1. Naloga Delovanje oscilatorja je odvisno od kapacitivnosti kondenzatorja C. Dopustno območje izhodnih frekvenc je podano z dopustnim območjem kapacitivnosti C od 1,35 do 1,61 nf. Uporabljen je kondenzator s kapacitivnostjo C = 1,48 nf in standardno deviacijo σ C = 0,12 nf. Izračunajte izplen! (71,98 %) 2. Naloga Ojačenje ojačevalnika je linearno odvisno od tolerance upora R. Kakšna naj bo toleranca upora, da bo izmet ojačevalnikov manjši od 1%, če je dopustno ojačenje A U od 147 do 153 s srednjo vrednostjo 150? (2,3256 % 2 %) 3. Naloga Izhodna napetost tritočkovnega regulatorja je podana z enačbo R = 1 kω 1 R1 + R R 2 2 = 10 kω Uout = Uref R U 1, 25 V 1 ref = Po metodi najslabšega primera izračunajte območje izhodne napetosti, če je toleranca uporov 1% in referenčne napetosti 0,5%! Izračunajte občutljivost ojačenja ojačevalnika glede na upor R1! R2 Au = 1+ R1 (13,435 V 14,073 V) A u R 2 SR = 1 R1 + R2 4. Naloga Izračunajte zanesljivost, če je čas delovanja: 1) MTTF 2) 0,1 MTTF 3) 0,01 MTTF (36,8 % 90,5 % 99,0 % ) 5. Naloga Izračunajte življenski čas LT (lifetime) kot funkcijo MTTF za enojni in dvojni sistem, da bo končna zanesljivost 99 %. (0,010 MTTF 0,105 MTTF) 6. Naloga Elektronska komponenta (npr. upor) ima λ=121,7/10 6 ur. Komponenta bo delovala 43800 ur in pričakuje se največ dve napaki. Izračunajte verjetnost, da nastopi 0, 1 ali 2 napaki. (0,48 % 2,5 % 6,9 %)
7. Naloga 15 % izdelkov, ki se proizvajajo v tovarni, je defektnih. Poiščite verjetnost, da bosta v vzorcu desetih naključno vzetih izdelkov natanko 2 z napako. (25,1 %) 8. Naloga Kolikšna je verjetnost, da bo letalo strmoglavilo, če lahko varno leti z najmanj tremi od štirih motorjev? Verjetnost, da odpove motor med letom je 1 %. (0,0779 %) 9. Naloga Izračunajte vpliv, ki ga ima napetost na življensko dobo (MTTF) elektrolitskega konenzatorja, če je nazivna napetost kondenzatorja 63V, delovna napetost pa 10V. (uporabite eksponent n=5). (MTTF 10V = 9924 MTTF 63V ) 10. Naloga V močnostnem ojačevalniku so zmanjšali hladilno površino izhodne stopnje. Zaradi tega se je temperatura spoja močnostnega tranzistorja povišala s 75 C na 125 C. Izračunajte povprečni čas do okvare, če tranzistor deluje pri povišani temperaturi. E a = 0,75 ev MTTF 75 C = 100 let (4,33 let) 11. Naloga Procesor ALFA ima 10 milijonov tranzistorjev in dela na temperaturi 75 C. Kolikšna je pogostost okvare posameznega tranzistorja pri sobni temperaturi (27 C), če ima procesor 1 odpoved na 3 leta delovanja? E a = 0,65 ev (1,04 10-9 odpovedi/leto = 1,19 10-4 FIT) 12. Naloga Določite aktivacijsko energijo degradacijskega procesa, če vemo, da ima kondenzator pri temperaturi 100 C MTTF 574 ur, pri 125 C pa le še 82 ur. Narišite Arrheniousov graf. (1 ev) 13. Naloga Izračunajte potrebno toplotno upornost hladilnega telesa, kamor je pritrjen močnostni tranzistor, na katerem se troši moč 100 W. Pogoj je, da temperatura spoja tranzistorja pri temperaturi ambienta 50 C ne preseže 130 C. Toplotna upornost med spojem in ohišjem tranzistorja je 0,4 K/W, med ohišjem in hladilnim telesom je pasta s toplotno upornostjo 0,1 K/W. Izračunajte tudi temperaturo hladilnika. (0,3 K/W 80 C)
14. Naloga 15. Naloga 16. Naloga
17. Naloga 18. Naloga 19. Naloga
20. Naloga 21. Naloga
22. Naloga S pomočjo preprostega generatorja impulzov (na sliki) in osciloskopa ugotovite ali je linija dobra ali je v kratkem stiku ali je kje prekinjena. Če je z linijo karkoli narobe, kako daleč od začetka linije se nahaja napaka glede na sliko na osciloskopu? Osciloskop je priključen na začetek linije. Predpostavite, da je notranja upornost vezja 74HC14 60Ω. Podatki o liniji: C = 45 pf/m L 0 0 = 572 nh/m Slika osciloskopa: (kratek stik pri približno 300m) 23. Naloga Določite zaključitev linije urinega signala, da ne bo odboja od konca linije. Izbirajte med paralelno in Théveninovo zaključitvijo. V primeru odklopa vira urinega signala, mora zaključitev definirati logično»0«na liniji. Napajalna napetost je 5V, karakteristična impedanca linije je 75 Ω, maksimalni tok, ki ga lahko vir urinega impulza daje je I OL = 64 ma in I OH = -32 ma pri V OL = 0,55 V in V OH = 3,0 V, minimalna napetost za veljavno logično»1«je U Hmin = 2 V in maksimalna napetost za veljavno logično»0«u Lmax = 0,8 V. R = 187,5 Ω R = 125 Ω ) ( 1 2 24. Naloga Na tiskanem vezju se nahaja 100 CMOS vrat, ki predstavljajo kapacitivno breme po 10pF na vrata. Preklopi so v intervalih 5 ns. Izračunajte velikost gladilnega (blokirnega) kondenzatorja, če je induktivnost napajalne linije 100 nh in šumni nivo 0,1 V. Napajanje je 5 V. ( C = 10 µf )
25. Naloga Gladilni kondenzator s kapacitivnostjo 10 µf ima serijsko induktivnost 1 nh. Do katere frekvence je učinkovit za dosego impedance napajalne linije 0,1 Ω oziroma 0,5 Ω. ( f max1 = 15,9 MHz, f max 2 = 79,6 MHz ) 26. Naloga Napajalno linijo z induktivnostjo 100 nh imamo pri porabniku blokirano s kondenzatorjem, ki ima kapacitivnost 10 µf in serijsko induktivnost 5 nh. Določite potrebno minimalno kapacitivnost in maksimalno serijsko induktivnost dodatnega blokirnega kondenzatorja, da bo blokiranje efektivno do frekvence 100 MHz. Izračunajte frekvenco paralelne resonance tega napajalnega sistema. ( C = 500 nf, L = 0,159 nh ) 27. Naloga Napajalno linijo z induktivnostjo 100 nh imamo pri porabniku blokirano s kondenzatorjem, ki ima kapacitivnost 10 µf in serijsko induktivnost 5 nh. Določite potrebno število kondenzatorjev s kapacitivnostjo 100 nf in induktivnostjo 1 nh, da bo blokiranje efektivno do frekvence 100 MHz. ( N = 7 ) 28. Naloga Za koliko se dvigne mejna frekvenca napajalne linije, če na tiskanem vezju skrajšamo dolžino linije od blokirnega kondenzatorja do napajalnih priključkov vezja iz 18 mm na 6 mm? Induktivnost linije je 7 nh/cm, induktivnost samega kondenzatorja pa 1 nh. f / f = 2,6 ) ( max 2 max1