IEM 2017-2018 – set de probleme Midterm

1

Fiecare student are un identificator ID în funcție de numele cu care s-a înregistrat pe site-ul de teste și teme, astfel:

- N1,2,[3,4,…] = codul ASCII al primei litere mari (uppercase) a fiecărui nume și prenume

- de exemplu, pt. Dorel Ionel-Vasilică: N1=ascii(“D”) = 68; N2=73; N3=86;

- ID=∏ ������ mod 100

- exemplu: 68∙73∙86=426904 mod 100 = 4

Nu folosiți mai puține nume decît cele înregistrate deja, în scopul de a obține același ID ca un coleg (de exemplu, dacă Dorel Ionel-

Vasilică = D.I.V. alege să “devină” Dorel Vasilică pentru a avea ID la fel cu colega Desdemona Verdi, punctajul va fi anulat)

Completați pe prima pagină a rezolvării:

Nume= N1 = N2 = [N3 = … ….. ] ∏ = ID =

M.1 Se dă un CNA bipolar care lucrează în cod binar deplasat. O defecțiune internă face ca al doilea bit (următorul după cel mai

semnificativ) al CNA-ului să rămînă {“0”, ID<50 sau “1”, ID>=50}, indiferent de valoarea aplicată din exterior.

a) pentru numărul zecimal N=ID+100 (8biți), calculați tensiunea de ieșire.

b) desenați forma de undă de la ieșire, dacă pe intrările de date se aplică eșantioanele unui semnal sinusoidal de amplitudine

U=UREF/2

M.2 Să se proiecteze un lanț de telemăsură format din 2 convertoare A/D și D/A de tip U/f, f/U folosind LM331 (vezi datasheet).

a) desenați schemele și alegeți valorile componentelor a.î. K1= ID mod 10 KHz/V, K2 = ID mod 10 V/KHz; dacă K1=K2=0 se va

lua K1=K2=10.

b) pentru reconstituirea semnalului la recepție, proiectați un comparator cu histerezis folosind un AO alimentat la o sursă simplă

pozitivă VCC, avînd pragurile:

UPmin = 2000 + 10*ID mV

UPmax = 5000 – 10*ID mV

VCC , VOH și VR se vor alege după dorință. VOL = 0V.

Se va desena schema cu valorile rezistențelor; se va desena caracteristica de histerezis la scară.

Indicație: vezi paragraful “generatoare cu încărcarea/descărcarea unui condensator” pt. teoria generală a comparatorului cu

histerezis, și lucrarea 6 de laborator pt. cazul cu ambele praguri pozitive.

M.3 Folosind circuitul DAC 08 (8 biți), să se proiecteze un CNA avînd domeniul de ieșire:

- pt. 0 < ID <= 33 Vout = [0 ... ID*300 ] mV

- pt. 33 < ID <= 66 Vout = [- ID*100 ... ID*100 ] mV

- pt. 66 < ID <= 99 Vout = [- ID*250 … 0 ] mV

a) se va desena schema cu valorile componentelor

b) se va argumenta dacă, pentru schema aleasă, limitele intervalului sînt închise sau deschise, după caz; se vor calcula V(0), V(ID),

V(100h), V(FFh).

c) folosind acest CNA se construiește un generator de semnal. Măsurînd la distorsiometru SINAD a unui semnal sinusoidal produs

de acesta, se găsește valoarea 50 – ID/100 dB. Calculați ENOB. Argumentați rezultatul.

Indicație: pentru modul de conectare a DAC08 se va vedea cap. 1 din culegere și/sau datasheet-ul componentei. Soluția de

proiectare nu este unică.

M.4 Se cere proiectarea unui voltmetru numeric folosind un CAN DP, pornind de la următoarele specificații:

-zgomotul analogic: ID µV, pt. ID > 20; (80-ID) µV, pt. ID <=20

-rejecția perturbațiilor pe f=50Hz, pt. ID <=50, sau f=60Hz, pt. ID >60

-NPLC = ID mod 10; dacă NPLC=0 se va lua NPLC=10.

-CAZ cu TCAZ= 1/f

-VREF la alegere.

Determinați: a) numărul de cifre, rotunjit la următoarea valoare uzuală de tipul N, N 1/2 sau N 3/4

b) numărul de biți ai CAN

c) numărul de măsurători pe secundă (pe baza NPLC și formatul afișajului ales la a)

d) RRS maxim [dB] dacă frecvența perturbației alternative se abate cu +/- 0.5% față de f

e) RRS total [dB] dacă se adaugă și o celulă de FTJ RC cu constanta de timp RC = ID ms, pt. ID >=25, respectiv RC = 100-ID ms,

pt. ID <25.