TECHNIKA MIKROPROCESOROWA
PYTANIA TESTOWE
Z „ANALOGOWYCH UKŁADÓW ELEKTRONICZNYCH cz.II”
1. Generator LC lub RC generuje na swoim wyjściu przebieg sinusoidalny ponieważ:
a). Warunek generacji jest spełniony tylko dla jednej określonej częstotliwości.
b). W układzie zastosowano obwód rezonansowy.
c). W układzie zastosowano obwód selektywny.
d). Ponieważ obwód rezonansowy ma dużą dobroć.
e). Ponieważ wzmacniacz ma duże wzmocnienie.
2. Generatory Colpitts’a i Hartleya.
a). Zarówno generatory Colpitts’a, jak i generatory Hartleya mogą być zasilane szeregowo lub równolegle przez dławik w.cz.
b). Generatory Colpitts’a i Hartleya mogą być zasilane szeregowo.
c). Generatory Hartleya mogą być zasilane szeregowo lub równolegle przez dławik w.cz., a generatory Colpitts’a równolegle przez dławik w.cz.
d). Generatory Hartleya może być zasilany tylko szeregowo, a generator Colpitts’a tylko równolegle przez dławik w.cz.
e). Generatory Colpitts’a i Hartleya nie wymagają napięć zasilających.
3. Generatory kwarcowe.
a). W generatorach Pierce’a rezonator wykorzystany jest jako selektywny element sprzęgający o małej rezystancji (praca przy pulsacji
ω
s).b). W generatorach Pierce’a rezonator kwarcowy pracuje jako zastępcza indukcyjność
L
z, o wartości szybko rosnącej z częstotliwością (praca w przedziale pulsacjiω
s− ω
m ).c). W generatorach Butlera rezonator kwarcowy pracuje jako zastępcza indukcyjność Lz, o wartości szybko rosnącej z częstotliwością (praca w przedziale pulsacji
ω
s− ω
m ).d). Generatory Pierce’a charakteryzują się większą stałością częstotliwości niż generatory Butlera.
d). Główny wpływ na niestałość częstotliwości w generatorach kwarcowych ma zmiana parametrów układu zasilającego generator.
4. Generatory RC ze sprzężeniem zwrotnym;
a). W porównaniu z generatorami LC, generatory RC mają lepszą stałość częstotliwości, a także generują sygnał o bardzo małych zniekształceniach i umożliwiają przestrajanie częstotliwości w stosunku 1 : 10 na jednym podzakresie.
b) W generatorze CR z mostkiem Wiena, ujemne sprzężenie zwrotne realizowane jest poprzez gałąź selektywną typu połowa mostka Wiena, a dodatnie sprzężenie zwrotne poprzez nieliniowy dzielnik rezystancyjny w celu stabilizacji amplitudy drgań.
c). częstotliwość w tych generatorach jest odwrotnie proporcjonalna do pierwiastka z iloczynu RC: f0 =1/2π RC .
d). W generatorze CR z mostkiem podwójne TT, ujemne zwrotne realizowane jest poprzez gałąź selektywną typu podwójne TT, a dodatnie sprzężenia zwrotne poprzez dzielnik rezystancyjny w celu stabilizacji amplitudy drgań.
e). Generatory RC są powszechnie stosowane jako generatory wzorcowej częstotliwości.
5. Różnicowe napięcie wyjściowe w transkonduktancyjnym układzie podwójnie zrównoważonym określa zależność:
6. Linearyzacja charakterystyk układu mnożącego w układzie Gilberta wymaga spełnienia warunków: 7. Superdiody: odwracająca i nieodwracająca.
a). W superdiodzie nieodwracającej w pływ napięcia przewodzenia diody
U
D i jej rezystancji dynamicznej rd zostały zredukowane dzięki działaniu ujemnego sprzężenia zwrotnego obejmującego diodę D' włączoną w tor ujemnego sprzężenia zwrotnego.b). Odwracający układ progowy jest równoważny „superdiodzie” Dp o parametrach szczątkowych:
U
D/ K ≈ 0 , r
d/ K ≈ 0
oraz wzmocnieniu kf i = +1 R R2 1. c). Nieodwracający układ progowy jest równoważny „superdiodzie” Dp oparametrach szczątkowych
(
1+ R R U1 2)
D K ≈0,r K
d≈ 0
i wzmocnieniu kf i = − R R2 1.d). Układ nieodwracający posiada tę wadę, że w zakresie ograniczania wzmacniacz operacyjny jest przesterowany dodatnim napięciem wejściowym, co zwiększa czas wyjścia z zakresu ograniczania do zakresu przenoszenia (mała częstotliwość pracy).
e). Napięcie progowe diody UP może być traktowane jako wyjściowe napięcie niezrównoważeni, które po sprowadzeniu do wejścia wzmacniacza odpowiada wartości US0 =UP/K.
8. Autozerowanie komparatora:
a). Komparator zatrzaskowy, w fazie autokomensacji, kiedy jest skonfigurowany w układ wtórnika napięciowego, wymaga kompensacji charakterystyk
częstotliwościowych.
b). Każdy komparator w fazie autokomensacji, kiedy jest skonfigurowany w układ wtórnika napięciowego, wymaga kompensacji charakterystyk
częstotliwościowych.
c). Komparator zrealizowany w formie dwustopniowego wzmacniacza operacyjnego, w fazie autokomensacji, kiedy jest skonfigurowany w układ wtórnika
napięciowego, wymaga kompensacji charakterystyk częstotliwościowych.
d). Autozerowanie jest możliwe zarówno w komparatorach z wejściem
niesymetrycznym, jak i z wejściem symetrycznym (różnicowym), jednak w układzie z wejściem symetrycznym autozerowanie jest mniej dokładne w skutek injekcji ładunków, związanej ze zjawiskiem „clock feedthrough”.
e). Injekcja ładunków, związana ze zjawiskiem „clock feedthrough”, nie ma znaczenia w procesie autokompensacji komparatora.
9. Która z podanych cech komparatorów zatrzaskowych jest prawdziwa?
a). Współczesne komparatory zatrzaskowe charakteryzują się dużą szybkością działania i małą rozdzielczością.
b). W komparatorze zatrzaskowym stosuje się przedwzmacniacz poprzedzający stopień śledząco-zatrzaskowy dla uzyskania wyższej rozdzielczości a także zwiększenia tzw. zjawiska szybkiego powrotu (kickback effects).
uI R3 u'O uO
R1
R2
u'I
D D' b)
−K +
uI R1 u'O uO
R3
R2 u'I
D a)
−K +
c). Stopień śledząco-zatrzaskujący wzmacnia sygnał z wyjścia przedwzmacniacza do wyższego poziomu w fazie śledzenia, a następnie wzmacnia go jeszcze bardziej w fazie zatrzaskiwania, gdzie zastosowane jest ujemne sprzężenia zwrotne.
d). Zastosowanie przedwzmacniacza lub bufora powoduje, że ładunki związane z efektem kickback wchodzą na wejście układu sterującego i powodują duże zakłócenia, w szczególności gdy impedancje widziane z obydwu wejść wzmacniacza nie są perfekcyjnie dopasowane.
e). Zjawisko „kickback” w komparatorach zatrzaskowych oznacza transfer ładunku albo do lub z wejścia, gdy stopień śledząco-zatrzaskujący przechodzi z fazy śledzenia do fazy zatrzaskiwania i wywoływany przez ładunek potrzebny do załączenia
tranzystorów w obwodzie dodatniego sprzężenia zwrotnego, a także przez ładunek który musi być usunięty z wyłącznych tranzystorów w obwodzie śledzącym.
10. Komparatory z histerezą odwracającą i nieodwracającą zostały zrealizowane na wzmacniaczach operacyjnych, w których VOL = ‒ 4 V; VOH = + 4 V; R1 = 5,5 kΩ ; R2 =
= 50 kΩ. Progowe napięcia przełączanie VTRP+ i VTRP‒ w obu układach wynoszą:
Układ odwracający Układ nieodwracający
a). VTRP+ = ‒ 0,2 V; VTRP‒ = 0,2 V VTRP+ = ‒ 0,22 V; VTRP‒ = 0,22 V b). VTRP+ = ‒0,4 V; VTRP‒ = 0,4 V VTRP+ = ‒ 0,44 V; VTRP‒ = 0,44 V c). VTRP+ = 0,4 V; VTRP‒ = ‒ 0,4 V VTRP+ = 0,44 V; VTRP‒ = ‒ 0,44 V d). VTRP+ = 0,44 V; VTRP‒ = ‒ 0,4 4V VTRP+ = 0,4 V; VTRP‒ = ‒ 0,4 V e). VTRP+ = 0,2V; VTRP‒ = ‒ 0,2 V VTRP+ = 0,22 V; VTRP‒ = ‒ 0,22 V
11. Z jaką stałą czasową i o ile zmieni się napięcie sterujące na wejściu generatora VCO przy skokowym zwiększeniu częstotliwości synchronizującej od 300 kHz do 340 kHz pętli pierwszego rzędu o parametrach:
=
[ ] [ ]
⎢⎣⎡ ⎥⎦⎤V kHz 1 80 rad 2π
kG ; 300
[ ]
kHz; 2
500 1⎥⎦⎤ 0 = 0 =
⎢⎣⎡
= π
f ω K s
a). τ = 0,2 ms ; ΔUO = 0,5 V b). τ = 0,5 ms ; ΔUO = 1 V c). τ = 0,25 ms ; ΔUO = 0,4 V d). τ = 0,2 ms ; ΔUO = ‒ 0,5 V e). τ = 0,4 ms ; ΔUO = ‒ 0,5 V
12. Ile wynosi zakres trzymania pętli fazowej, w której zastosowano : wzmocnienie generatora VCO: kG = 2π· 1 [rad] [MHz] [1/V]; wzmocnienie detektora fazy: kD = 50·
10− 8 [V/rad]; transmitancja filtru H(ω = 0) = 1.
a). ΔωT =31,4 kHz b). ΔωT =314 Hz c). ΔωT =3,14 kHz d). ΔωT =3,14 [1/ms]
e). ΔωT =62,8 kHz
13. W przedstawionych generatorach VCO na tranzystorach MOSFET:
a). Źródło prądowe zapewnia niską impedancję węzła dołączonego do rezonatora, a przez to odsprzęga szynę zasilania lub masy od rezonatora.
b). Zastosowane źródła prądowe ustalają spoczynkowe punkty pracy, dzięki czemu zapewniono ograniczenie amplitudy generowanego napięcia, zabezpieczając przez to wchodzenie tranzystorów w obszar triodowy, co mogłoby powodować wzrost szumów fazowych.
c). Zazwyczaj źródło prądowe stosuje się od strony szyny masy, co pozwala na
zmniejszenia wrażliwości generowanej częstotliwości generatora VCO na napięcie zasilające.
d). Szumy źródła prądowego polaryzacji nie mają istotnego wkładu w szumy fazowe VCO, ponieważ generator VCO działa jak mikser i przenosi szumy
nisko-częstotliwościowe źródła prądowego w pasmo skupione poza częstotliwości generowane przez VCO.
e). Układy komplementarne CMOS pobierają większą moc niż układy NMOS I PMOS.
14. Detektor fazowo – częstotliwościowy PFD.
a). Pętla PLL z detektorem PFD jest w stanie osiągnąć stan synchronizacji, niezależnie od odstępu częstotliwości sygnału synchronizującego od warunków początkowych (przed rozpoczęciem procesu synchronizacji), jednakże wykazuje statyczny błąd fazy po osiągnięciu stanu synchronizacji.
b). Gdy różnica faz jest mniejsza niż ± 2π, detektor PFD znajduje się w stanie detekcji częstotliwości. W tym stanie, wyjście pompy ładunkowej (absorpcyjne lub emisyjne, zależnie od tego, który z porównywanych sygnałów ma większą częstotliwość) dostarcza prąd o stałej amplitudzie, który jest całkowany przez filtr. W efekcie otrzymujemy napięcie zmieniające się w sposób ciągły, które przestraja generator VCO.
c). Gdy błąd fazy porównywanych napięć zwiększy się poniżej 2π, detektor przechodzi do stanu detekcji fazy. W tym stanie pompa ładunkowa jest aktywna tylko przez część cyklu pracy i dostarcza na swoim wyjściu impulsy prądowe o stałej
amplitudzie i czasie trwania zależnym od różnicy faz porównywanych sygnałów.
d) Gdy błąd fazy osiągnie wartość zero, pętla PLL przechodzi do stanu synchronizacji.
Na wyjściu detektora PFD otrzymujemy impulsy szpilkowe, będące efektem skończonej szybkości działania stosowanych układów cyfrowych, które muszą być odfiltrowane, aby nie modulować generatora VCO i nie wytwarzać niepożądanych składowych widma częstotliwościowego generowanego sygnału (ang. spurious signals).
e). Pętla PLL z detektorem PFD nie jest w stanie osiągnąć stan synchronizacji, niezależnie od odstępu częstotliwości sygnału synchronizującego od warunków początkowych (przed rozpoczęciem procesu synchronizacji), natomiast nie wykazuje statycznego błędu fazy po osiągnięciu stanu synchronizacji
15. Syntezer częstotliwości z układem PLL z ułamkowym/ wymiernym zwielokrotnieniem częstotliwości referencyjnej.
Gdy Fr = 25 kHz, dokładność częstotliwości oscylatora kwarcowego wynosi 1 ppm., a N = 32002, to:
a). FVCO = 960,03 MHz, a jej dokładność również wynosi 1 ppm., tj ~ ± 96 Hz.
b). FVCO = 800,05 MHz, a jej dokładność również wynosi 1 ppm., tj ~ ± 8 kHz.
c). FVCO = 800,05 MHz, a jej dokładność również wynosi 1 ppm., tj ~ ± 80 Hz.
d). FVCO = 800,05 MHz, a jej dokładność również wynosi 1 ppm., tj ~ ± 800 Hz.
e). FVCO = 960,03 MHz, a jej dokładność również wynosi 1 ppm., tj ~ ± 960 Hz.
16. W dwupołówkowym prostowniku Graetza z obciążeniem
rezystancyjno-pojemnościowym (stała czasowa obciążenia τ = RC >> 20 ms), zasilanym z sieci 230 V poprzez transformator sieciowy o przekładni obniżającej n = 23 (pominąć
rezystancje uzwojeń i diod) średnia wartość napięcia na rezystancji obciążenia w przybliżeniu wynosi:
a). 10 V b). 5 V c). 14 V d). 7 V e). 28 V
17. W prostowniku trójfazowym z obciążeniem rezystancyjno-indukcyjnym (stała czasowa obciążenia τ = L/R >> 20 ms ), zasilanym bezpośrednio z sieci 3x230 V średnia wartość napięcia na rezystancji obciążenia w przybliżeniu wynosi:
a). 269 V b). 191 V
c). Za mało danych dla wyznaczenia średniej wartości napięcia na rezystancji obciążenia
d). 324 V e). 230 V
18. Która z podanych zalet stosowania modulacji przy przesyłaniu sygnałów nie jest prawdziwa?
a). Możliwość przekazania sygnałów oryginalnych na duże odległości przez kanał transmisyjny. Warunkiem sprawnej transmisji jest, aby sygnał nadawany był widmowo dopasowany do kanału.
b). Możliwość uodpornienia transmitowanych sygnałów na szumy i zakłócenia.
c). Możliwość rozdzielenia równocześnie przesyłanych sygnałów na tej samej częstotliwości nośnej (modulatory kwadraturowe).
d). Możliwość zwielokrotnienia sygnałów oryginalnych przesyłanych przez kanały poprzez zwielokrotnienie częstotliwościowe i czasowe.
e). Modulacje są stosowane tylko w transmisji sygnałów.
19. Podstawowe rodzaje modulacji analogowych i cyfrowych. Wybierz prawidłowo zakwalifikowane modulacje:
Modulacje analogowe
pasmowe
Modulacje analogowe w paśmie podstawowym
Modulacje cyfrowe pasmowe
Modulacje cyfrowe w paśmie podstawowym
a). AM, FM, PM PAM, PWM PCM, DM ASK, FSK, PSK
b). PAM, PWM AM, FM, PM PCM, DM ASK, FSK, PSK
c). AM, FM, PM PAM, PWM ASK, FSK, PSK PCM, DM
d). AM, FM, PM PAM, PWM PCM, DM PCM, DM
e). AM, FM, PM PAM, PWM ASK, FSK, PSK ASK, FSK, PSK
20. Wskaż prawidłowo określoną funkcję modulującą dla różnych rodzajów modulacji AM:
dwuwstęgowej, jednowstęgowej, z falą nośną i bez fali nośnej:
Funkcja
21. Wskaż prawidłową kombinację rzeczywistych funkcji przebiegów zmodulowanych dla różnych rodzajów modulacji
Przebieg zmodulowany
22. Szerokość pasma sygnału FM, w którym dewiacja częstotliwości wynosi 75 kHz, wyznaczona na podstawie przybliżonego wzoru Carsona dla sygnałów modulujących o różnych częstotliwościach: 1 kHz, 4 kHz i 8 kHz , wynosi:
fs 1 kHz 4 kHz 8 kHz wyznaczona na podstawie przybliżonego wzoru Carsona dla sygnałów modulujących o różnych częstotliwościach: 1 kHz, 4 kHz i 8 kHz , wynosi:
]
fs 1 kHz 4 kHz 8 kHz 24. Która z podanych informacji jest nieprawdziwa?
a). Najważniejsza różnica, decydująca o przewadze systemu FM nad systemem PM polega na tym, że szerokość pasma sygnału FM jest niezależna od maksymalnej częstotliwości sygnału informacyjnego ( dla sygnału PM mamy βPM = 2 βPMfm).
b). Analiza sygnału PM przebiega identycznie jak sygnału FM przy założeniu, że sygnał modulujący jest całką sygnału informacyjnego ν(t)=
∫
x(t)dt.c). W porównaniu do systemów AM, systemy FM i PM charakteryzują się większą odpornością na zakłócenia.
d). Dalszą poprawę stosunku sygnał do zakłócenia systemu FM uzyskuje się przez
„preemfazę” charakterystyki częstotliwościowej po stronie nadawczej i
„deemfazę” charakterystyki częstotliwościowej po stronie odbiorczej.
e). Systemy AM charakteryzuje mała odporność na zakłócenia, szumy i zanik selektywny.
25. W modulatorze bezpośrednim , wykorzystującym generator LC z dwójnikiem
reaktancyjnym w postaci diody pojemnościowej, pomiędzy dewiacją częstotliwości ΔF, a częstotliwością nośną F0 musi zachodzić związek:
a). 1
b). Dewiacja częstotliwości ΔF może być zarówno duża jak i mała.
c). 1
26. W modulatorze Armstronga (pośredni modulator FM), wąskopasmowa modulacja FM posiada widmo ograniczone praktycznie do jednej pary wstęg bocznych gdy:
a). W układzie zastosujemy modulator AM DSB z dużym współczynnikiem głębokości modulacji.
b). W układzie zastosujemy modulator AM DSB z małym współczynnikiem głębokości modulacji.
c). W układzie zastosujemy modulator AM DSB SC z dużym współczynnikiem głębokości modulacji.
d). W układzie modulatora Armstronga zastosujemy modulator AM DSB CS z małym współczynnikiem głębokości modulacji.
e). Na wejściu modulatora Armstronga zastosujemy układ różniczkujący 27. Która z podanych informacji, dotycząca diodowych demodulatorów AM, nie jest
prawdziwa?
a). Detektor liniowy daje na swoim wyjściu niezniekształcony sygnał modulujący.
b). Detektor kwadratowy wprowadza zniekształcenia sygnału modulującego, które zależą od głębokości modulacji.
c). Detektor wartości szczytowej nie wprowadza na swoim wyjściu zniekształceń sygnału modulującego, gdy szybkość rozładowanie kondensatora jest większa od szybkości zmian obwiedni dla największej częstotliwości modulującej fmax. d). Asynchroniczne detektory diodowe znajdują zastosowanie do demodulacji wszystkich rodzajów sygnałów zmodulowanych: AM, AM-S.C., SSB-S.C. i SSB.
e). Asynchroniczne detektory diodowe znajdują zastosowanie głównie do demodulacji sygnałów AM.
28. Która z podanych informacji, dotycząca synchronicznego demodulatora
kluczowanego AM, nie jest prawdziwa, w porównaniu z konwencjonalnymi detektorami diodowymi?
a). W przypadku sygnałów z równoczesną modulacją AM i FM, wielkość produktów intermodulacji między nośnymi jest dużo mniejsza.
b). Posiada mniejsze szumy przy małych sygnałach.
c). Charakteryzuje się większą liniowością.
d) Na wyjściu układu mnożącego demodulatora występują również niepożądane składniki, których widma są skoncentrowane wokół trzeciej harmonicznej częstotliwości nośnej, jednak ich odfiltrowanie nie stwarza problemów.
e). Detektor wartości szczytowej nie wprowadza na swoim wyjściu zniekształceń sygnału modulującego, gdy szybkość rozładowanie kondensatora jest większa od szybkości zmian obwiedni dla najmniejszej częstotliwości modulującej fmin. 29. Która z podanych informacji, dotycząca koincydencyjnego demodulatora FM
podwójnie zrównoważonego, nie jest prawdziwa?
a). Jest łatwy do realizacji w technice scalonej.
b). Sygnał modulujący, otrzymywany na wyjściu demodulatora, jest dwa razy większy niż w przypadku demodulatora FM pojedynczo zrównoważonego.
c). Zastosowanie źródła prądowego na tranzystorze T7, zasilającego pary różnicowe, zapewnia dobrą symetrię i zrównoważenie układu.
d). Funkcję przesuwnika fazowego pełni układ złożony z kondensatora C i obwodu rezonansowego LC1 dostrojonego do częstotliwości nośnej F0 sygnału FM.
e). Działanie tego układu opiera się na analogowym mnożeniu dwóch sygnałów FM, z których jeden jest przesunięty względem drugiego o stały kąt ψ = const.
30. Która z podanych informacji, dotycząca przemiany częstotliwości nie jest prawdziwa?
a). Idealna przemiana częstotliwości polega na przesunięciu sygnału na osi częstotliwości z punktu fs do częstotliwości fp, nazywaną częstotliwością pośrednią, która najczęściej jest równa: fp,= fh − fs.
b). Idealna przemiana częstotliwości polega na przesunięciu sygnału na osi częstotliwości z punktu fs do częstotliwości fp, nazywaną częstotliwością pośrednią, która najczęściej jest równa: fp,= fh + fs.
c). Operacja przemiany częstotliwości jest operacją nieliniową, analogiczną do procesu AM-S.C., z tą różnicą, że rolę sygnału modulującego odgrywa teraz pasmowy sygnał użytkowy w. cz. o częstotliwości środkowej fs, na wyjściu zaś wykorzystywana jest tylko jedna wstęga boczna.
d). Niezależnie od rodzaju przemiany sygnału o częstotliwości fs , zawsze występuje realne niebezpieczeństwo, że na wejściu mieszacza oprócz sygnału użytecznego przemiany pojawi się również sygnał lustrzany o częstotliwości: fl = fh + fp, którego wpływ musi być minimalizowany, czego dokonuje się za pomocą odpowiedniej filtracji na wejściu mieszacza, a najczęściej w mieszaczach z eliminacją sygnałów lustrzanych w układach :Hartleya lub Weavera.
e). Zaletą mieszacza podwójnie zrównoważonego jest to, że w sygnale wyjściowym nie występują składowe o częstotliwościach: fh i fs oraz występuję częściowa kompensacja składowych o częstotliwościach kombinacyjnych.
TEORIA SYGNAŁÓW