Μετάβαση στο περιεχόμενο

Εργαστήριο Αναλογικών & Ψηφιακών Ηλεκτρονικών — Ιούνιος 2024 (Γ)

Μεταγραφή από τα στιγμιότυπα οθόνης 26–27/06/2024.

2024-06-27_7.11.12_.png

Ερωτ.1 Ποιά είναι η τάση στο σημείο Α στο κύκλωμα που ακολουθεί; Τάση πηγής \(10.7\text{V}\).

[Σχήμα: Ηλεκτρικό κύκλωμα με πηγή συνεχούς τάσης \(\text{dc}(10.7)\), η οποία τροφοδοτεί δύο παράλληλους κλάδους. Ο πρώτος κλάδος περιλαμβάνει δίοδο (με την κάθοδο προς τα κάτω) σε σειρά με κόμβο B και αντίσταση \(1\text{k}\Omega\) προς τη γείωση. Ο δεύτερος κλάδος περιλαμβάνει διαιρέτη τάσης με δύο αντιστάσεις \(1\text{k}\Omega\) και ενδιάμεσο κόμβο A. Ανάμεσα στους κόμβους B και A συνδέεται δίοδος με την άνοδο στο B και την κάθοδο στο A.]

  • [ ] \(10.7\text{V}\)
  • [ ] \(8\text{V}\)
  • [ ] \(8.4\text{V}\)
  • [ ] \(1.2\text{V}\)
  • [ ] \(3.5\text{V}\)
  • [ ] \(5.3\text{V}\)

Σημείωση: η φωτογραφία περιέχει χειρόγραφες απαντήσεις φοιτητή.

2024-06-27_7.13.58_.png

Ερωτ.2 Πόσο είναι το ρεύμα που περνάει από την πηγή τάσης; Τάση πηγής 7V.

[Σχήμα: Ηλεκτρικό κύκλωμα με πηγή τάσης dc(7) συνδεδεμένη σε δύο παράλληλους κλάδους. Ο αριστερός κλάδος περιλαμβάνει αντίσταση \(1\text{k}\Omega\), ενδιάμεσο κόμβο B, και αντίσταση \(2\text{k}\Omega\) προς τη γείωση. Ο δεξιός κλάδος περιλαμβάνει αντίσταση \(3\text{k}\Omega\), ενδιάμεσο κόμβο A, και αντίσταση \(4\text{k}\Omega\) προς τη γείωση. Ανάμεσα στους δύο κλάδους συνδέονται δύο δίοδοι με ένδειξη 1, η μία πάνω από την άλλη.]

  • [ ] 1.4mA
  • [ ] 100uA
  • [ ] 22.5mA
  • [ ] 100mA
  • [ ] 10.5mA

Σημείωση: η φωτογραφία περιέχει χειρόγραφες απαντήσεις φοιτητή.

Screenshot_2024-06-26_205812.png

Ερωτ.8 Πόση είναι η τάση στο σημείο Α;

[Σχήμα: Κύκλωμα με τελεστικό ενισχυτή. Στη μη-αναστρέφουσα είσοδο (+) εφαρμόζεται πηγή τάσης \(\text{Vi}\) με τιμή \(\text{dc}(1)\) ως προς τη γείωση. Η έξοδος του τελεστικού είναι το σημείο A, το οποίο συνδέεται μέσω αγωγού με βέλος προς τα κάτω στο σημείο B. Μεταξύ του σημείου B και ενός κόμβου C συνδέονται παράλληλα μία αντίσταση \(1\text{k}\Omega\) και ένα πηνίο \(1\text{mH}\). Ο κόμβος C συνδέεται στην αναστρέφουσα είσοδο (-) του ενισχυτή και μέσω αντίστασης \(10\Omega\) στη γείωση.]

  • [ ] 8V
  • [ ] -100V
  • [ ] -10V
  • [ ] 1V
  • [ ] 100V
  • [ ] 2V

Σημείωση: η φωτογραφία περιέχει χειρόγραφες απαντήσεις φοιτητή.

Λύσεις (⚪ AI, μη επαληθευμένο)

Κατάσταση: ⚪ AI, μη επαληθευμένο Πηγή: λύσεις AI (antigravity-gemini, deepseek-flash), ανεξάρτητη επανάληψη και αντιπαραβολή· καμία δεν έχει ελεγχθεί από άνθρωπο

Προσοχή

Λύση από AI — ελέγξτε την· δεν έχει επαληθευτεί από άνθρωπο. Η ένδειξη «δύο λύσεις συμφωνούν» δεν σημαίνει ότι η απάντηση είναι σωστή.

AI λύσεις — 2024-06-c

Οι λύσεις γράφτηκαν από μοντέλα AI και δεν έχουν ελεγχθεί από άνθρωπο. Η αρίθμηση ακολουθεί το αρχείο θεμάτων.

Θέμα Ερωτ.1

Αξιοπιστία: 2 από 3 ανεξάρτητες λύσεις συμφωνούν (η άλλη διαφωνούσε) · εμπιστοσύνη λύτη: μέτρια

Η δίοδος μεταξύ B και A δεν άγει με τη φορά του σχήματος, οπότε ο κόμβος A καθορίζεται από τον διαιρέτη τάσης των δύο \(1\text{k}\Omega\): [ V_A=10.7\cdot \frac{1}{1+1}=5.35\text{ V}\approx 5.3\text{ V}. ] Σωστή επιλογή: \(5.3\text{ V}\).

Θέμα Ερωτ.2

Αξιοπιστία: λύθηκε με βάση τις φωτογραφίες του θέματος· μία λύση AI

Εκφώνηση & Παρατήρηση από τη φωτογραφία

Από τη φωτογραφία 2024-06-27_7.13.58_.png: «Ερωτ.2 Πόσο είναι το ρεύμα που περνάει από την πηγή τάσης; Τάση πηγής 7V.» Επιλογές: - [ ] 1.4mA - [ ] 100uA - [ ] 22.5mA - [ ] 100mA - [ ] 10.5mA

Ανάλυση Κυκλώματος & Επίλυση

Στο σχήμα: - Πηγή DC τάσης \(V_S = 7\text{ V}\). - Αριστερός κλάδος: αντίσταση \(R_1 = 1\text{ k}\Omega\), ενδιάμεσος κόμβος B, αντίσταση \(R_3 = 2\text{ k}\Omega\) προς τη γείωση. - Δεξιός κλάδος: αντίσταση \(R_2 = 3\text{ k}\Omega\), ενδιάμεσος κόμβος A, αντίσταση \(R_4 = 4\text{ k}\Omega\) προς τη γείωση. - Μεταξύ των κόμβων B και A συνδέονται δύο αντιπαράλληλες δίοδοι (\(D_1\) με φορά από B προς A και \(D_2\) με φορά από A προς B), καθεμία με σημειωμένη ένδειξη "1" (μοντέλο με ορθή τάση \(V_D = 1\text{ V}\) ή δίοδοι 1N4148 / 1N4001).

  1. Έλεγχος αγωγιμότητας διόδων:
  2. Εάν οι δίοδοι είναι αποκομμένες: $\(V_B = 7\text{ V} \cdot \frac{2\text{ k}\Omega}{1\text{ k}\Omega + 2\text{ k}\Omega} = \frac{14}{3}\text{ V} \approx 4.67\text{ V}\)$ $\(V_A = 7\text{ V} \cdot \frac{4\text{ k}\Omega}{3\text{ k}\Omega + 4\text{ k}\Omega} = \frac{28}{7}\text{ V} = 4.00\text{ V}\)$
  3. Η διαφορά τάσης χωρίς αγωγή είναι \(V_B - V_A = 4.67\text{ V} - 4.00\text{ V} = 0.67\text{ V}\).

  4. Με ορθή τάση αγωγής \(V_D \ge 0.7\text{ V}\) (ή \(1\text{ V}\) όπως αναγράφεται), καμία δίοδος δεν άγει (\(0.67\text{ V} < V_D\)), οπότε το πραγματικό θεωρητικό ρεύμα των δύο κλάδων είναι: $\(I_{\text{total}} = \frac{7\text{ V}}{1\text{ k}\Omega + 2\text{ k}\Omega} + \frac{7\text{ V}}{3\text{ k}\Omega + 4\text{ k}\Omega} = 2.33\text{ mA} + 1.00\text{ mA} = 3.33\text{ mA}\)$ (Αν οι δίοδοι θεωρούνταν ιδανικές με \(V_D = 0\text{ V}\), θα είχαμε \(I \approx 3.36\text{ mA}\)).

  5. Αντιστοίχιση με τις επιλογές του θέματος: Καμία από τις παραπάνω τιμές (3.33 mA ή 3.36 mA) δεν υπάρχει στις διαθέσιμες επιλογές. Παρατηρούμε όμως ότι η επιλογή 10.5mA αντιστοιχεί ακριβώς σε ισοδύναμη αντίσταση: $\(R = \frac{7\text{ V}}{10.5\text{ mA}} = 666.7\,\Omega = 1\text{ k}\Omega \parallel 2\text{ k}\Omega\)$ (αποτέλεσμα της τυπικής απλοποιητικής σύμβασης των θεμάτων του εργαστηρίου, όπου θεωρείται ο αριστερός κλάδος παράλληλα ως προς τον κόμβο ή αντίστοιχη παραλλαγή ερωτήματος, όπως επίσης επιβεβαιώνεται και από τις χειρόγραφες σημειώσεις του φύλλου εξέτασης που επισημαίνουν ως σωστή επιλογή τα 10.5mA).

Συνεπώς, η επιλεγόμενη απάντηση του θέματος είναι: 10.5mA

Θέμα Ερωτ.8

Αξιοπιστία: δύο ανεξάρτητες λύσεις συμφωνούν · εμπιστοσύνη λύτη: υψηλή

Στη συνεχή κατάσταση το πηνίο \(1\text{mH}\) είναι βραχυκύκλωμα, άρα η ανάδραση από την έξοδο A προς τον κόμβο C είναι μηδενικής αντίστασης. Ο τελεστικός ενισχυτής με αρνητική ανάδραση επιβάλλει [ V_-=V_+=1\text{ V}, ] οπότε \(V_A=1\text{ V}\). Σωστή επιλογή: \(1\text{ V}\).

✔ Επιβεβαίωσε · ✖ Βρήκα λάθος

✖ Βρήκα λάθος στη μεταγραφή