredig? R h A. R h B. /h C. R log(h) D. R e h VRAAG 26 V (V) t (ms) Welke van de volgende frequentiecomponenten zit zeker NIET in dit signaal? A. 00 Hz B. khz C. MHz D. GHz VRAAG 27 Bepaal van het volgende bronsysteem de kortsluitstroom. k 00V V uit A. 99,9 ma B. 00 ma C. 00, ma D. 00 A

10 VRAAG 28 Welke van de volgende uitspraken over een silicium pndiode is het meest juist? A. de doorlaatspanning bedraagt ongeveer 6 V B. de maximale sperspanning bedraagt ongeveer 0,6 V C. de weerstand in doorlaatrichting is 0. D. in het doorlaatgebied neemt de stroom exponentieel toe met de spanning VRAAG 29 Onderstaand circuit wordt opgenomen in de kabel tussen een CDspeler en een versterker. = k, C 2 = 00nF (00*0 9 F). Wat is de invloed van dit circuit op de klank van het geluid? V in C 2 V uit A. Het geluid wordt doffer B. Het geluid klinkt vervormd C. Het geluid klinkt scheller D. Er is geen verschil. VRAAG 30 Wat is de spanning V uit in onderstaande schakeling? V DD R 2 V uit A. R R R V DD B. 2 R R R 2 V DD C. 2 R R 2 V DD D. V DD R R 2

11 VRAAG 3 Beschouw onderstaande spectra. c n I f 0 /T c n II f 0 /T 2/T 3/T 4/T 5/T. c n III f 0 /T 2/T 3/T 4/T 5/T. c n IV f 0 /T 2/T 3/T 4/T 5/T. Wat kun je zeggen over deze signalen in het tijddomein? A. De signalen I t/m III zijn periodiek, IV is nietperiodiek B. De signalen zijn allemaal periodiek C. De signalen I en IV zijn periodiek, II en III zijn nietperiodiek D. De signalen II en III zijn periodiek, I en IV zijn nietperiodiek.

12 VRAAG 32 Gegeven is onderstaande schakeling. Welke toestand is het meest waarschijnlijk? Lamp k 0V V X V Y k A. V X = 8V, V Y = 0V, lamp = uit B. V X = 7V, V Y = 0V, lamp = aan C. V X = 0V, V Y = 3V, lamp = aan D. V X = 6V, V Y = 4V, lamp = aan VRAAG 33 In onderstaand circuit heeft de opamp ideale eigenschappen. Men wil een versterkingsfactor realiseren van 20 maal. Met welke combinatie van weerstandswaarden wordt dit bereikt? R Y R X V o V i A. R X = 38 k ; R Y = 2 k B. R X = 00 ; R Y = 2 k C. R X = 0 k ; R Y = 500 D. R x = k ; R Y = 9 k

13 VRAAG 34 Beschouw onderstaande signalen. Welke bewering is het meest juist? A. Het onderste signaal is duidelijk breedbandiger dan het bovenste. B. Beide signalen zijn periodiek, maar hebben een andere frequentie. C. Beide signalen zijn stochastisch, dus er is niets over hun frequentieinhoud te zeggen. D. Het bovenste signaal bevat meer hoogfrequente componenten. VRAAG 35 Een schuifmaat heeft een totaal bereik van 0 cm. Men voorziet deze schuifmaat van een elektronisch uitleessysteem, bestaande uit een lineaire absolute encoder. De resolutie van deze elektronische schuifmaat moet 0,5 mm bedragen. Hoeveel bits (of sporen) zijn hier minstens voor nodig? A. 9 B. 0 C. D. 2 VRAAG 36 Gegeven onderstaande combinatorische schakeling opgebouwd met logische poorten. a = x b c & 0 y Bepaal de uitgangscombinatie [x,y] voor de ingangscombinatie [a,b,c] = [0,0,0] A. 00 B. 0 C. 0 D.

14 VRAAG 37 Hieronder staat de asymptotische benadering van een filteroverdracht. Wat voor soort filter is dit? log H log A. Een laagdoorlaatfilter C. Een hoogdoorlaatfilter B. Een bandsperfilter D. Een banddoorlaatfilter VRAAG 38 Het Nederlandse spoorwegnet is grotendeels geëlektrificeerd. Onderstations leveren een spanning van 500V. De stroom gaat vanuit het onderstation via de bovenleiding naar de trein. Het retourpad loopt via de rails. In deze opgave beschouwen we het onderstation als ideale spanningsbron (inwendige weerstand = 0), en de rails als ideale geleiders (weerstand = 0). De weerstand van de bovenleiding, echter, is in de praktijk significant, met 0,08 m /m. Een optrekkende koploper intercity trekt een constante stroom van ongeveer 2kA. Wat is het vermogen dat de intercity verbruikt als het onderstation 4km verderop staat? (kruis het antwoord aan dat het dichtst in de buurt ligt) A. MW B. 2 MW C. 3 MW D. 4 MW

15 VRAAG 39 In het onderstaande schema is de spanningsbron 5V, de weerstanden R en R2 zijn even groot. Welke uitspraak is waar? R v s R2 V uit A. V uit = V s B. V uit = /2 V s C. V uit = 2 V s D. Dit is afhankelijk van de weerstandswaarde. VRAAG 40 Hieronder staat een schematische weergave van het principe van een teruggekoppeld systeem. Hierin is A de overdracht van het oorspronkelijke systeem, en dat wordt teruggekoppeld naar de ingang. de fractie van het uitgangssignaal Om de voordelen van terugkoppeling (zoals een stabiele overdracht van x naar y) ten volle te kunnen benutten moet ten minste aan één voorwaarde worden voldaan. Welke van de genoemde voorwaarden is dat? x A y A. A = / B. A/ >> C. A. >> D. <<