„Mérés laboratórum 2 - 5. mérés ellenőrző kérdései” változatai közötti eltérés

A VIK Wikiből
Ugrás a navigációhoz Ugrás a kereséshez
(Új oldal, tartalma: „{{GlobalTemplate|Infoalap|MeresLabor2Kerdes5}} vissza a Mérés labor 2. tárgyhoz <br/> ---- ==1. Mi a kapu ún. transzfer karakterisztikája?== A l…”)
 
a (autoedit v2: fájlhivatkozások egységesítése, az új közvetlenül az adott fájlra mutat)
 
(11 közbenső módosítás, amit 5 másik szerkesztő végzett, nincs mutatva)
1. sor: 1. sor:
−
{{GlobalTemplate|Infoalap|MeresLabor2Kerdes5}}
 
−
 
−
vissza [[MeresLabor2|a Mérés labor 2. tárgyhoz]] <br/>
 
−
----
 
−
 
 
==1. Mi a kapu ún. transzfer karakterisztikája?==
 
==1. Mi a kapu ún. transzfer karakterisztikája?==
  
11. sor: 6. sor:
  
 
A karakterisztikának azt a pontját, melynél a kimenő feszültség megegyezik a bemenő feszültséggel, komparálási pontnak nevezik, és az ehhez a ponthoz tartozó feszültség az Uk komparálási feszültség.
 
A karakterisztikának azt a pontját, melynél a kimenő feszültség megegyezik a bemenő feszültséggel, komparálási pontnak nevezik, és az ehhez a ponthoz tartozó feszültség az Uk komparálási feszültség.
 +
A kapuáramkörök a komparálási szintnél kisebb bemeneti feszültséget lényegében L értéknek, az annál nagyobbat pedig H értéknek érzékelik, de a helyes működés csak akkor garantált, ha a bemenő jelek az előírt tartományban vannak.
 +
 +
Mérésvezetőként megjegyezném, hogy az egésznek a LÉNYEGE-értelme a második mondat. Az első mondat meg a definíció (wachag).
  
 
==3. Hogyan határozható meg a transzfer karakterisztikából a komparálási feszültség?==
 
==3. Hogyan határozható meg a transzfer karakterisztikából a komparálási feszültség?==
18. sor: 16. sor:
  
 
==4. Rajzoljon fel egy mérési elrendezést logikai kapu transzfer karakterisztikájának felvételéhez!==
 
==4. Rajzoljon fel egy mérési elrendezést logikai kapu transzfer karakterisztikájának felvételéhez!==
−
{{InLineImageLink|Infoalap|MeresLabor2Kerdes5|transzferk.png}}<br/>
+
[[File:meres2_5_elrendezes.png]]<br/>
−
[https://wiki.sch.bme.hu/pub/Infoalap/MeresLabor1/Meres1_ZHra_2006tavasz.doc innen van a többi is]
+
[[Média:Meres1_ZHra_2006tavasz.doc|innen van a többi is]]
  
 
==5. Hogyan határozható meg egyszerűen egy kapu komparálási szintje olyan kétcsatornás oszcilloszkóppal, melynek nincs X-Y üzemmódja.==
 
==5. Hogyan határozható meg egyszerűen egy kapu komparálási szintje olyan kétcsatornás oszcilloszkóppal, melynek nincs X-Y üzemmódja.==
42. sor: 40. sor:
  
 
U<sub>ZtH</sub> = U<sub>H</sub> - U<sub>K</sub><br />
 
U<sub>ZtH</sub> = U<sub>H</sub> - U<sub>K</sub><br />
 +
 +
Ha nem a képletet írjátok le, hanem a segédletben található ábrát rajzoljátok, az még pöpecebb lenne (wachag). Ne magoljatok, értsetek!
  
 
==8. Hogyan értelmezik a lefutási időt?==
 
==8. Hogyan értelmezik a lefutási időt?==
  
 
A fel- ill. lefutási idő általánosan elfogadott meghatározása: Az állandósult feszültségértékek közti tartomány 10% és 90% közti részén való áthaladás ideje.
 
A fel- ill. lefutási idő általánosan elfogadott meghatározása: Az állandósult feszültségértékek közti tartomány 10% és 90% közti részén való áthaladás ideje.
 +
 +
Megjegyzés: Mesterek! Beugróba legyetek már olyan jók, és írjátok le rendesen, hogy a felfutó a 10%-90%, a lefutó a 90%-10% közti. (wachag)
  
 
==9. Hogyan definiálják a jelterjedési időt a TTL logikai áramköröknél?==
 
==9. Hogyan definiálják a jelterjedési időt a TTL logikai áramköröknél?==
55. sor: 57. sor:
 
==10. Hogyan értelmezik az előkészítési időt?==
 
==10. Hogyan értelmezik az előkészítési időt?==
  
−
Az adatjelnek egy bizonyos idővel a órajel éle előtt stabilnak kell lennie.
+
Az adatjelnek egy bizonyos idővel az órajel éle előtt stabilnak kell lennie.
  
 
==11. Hogyan értelmezik a tartási időt?==
 
==11. Hogyan értelmezik a tartási időt?==
61. sor: 63. sor:
 
Az adatjelet az órajel éle után még legalább a megadott ideig nem szabad megváltoztatni (pl. órajel után a flip-flop bemenetén az adatot még ennyi ideig kell stabilan tartani).
 
Az adatjelet az órajel éle után még legalább a megadott ideig nem szabad megváltoztatni (pl. órajel után a flip-flop bemenetén az adatot még ennyi ideig kell stabilan tartani).
  
−
 
+
(Megjegyzés: el szoktátok felejteni az órajelet leírni. Úgy nem sok értelme van. (wachag))
−
 
 
−
 
 
−
 
 
−
=5. mérés ellenőrző kérdései (ötéves képzés)=
 
−
 
 
−
==1. Hogyan értelmezik a dB-t?==
 
−
A méréstechnikában az erősítést a számértékével jellemzik, a híradástechnikában rendszerint egy logaritmikus skálát, a '''deciBel (dB)''' skálát használják.<br/>
 
−
Feszültségerősítés esetén:  
 
−
<math>$A_u\mathrm{[dB]} = 20\log_{10} \frac{U_{\mathrm{aki}}}{U_{\mathrm{abe}}}$</math> <br/>
 
−
Teljesítményerősítés meghatározásánál:
 
−
<math>$A_p\mathrm{[dB]} = 10\log_{10} \frac{P_{\mathrm{ki}}}{P_{\mathrm{be}}}$</math> <br/>
 
−
 
 
−
==2. Egy erősítőt vizsgálunk. A bemenetre 0,5 V<sub>eff</sub> értékű, sávközépi frekvenciájú jelet adunk. A kimeneten 10 V<sub>eff</sub> értéket mérünk. Mekkora az erősítés dB-ben?==
 
−
<math>$A_u\mathrm{[dB]} = 20 \log \frac{U_{\mathrm{aki}}}{U_{\mathrm{abe}}} = 20 \log \frac{10}{0,5} = 20 \cdot 1,3 = 26dB$</math>
 
−
 
 
−
==3. A fenti erősítő esetében, változatlan bemenő jelszintet feltételezve, mekkora feszültséget fogunk mérni a kimeneten az erősitő -3dB-es felső határfrekvenciáján? És az erősitő -3dB-es alsó határfrekvenciáján?==
 
−
A -3dB <u>~0.7</u>-szeres (1/sqrt(2)) erősítést jelent, így kb. <u>7V<sub>eff</sub></u> a kimenő jel feszültsége.
 
−
 
 
−
(a -3dB relatív erősítés a ~26dB-hez képest, azaz az erősítés ~23dB=20log(A)-> A=10^(23/20)=~14,12 (ami egyébként 20*~0,7, tehát stimmel az erősítés és dB közti számítás)  0,5Veff*14,12=kb 7,06Veff) (by Poro)
 
−
 
 
−
==4. A 34401A típusú multiméter bementére egy 2 Vpp nagyságú, +1 V ofszet feszültségű, 600 Hz frekvenciájú szinuszjelet adunk. Milyen értéket fog mutatni a multiméter AC V üzemmódban (VAC kijelzés)? Milyen értéket fog mutatni a multiméter DC V üzemmódban (VDC kijelzés)?==
 
−
AC V: a multiméter a váltóáramú komponens effektív értékét méri, ez 1/sqrt(2) (1V a szinuszjel csúcsértéke, gyökkettő a szinusz alatti terület, ld. 220V)
 
−
DC V: a multiméter csak az egyenáramú komponenst méri ebben a módban, így +1V az eredmény (ez egyenlő az ofszet feszültséggel, vagyis azzal, hogy mennyivel van eltolva a jel a 0-tól függőlegesen)
 
−
 
 
−
==5. Minek a mértékegysége a Baud?==
 
−
Jelváltási sebesség.
 
−
 
 
−
==6. Milyen esetben egyezik meg a jelváltási sebesség az adatátviteli sebességgel?==
 
−
Ha olyan kódolást alkalmaznak, aminél 1 bithez pontosan egy jelváltás tartozik. (Abban az esetben, ha kiegészítő biteket, pl. a startbit, CRC is adatnak tekintjük.)
 
−
 
 
−
Ahhoz, hogy egy jel egy bitet kódoljon a következő kell: ha V a használt jelszintek száma, M a jelváltási sebbesség (Baud-ban), akkor D = M * log<sub>2</sub>(V) az adatátviteli sebesség. Tehát V=2 esetén, azaz bináris jelnél lesz a jelsebesség és az adatsebesség azonos.
 
−
 
 
−
==7. Hogyan mérjünk fázistolást oszcilloszkóppal?==
 
−
Az oszcilloszkópos mérésnél a fázistolás legegyszerűbben a bemenő és kimenő jel közti időeltolódásból határozható meg. Az időeltolódás kétcsatornás oszcilloszkóp esetén a bemenő és a kimenő jel egyidejű felrajzoltatásával meghatározható. A fáziseltolódásnek nem is a tényleges idejét célszerű meghatározni, hanem a periódusidőre vonatkoztatott relatív értékét. Ez esetben ugyanis az oszcilloszkóp ún. idő-skálafaktor hibája kiesik.<br/>
 
−
A leolvasási hibák csökkentésére az egyes csatornák erősítésének értékét és a vízszintes időeltérítést úgy célszerű beállítani, hogy a jel egy periódusának ábrája viszonylag nagy legyen a képernyőn. Továbbá a szinuszjel időméréshez kiválasztott pontja (feszültségszintje) a jel meredekebb részén legyen, a vízszintes irányú leolvasási hiba csökkentésére. Egy kedvező választás a nullátmenet.<br/>
 
−
A beágyazott mikroszámítógépet tartalmazó digitális oszcilloszkópok ezt a mérést általában automatikusan is el tudják végezni.<br/>
 
−
 
 
−
{{InLineImageLink|Infoalap|MeresLabor2Kerdes5|faziseltolodas.jpg}}<br/>
 
−
 
 
−
==8. Milyen skálázásúak a Bode-diagram tengelyei?==
 
−
A vízszintes tengelyen a frekvencia logaritmikus skálázású.<br/>
 
−
Íme egy Bode-diagram példaként:<br/>
 
−
{{InLineImageLink|Infoalap|MeresLabor2Kerdes5|bodediagram1.jpg}}<br/>
 
−
És egy Matlab által generált üres diagram:<br/>
 
−
 
 
−
{{InLineImageLink|Infoalap|MeresLabor2Kerdes5|bodediagram2.jpg}}<br/>
 
−
 
 
−
==9. Egy hálózat (pl. erősítő, szűrő, jelcsatorna-modell) átvitelét leíró függvény frekvenciafüggő része egyetlen pólust tartalmaz, zérusa nincs ( a = 1/(s-p1) ). Milyen a frekvenciafüggés jellege? (aluláteresztő, felüláteresztő, sáváteresztő, sávzáró)==
 
−
Alulátresztő (mínusz végtelen Hz-nál vízszintesen indul a karakterisztika, majd a pólusnál -20dB/dekád meredekséggel csökkenni kezd).
 
−
 
 
−
==10. Tételezzük fel, hogy az átviteli függvény csak egyetlen pólust tartalmaz. Milyen meredekségű lesz az átvitel "levágása" a határfrekvencia felett?==
 
−
-20dB/dekád (ld. Szabályozás technika ea. 2005.10.21)
 
−
 
 
−
==11. Mekkora a B sávszélességű, zajmentes csatorna maximális adatátviteli sebessége, ha a jel V diszkrét szintből áll?==
 
−
Nyquist elmélete szerint: maximális adatátviteli sebesség = *2*B*log<sub>2</sub>(V) bit/s*.
 
−
A mérésnél majd V helyére 2, B helyére pedig a -3dB értéknek megfelelő határfrekvencia kerül.
 
−
 
 
−
==12. Egy aluláteresztő jellegű jelcsatorna felső határfrekvenciája 5 kHz. Az átviendő alapsávi jel 4 állapotú. Mekkora az elméleti csatornakapacitás?==
 
−
L = 4<br>
 
−
C = 2*B*log<sub>2</sub>L = 20 kbit/s
 
−
 
 
−
==13. Hogyan értelmezik általában a felfutási időt?==
 
−
*Felfutási idő*: a csúcsérték egytized és kilenctized része közötti időtartam az impulzus felfutó élén.
 
−
 
 
−
==14. Hogyan értelmezik a túllövést?==
 
−
Az alábbi választ az új szabtech jegyzetből szedtem. A könyv túllendülést említ, de gyanítom, hogy ezek szinonímák.
 
−
 
 
−
"A <math>\sigma</math> százalékos túllendülést az alábbi összefüggéssel definiáljuk:
 
−
 
 
−
<math>\sigma = \frac{y_{max}-y_{all}}{y_{all}}*100\<math>%" (Keviczky, Bars, Hetthéssy, Barta, Bányász: Szabályozástechnika, 25. o.)
 
−
 
 
−
Az ábra alapján itt <math>y_{max}</math> a jelnek a túllövés során elért maximális értéke, <math>y_{all}</math> pedig az állandósult érték.
 
−
 
 
−
-- [[FoldesAdam|Földe]] - 2006.10.02.
 
−
==15. Milyen komponensei vannak egy f1 frekvenciájú, szimmetrikus négyszögjel spektrumának? Milyen a lefutású a spektrum "burkológörbéje"?==
 
−
 
 
−
Van egy DC(egyenáramú)komponense, egy alapharmonikusa illetve az alapharmonikus páratlan számú többszöröseinél felharmonikusai. Pl. 3kHz-es négyszögjel esetén az alapharmonikus 3kHz-nél látható, az első felharmonikus 9 kHz-nél.
 
−
A mérésben majd látni fogjuk hogy az aluláteresztő szűrő amit csatornaként használunk 3kHz-nél csak az alapharmonikust engedi át, így a négyszögjel a kimeneten szinte teljesen tiszta szinusz lesz.
 
−
 
 
−
==16. Milyen közelítő összefüggés van az oszcilloszkóp analóg részének határfrekvenciája ( '''f<sub>h</sub>''' ) és saját felfutási ( '''t<sub>r</sub>''' ) ideje közt?==
 
−
'''t<sub>r</sub>''' = 0,35 / '''f<sub>h</sub>'''
 
−
 
 
−
==17. Mire használják a szem-ábrát?==
 
−
A '''szem-ábrát''' (eye-diagram) a digitális jelek torzulásának, "elkenődésének" vizsgálatára használják az átviteltechnikában.<br/>
 
−
A szem-ábra felvételénél az összes vizsgált kombinációhoz tartozó elemi jelet (bit-jelalakot) egymásra rajzolják az adatjel időzítő jeléhez szinkronizálva, és így jelenítik meg a képernyőn. ''Az így kapott ábra egy bitnyi része hasonlít egy emberi szemre, innen eredeztethető az elnevezés.'' <br/>
 
−
A szem-ábrán a csatorna véges sávszélessége, frekvenciafüggő futási ideje által okozott alaktorzuláson kívül a csatorna saját zajának hatása is megjelenik.<br/>
 
−
 
 
−
{{InLineImageLink|Infoalap|MeresLabor2Kerdes5|szem1.jpg}}<br/>
 
−
 
 
−
==18. Mit jelent az, hogy a szem-ábra "nyitott"?==
 
−
A "szem függőleges nyitottsága" az amplitúdó tartalékot jellemzi, a "szemnyílás
 
−
szélessége" pedig az időzítési tartalékot.<br/>
 
−
 
 
−
{{InLineImageLink|Infoalap|MeresLabor2Kerdes5|szem2.jpg}}<br/>
 
−
 
 
−
Ha a soros porton túl nagy baud ratettel küldjük a jelet a szem-ábra elkenődése azt jelenti hogy a jel nem lesz visszaállítható. (14400 baudnál például)
 
−
 
 
−
 
 
−
-- [[DeakPeter]] - 2007.04.05.
 
−
 
 
−
 
 
 
[[Category:Infoalap]]
 
[[Category:Infoalap]]

A lap jelenlegi, 2017. július 12., 14:09-kori változata

1. Mi a kapu ún. transzfer karakterisztikája?

A logikai áramkörök esetében a transzfer karakterisztikán a feszültség-transzfer karakterisztikát értik, azaz hogyan változik a kimenő feszültség a bemenő feszültség függvényében egy adott áramkörnél.

2. Hogyan értelmezik a komparálási feszültséget?

A karakterisztikának azt a pontját, melynél a kimenő feszültség megegyezik a bemenő feszültséggel, komparálási pontnak nevezik, és az ehhez a ponthoz tartozó feszültség az Uk komparálási feszültség. A kapuáramkörök a komparálási szintnél kisebb bemeneti feszültséget lényegében L értéknek, az annál nagyobbat pedig H értéknek érzékelik, de a helyes működés csak akkor garantált, ha a bemenő jelek az előírt tartományban vannak.

Mérésvezetőként megjegyezném, hogy az egésznek a LÉNYEGE-értelme a második mondat. Az első mondat meg a definíció (wachag).

3. Hogyan határozható meg a transzfer karakterisztikából a komparálási feszültség?

Ha az áramkör uki = f(ube) transzfer karakterisztikája ismert, akkor arról az UK feszültségkönnyen leolvasható. Nem invertáló jellegű áramkör esetén az origóból indított m = 1 meredekségű egyenes (az ube = uki pontok helye) a transzfer karakterisztikát az UL, UK, UH feszültségű pontokban metszi. Invertáló jellegű áramkör esetén az origóból indított m = 1 meredekségű egyenes a transzfer karakterisztikát csak az UK feszültségű pontban metszi.

4. Rajzoljon fel egy mérési elrendezést logikai kapu transzfer karakterisztikájának felvételéhez!

Hiba a bélyegkép létrehozásakor: Nem lehet a bélyegképet a célhelyre menteni


innen van a többi is

5. Hogyan határozható meg egyszerűen egy kapu komparálási szintje olyan kétcsatornás oszcilloszkóppal, melynek nincs X-Y üzemmódja.

A bemenet és kimenet jelalakját ábrázoló csatornák nulla szintjét a képernyőn ugyanoda állítjuk. Ekkor a kimenő és bemenő jel feszültséghelyesen rajzolódik egymásra, és a két jel metszéspontja adja a komparálási feszültséget.

6. Hogyan határozható meg a logikai kapu worst-case zavarfeszültség-tűrése?

A statikus worst-case zavarfeszültség-tűrés (worst-case noise margin) a logikai szintek worst-case specifikációjából egyértelműen meghatározható:

UZML = UILmax - UOLmax
UZMH = UOHmin - UIHmin

7. Hogyan határozható meg a logikai kapu tipikus zavarfeszültség-tűrése ún. egyedi zavarást feltételezve?

Az átlagos paraméterű áramkörök névleges hőmérsékleten és névleges tápfeszültségen mutatott zavartűrése, a tipikus zavarvédettség meghatározásánál meg kell különböztetni az ún. egyedi zavarást és az ún. lánczavarást. Egyedi zavarás esetében a zavart bemenetű jelvevő áramkör utáni hálózatrészben nincs zavarás, és a helyes logikai állapot fennállását a hálózatrész kimenetén, a zavart áramkör utáni n-edik elem kimenetén ellenőrizzük. Az egyedi zavarás feltételezése azt a gyakorlati esetet közelíti, amikor egy berendezés modulokból (pl. kártyákból) épül fel, és a modulokat összekötő, viszonylag hosszú jelvezetékeken lényegesen nagyobb zavarjelek keletkeznek, mint a modulokon belüli rövid összekötő vezetékeken.

Az L állapotban a tipikus zavarfeszültség-tűrés:

UZtL = UK - UL

A H állapotban a tipikus zavarfeszültség-tűrés:

UZtH = UH - UK

Ha nem a képletet írjátok le, hanem a segédletben található ábrát rajzoljátok, az még pöpecebb lenne (wachag). Ne magoljatok, értsetek!

8. Hogyan értelmezik a lefutási időt?

A fel- ill. lefutási idő általánosan elfogadott meghatározása: Az állandósult feszültségértékek közti tartomány 10% és 90% közti részén való áthaladás ideje.

Megjegyzés: Mesterek! Beugróba legyetek már olyan jók, és írjátok le rendesen, hogy a felfutó a 10%-90%, a lefutó a 90%-10% közti. (wachag)

9. Hogyan definiálják a jelterjedési időt a TTL logikai áramköröknél?

A bemeneti jel megváltozásától a kimeneti jel megváltozásáig eltelt idő a jelterjedési idő. Még pontosabban: a kimenet H->L és L->H változása sem ugyanannyi idő alatt zajlik le általában, így a jelterjedési idő a két érték számtani átlaga.

A TTL-nel a feszultségszint nem a tápfelszülség 50% hanem csak 30%. A TTL, TTT-LS áramköröknél (SN74', SN74LS' sorozatok) a jelváltási idő 10 ns nagyságrendű. A jelvezetékek fajlagos késleleltetési ideje kialakítástól függően 5 - 10 ns/m.

10. Hogyan értelmezik az előkészítési időt?

Az adatjelnek egy bizonyos idővel az órajel éle előtt stabilnak kell lennie.

11. Hogyan értelmezik a tartási időt?

Az adatjelet az órajel éle után még legalább a megadott ideig nem szabad megváltoztatni (pl. órajel után a flip-flop bemenetén az adatot még ennyi ideig kell stabilan tartani).

(Megjegyzés: el szoktátok felejteni az órajelet leírni. Úgy nem sok értelme van. (wachag))

A lap eredeti címe: „https://wiki.sch.bme.hu/index.php?title=Mérés_laboratórum_2_-_5._mérés_ellenőrző_kérdései&oldid=192367”